VOLTE关键技术简述vPPT资料.pptx

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,IMS到底是啥？

IMS：

IPMultimediaSubsystemIMS是在3GPPR5阶段提出的一个新的域，它基于IP承载，叠加在PS（分组域）之上，为用户提供文本、语音、视频、图片等不同的IP多媒体信息.,IP=基于IP的传输基于IP的会话控制基于IP的业务实现Multimedia=语音、视频、图片、文本等多种媒体的组合在多种接入基础之上具有不同能力的终端组合Subsystem=依赖于现有网络技术和网络设备发展的系统最大程度重用现有网络系统无线网络把GSM/WCDMA/CDMA/TD-SCDMA/LTE/SAE/WiMax网络作为承载网络固定网络把基于固定接入IP系统（LAN、WLAN、xDSL）作为承载网络,简言之：

IMS在IP网络的基础上构建一个分层、开放、融合的核心网控制架构，是一个可运营、可管理、可计费的系统。

IMS发展史,IMS定义最早出现在3GPPR5阶段,作为PS域的一个子系统出现,2001/03,2002/03,2005/12,2006/6,3GPPR4CN:

MSC服务器和MGW,3GPPR6IMSQoS,Billing,FMC,等,3GPPR7IMS增强,3GPPR5CN:

IMS子系统和大量相关新网元,TISPANR1-NGN/FMC等,TISPANR2-NASS/RACS,等,为保证标准的一致性，经过各标准化组织之间的协调，在3GPP中统一开展CommonIMS相关的标准化工作,3GPPR8引入LTE，基于LTE提供VoLTE,3GPPR9SRVCC支持紧急呼叫,3GPPR10eSRVCC漫游方案,3GPPR11rSRVCCvSRVCC,2008/12,2009/12,2011/3,2012/9,IMS将是未来固网移动统一的核心网架构,融合已经成为电信业发展的主要趋势。

IMS相关国际标准趋于统一，以commonIMS的推出为代表，IMS的标准化工作发展到了一个新的阶段。

以3GPP、TISPAN的合作为主，包括ITU-T、OMA、3GPP2、PARLAY等研究组织。

一个融合了固定接入和移动接入的统一架构，能够提供丰富业务的网络平台离我们越来越近了。

3GPP是IMS标准的发起者和主要贡献者；

3GPP与ETSITISPAN合作成立了3GPPOPadhoc小组，基于现有的3GPPIMS标准，制订全球通用的，可同时用于移动、固网、固网移动融合的IMS标准;

3GPP2引用IMS标准并基于CDMA特性制定MMD标准;

OMA定义各种IMS业务，其标准被3GPP直接引用，作为IMS业务层的相关标准;

Parlay组织定义标准的API框架；

IETF定义IMS下的SIP、SDP与其他协议；

ITU-T的体系架构和基本理念与3GPP基本一致。

VoLTE关键技术,关键技术,半持续调度（SPS）鲁棒头压缩（ROCH）时隙绑定（TTIBundling）QoS/PCC国际IP转接（IPX）,核心特性,VoIMS/SIPeSRVCCHDvoice/ARM-WBHDvideo/H.264,VoLTE语音,暂态（TransientState）暂态是指每次业务建立初期尚未稳定的状态，此状态下的数据包较大。

通话期（Talkspurts）通话期是指对应用户正在通话的状态，在通话状态下，每20ms传送一次数据。

通话期的语音包大小取决于当前采用的编码速率。

静默期（SilentPeriod）静默期是对应用户通话停顿的状态，每间隔160ms发一个很短的SID（SilenceInsertionDescriptor）帧。

SID帧是为了提升用户感受而发送的噪音帧。

AdaptiveMulti-Rate（AMR）VoIP业务存在3个状态：

:

Semi-PersistentScheduling

（一）,应用场景半持续调度主要用于周期性小包业务，可以减少L1/L2控制信令的开销，目前调度器只针对QCI为1的VoLTE语音业务进行半持续调度（是否对其它QCI类型支持半持续调度与厂家相关）。

目的半静态地为VoLTE用户分配资源。

功能VoLTE业务的通话期与静默期状态由PDCP层进行判决，判决为通话期时，激活半持续调度；

判决为静默期时，释放已分配的半静态资源；

当业务从静默期转为通话期时，需要重新激活半持续调度。

eNodeB激活半持续调度时，通过PDCCH指示UE配置的半持续调度资源，在周期调度过程中，无需通过PDCCH指示调度资源。

半持续调度的周期为20ms，由eNodeB通过RRC消息传送给UE。

Semi-PersistentScheduling

（二）,对于上行，UE会在指定的半持续调度资源上周期发送数据。

半持续调度激活前，需要对VoLTE数据包采用动态调度。

在半持续调度激活后，在以下场景需要采用动态调度作为半持续调度的补充：

静默期、半持续调度期间的大包以及信令、HARQ重传数据判断VoLTE业务为通话期后，尝试激活半持续调度，根据语音包大小和调整后的全带SINR得到半持续调度激活时MCS和RB。

