VOLTE知识点.docx
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VOLTE知识点
1、VOLTE概述和基本特性
VOLTE是什么？
最直接简朴理解就是VOIP，由于LTE没有电路域，需要基于分组域提供IP语音业务，即VoLTE（VoiceoverLTE）。
特性1：
VoLTE由IMS提供呼喊控制和业务逻辑。
VoLTE信令和媒体经EPC路由至IMS网络，由IMS提供会话控制和业务逻辑。
特性2：
VoLTE由EPC提供高质量分组域承载。
在VoLTE中EPC作为IMS接入网，通过全球统一专用APN（‘IMS’APN）及独立承载为顾客提供区别于普通数据业务QoS保障。
特性3：
持续覆盖前VoLTE可通过eSRVCC保障呼喊持续性。
VoLTE终端在通话过程中漫游至无LTE覆盖区域时，通过eSRVCC将当前呼喊切换至2G/3G电路域，此时2G/3G网络作为IMS接入网。
2、VoLTE竞争力
体验特性
VoLTE
2G/3G
呼喊时延
0.5-2秒
5-8秒
视频质量
典型辨别率：
480*640
可选720P/1080P
辨别率：
176*144
话音质量
AMR-WB
频率：
50~7000Hz
编解码：
AMR-WB23.85Kbps
抽样：
16KHz
AMR-NB
频率：
300~3400Hz
编解码：
AMR-NB12.2Kbps
抽样：
8KHz
3、终端开机IMS注册过程
顾客开机后来，一方面完毕EPC附着过程，建立QCI=9默认承载，附着完毕后来，发起IMS注册过程和鉴权。
在IMS注册流程中，先建立QCI=5SIP信令承载。
然后进行SIP注册过程，当完毕注册过程后来，就可以进行VoLTE呼喊了。
SIP信令注册过程如下图所示。
SIP注册过程：
序号
消息解释
1
顾客初次试呼时，终端向代理服务器发送REGISTER注册祈求
2
IMS认证/计费中心获知顾客信息不在数据库中，向终端回401Unauthorized质询信息，其中包括安全认证所需令牌
3
终端将顾客标记和密码依照安全认证令牌加密后，再次用REGISTER消息报告给IMS服务器
4
IMS服务器将REGISTER消息中顾客信息解密，认证合法后，将该顾客信息登记到数据库中，并向终端返回响应消息200OK。
5
顾客订阅注册事件包，
6
服务器应答订阅成功。
7
IMS服务器发送notify消息，由于订阅顾客已经注册，因此IMS服务器回应Notify消息中，状态为active，同事携带XML信息。
8
终端发送Notify200表达接受成功。
4、VoLTE呼喊VoLTE信令呼喊流程
对核心流程解释如下表所示：
序号
消息解释
1
主叫发INVITE消息，触发主叫RRC建立过程，INVITE消息中包括被叫方号码，主叫方支持媒体类型和编码等。
2
主叫建立SRB2信令无线承载，QCI9默认承载和QCI5SIP信令无线承载。
例如在本例中，信令无线承载SRB-ID=2;QCI=9默认承载eps-BearerID=5,DRB-ID=3;QCI=5SIP信令承载eps-BearerID=6,DRB-ID=4
3
核心网侧收到主叫INVITE消息后来，给主叫发送INVITE应答消息，INVITE100.表达正在解决中。
4
核心网向处在空闲态被叫发INVITE消息，由于被叫处在空闲态，因此核心网侧触发寻呼消息，寻呼处在空闲态被叫顾客
5
被叫建立SRB2信令无线承载，QCI9默认承载和QCI5SIP信令无线承载
6
核心网在QCI5RB承载上，给被叫顾客发送INVITE消息
7
被叫对INVITE消息响应
8
被叫方告知主叫方，自己所支持媒体类型和编码。
9
主叫建立QCI1数据无线承载，用于承载语音数据，使用UM方式。
例如本例中，eps-BearerID=7，DRB-ID=5。
核心参数涉及头压缩参数，TTIBundling，SPS。
DRX参数也会按照语音业务规定进行重新配备。
10
被叫建立QCI1数据无线承载。
例如本例中QCI1承载eps-BearerID=7，DRB-ID=5。
11
核心网告知主叫终端SM层，建立qci=1承载,例如：
eps-BearerID=7
12
主叫收到被叫INVITE183消息
13
核心网告知被叫终端SM层，建立qci=1承载
14
主叫收到INVITE183消息后来，发送确认消息PRACK，启动资源预留过程，
15
被叫收到主叫PRACK后来，返回PRACK200响应，启动资源预留过程，
16
主叫收到被叫PRACK200后来，发送UPDATE消息，标明资源预留成功。
17
被叫收到主叫UPDATE消息后，得知主叫UE资源预留成功。
被叫发送UPDATE200，标明被叫资源预留成功，
18
被叫发送INVITE180，被叫振铃，主叫放回铃音
19
被叫摘机，被叫向主叫发送INVITE200.
20
主叫给IMS服务器发ACK，证明已经收到IMS对于INVITE祈求最后响应。
核心网IMS服务器发ACK消息给被叫，证明对于INVITE祈求最后响应。
21
主叫挂机，发BYE,祈求结束本次会话。
IMS服务器给被叫发送BYE,祈求结束本次会话。
22
被叫挂机，回BYE200消息，核心网IMS服务器给主叫发BYE200，标明会话结束。
23
通过RRCConntctionReconfiguration消息和去激活EPS专用承载消息，主叫删除QCI=1数据无线承载。
24
被叫删除QCI=1数据无线承载。
5、Volte呼喊volteAMR-WB12.65K拟定
1）AMR-WB9种速率索引表
FrameTypeIndex
ModeIndication
ModeRequest
Framecontent（AMR-WBmode,comfortnoise，orother）
0
0
0
AMR-WB6.60kbit/s
1
1
1
AMR-WB8.85kbit/s
2
2
2
AMR-WB12.65kbit/s
3
3
3
AMR-WB14.25kbit/s
4
4
4
AMR-WB15.85kbit/s
5
5
5
AMR-WB18.25kbit/s
6
6
6
AMR-WB19.85kbit/s
7
7
7
AMR-WB23.05kbit/s
8
8
8
AMR-WB23.85kbit/s
9
—
—
AMR-WBSID（ComfortNoiseFrame）
11~13
—
—
Forfutureuse
14
—
—
speechlost
15
—
—
NoData（Notransmission/Noreception）
—
—
2）volte呼喊过程中，Invite消息中携带媒体类型和编码格式
3）主被叫协商后来，在UPDATE消息中拟定媒体类型和编码格式
AMR-WB采样频率为16kHz，AMR采用频率为8kHZ。
AMR-WB总共支持8种模式，在上图中就是mode-set=2，表达AMR-WB只适应12.65kbps编码方式。
6、Volte呼喊vollteAMR-WB23.85k拟定
1）Invite消息中AMR-23.85k编码办法
2）update消息中协商后来媒体类型和编码方式
下图中：
媒体类型为AMR-WB，采样频率为16k，单通道。
采用模式为AMR-WBmode8。
mode8相应编码速率为23.85kbps。
7、Volte语音呼喊2G
上图是VoLTE呼喊2G信令流程。
流程和VoLTE呼喊VoLTE是相似。
区别是如果VoLTE使用AMR-WB语音，在协商之后，会变为AMR12.2。
下图中，重要使用AMR-WB语音，被叫为GSM语音是语音编码协商成果。
语音采用采样频率为8kAMR语音，mode-set=7，表达使用AMR12.2kbit/s（GSM-EFR）。
INVITE消息中，VoLTE终端支持语音编码方案：
协商后语音编码方案：
8、Volte视频呼喊2G
流程如下所示：
序号
消息解释
1
主叫发INVITE消息，触发主叫RRC建立过程，INVITE消息中包括被叫方号码，主叫方支持媒体类型和编码等。
例如支持音频和视频等。
2
核心网侧收到主叫INVITE消息后来，给主叫发送INVITE应答消息，INVITE100.表达正在解决中。
3
核心网向处在空闲态被叫发送寻呼消息。
4
核心网向被叫GSM手机发送setup消息，消息中包括语音承载能力和主叫号码
5
GSM被叫给核心网发送callconfirmed消息，包括语音编码能力有关信息。
6
主叫LTE手机，建立qci=1语音承载。
由于被叫不支持视频，因此没有建立qci=2承载。
7