对于下行，eNodeB周期发送数据，UE在指定的半持续调度资源上周期接收数据。

下行半持续调度的优先级低于广播、寻呼等公共控制信息，高于用户级控制信令和数据面的传输。

半持续调度激活时，根据VoIP数据包大小和UE上报的全带宽CQI，为用户分配MCS和RB。

由于半持续调度用户的MCS在通话期间固定不变，而实际信道环境是变化的，会造成部分用户的IBLER（InitialBlockErrorRate）较高，为了保证半持续调度用户IBLER收敛到一定范围之内，会根据IBLER的收敛状况决定是否进行半持续调度重激活。

Semi-PersistentSchedulingVSDynamicScheduling,好处保障VOIP的QOS减少PDCCH的消耗，提高VOIP容量,坏处（相对于动态调度）受限于终端能力（是否支持半持续调度）由于两次版持续调度之间的MCS是固定的，链路适应能力不好,好处更好包装VOIP业务的QOS对终端能力没有限制（是否支持半持续调度）对于不同的无线环境兼容性更好,坏处（相对于动态调度）消耗大量PDCCH资源，容量低于半持续调度。

在VOIP用户较多的场景不建议采用动态调度,VS,ULSemi-persistentSchedulingPowerControl,功能包括PUSCH开环功控和闭环功控OpeningLoopPowerControl设置初速功率为Po（P0_nominal_pusch）.ClosedLoopPowerControlIBLER测量值大于IBLERTarget，eNodeB向UE发送增大发射功率的TPC命令。

IBLER测量值小于IBLERTarget，eNodeB向UE发送降低发射功率的TPC命令。

eNodeB发送TPC给终端，终端计算传输功率,DLSemi-persistentSchedulingPowerControl,目的保障IBLER收敛于IBLERTarget。

应用场景下行覆盖受限。

功能当子开关打开时，对于采用QPSK调制方式的用户，eNodeB根据VoIP数据包的IBLER（InitialBlockErrorRate）测量值和IBLERTarget间的差异，周期性调整PDSCH发射功率，以满足IBLERTarget要求。

如果IBLER测量值小于IBLERTarget，减小发射功率。

如果IBLER测量值大于IBLERTarget，增大发射功率。

ROCH

（一）,目的减少语音包头大小，提高边缘用户的语音覆盖。

在容量受限时，提升用户容量。

应用场景业务层稳定小包场景。

eNB,eNB,VoIPUser,VoIPUser,Originalpacket,Compressedpacket,ROCH

（二）,ROHC增益下面表格是IPV4场景下，AMR-NB和AMR-WB各种SDU对应的压缩效率。

TTIBundling,应用场景VoIP用户上行覆盖受限时.目的增加小区边界VoIP用户的上行覆盖。

功能以下两个条件必须满足:

在连续超过配置值（T_COVERAGE_STAT）的TTI中由于功率受限，分配用户的RB书小于3RB。

终端的平均SINR小于threshold（packetlength）.,绑定4个TTI用于一个包的传输。

终端在4个TTI中提供非自适应的重传。

捆绑在一起的4个传输采用同一个HARQ进程。

TDD系统中，协议规定TTIbundling只支持子帧配比0、1、6，且跟半持续调度互斥。

QoS/PCC（PolicyControlandCharging）,S-GW,LTE,PGW,eNodeB,Internet,IMS/P-CSCF,PCRF/SPR,Gx,Rx,1。

根据业务请求申请承载资源,媒体信息/资源需求,QCI/GBR,2。

根据业务签约判断是否允许申请承载资源,QCI/GBR,QCI/GBR,3。

根据QCI调度上下行资源,4。

根据QCI调度上下行资源,5。

根据QCI调度上行资源,终端,LTERAN,传输,网PGW,用户会话,缺省承载,专有承载,普通上网业务/QCI=9,普通P2P业务/QCI=9,视频/QCI=2，由PGW动态建立,PCRF的关键作用：

根据业务签约判断用户所使用业务的QoS信息，也即默认承载或专有承载,在传统CS域，每路话音都是独占资源，互不影响。

体验是能够保障的。

在数据业务域，带宽是共享的，VoLTE流量也是流量的一部分。

PCC的专有承载能力，为VoLTE话音提供了专有数据通道，能够保证QoS质量。

如果没有PCRF，VoLTE通话质量将无法达到传统CS话音的体验水平。

语音/QCI=1，由PGW动态建立,SIP信令/QCI=5，在Attach时同步建立.,DefaultAPN,IMSAPN,QoS/PCC（PolicyControlandCharging）,视频电话QCI5QCI1QCI2QCI8/9,语音电话QCI5QCI1QCI8/9,优先级,2,4,QCI,1,2,3,5,1,3,4,5,6,7,8,6,7,8,9,9,典型业务,VoIP,电话会议,会话视频（直播流媒体）,实时在线游戏,实时工业监控,非会话视频（缓冲流媒体）,IMS信令,视频（缓冲流媒体）,视频（直播流媒体）,话音业务交互式游戏,E-Mail,MSN,QQ,WWWP2P文件共享,资源类型,GBR,GBR,GBR,GBR,Non-GBR,Non-GBR,Non-GBR,Non-GBR,Non-GBR,时延,100ms,150ms,50ms,300ms,100ms,300ms,100ms,30