核心网IMS服务器发送INVITE183，表达会话正在解决中，其中包括了被叫支持语音编码类型和媒体格式等信息。
8~11
进行媒体格式协商和资源预留。
由于被叫为GSM手机，因此只支持12.2语音
12
被叫GSM建立业务承载
13
核心网发送INVITE183，表达会话在解决中
14
被叫振铃
15
核心网发送INVITE180，主叫放回铃音。
16
被叫摘机
17
核心网给主叫发送Invite200，表达ok
18
主叫发ACK，表达呼喊建立成功，
19
被叫收到connectacknowledge，表达呼喊连接建立成功
20
主叫挂机，发BYE消息,删除建立语音业务承载。
21
核心网给GSM被叫发送disconnect消息
22
gsm被叫收到后，发送RELEASE
23
核心网删除建立语音业务承载，同步给主叫发BYE200，表达到功
24
核心网收到被叫RELEASE消息后来，发送releasecomplete，表达释放成功
9、eSRVCC
SRVCC（SingleRadioVoiceCallContinuity）存在切换性能问题，无法达到语音中断时长不大于300ms布置规定，会严重影响VoLTE顾客体验
1.SRVCC终端发起向另一IMS终端语音呼喊
2.呼喊成功，媒体连接建立，双方进行通话
3.顾客离开LTE覆盖，eNodeB触发SRVCC切换,MME告知SRVCCMSC准备切换，MSC完毕预留资源
4.MME告知终端切换到2G/TD，切换过程中语音发生中断，中断时间T1约为200ms
5.SRVCCMSC发起远端媒体更新，告知远端IMS终端通过SRVCCMSC接受和发送语音
6.远端IMS终端将媒体连接切换至SRVCCMSC
7.从SRVCC终端切换到2G/TD到远端IMS终端切换媒体连接完毕，这段时间语音将发生中断，中断时间T2约为800ms左右（如果远端终端处在漫游中，这段时间还会更长）
eSRVCC：
在SRVCC基本上，通过在拜访地引入ATCF作为媒体锚定点，节约远端媒体更新时间，可将切换时延减低至300ms以内。
（注：
ATCF功能集成在SBC内实现）
1．终端不区别SRVCC和eSRVCC，均看做SRVCC，附着过程中终端上报SRVCC能力，并存储在HSS中；
2．与否支持eSRVCC是由拜访地和归属地网络布置决定，只有当拜访地和归属地均支持eSRVCC时，终端才干进行eSRVCC切换，否则执行SRVCC切换：
eSRVCC与SRVCC方案区别点在于前者在IMS系统中新增了一对功能实体：
ATCF（AcessTransferControlFunctionality，接入转移控制功能）和ATGW（AccessTransferGateway，接入转移网关），分别作为VoIP呼喊在控制平面和顾客平面锚定点。
两者对例如下图所示：
图1SRVCC和eSRVCC区别
10、头压缩RoHC
Ø减少报头开销
⏹语音包头开销：
RTP开销占12Byte，UDP头开销占8Byte，IP层IP头开销占20Byte（IPv4）/40Byte（IPv6）。
⏹ROHC头压缩后IP+UDP+RTP头开销4Byte左右。
⏹以12.2k语音为例，头压缩前60+32=92字节，压缩后4+32=36字节，压缩率为60%。
Ø实现方略
⏹只对顾客面数据执行头压缩；
⏹可以分承载配备与否打开头压缩：
☐默认头压缩仅针对QCI=1语音承载启动；
☐对于视频通话业务中QCI=2视频承载默认不启动；
确认头压缩打开，通过查看RRCConnectionReconfiguration消息确认。
11、TTI捆绑阐明
TTIbundling就是把上行持续TTI进行绑定，在各种持续子帧上多次发送同一种TB（TransportBlock）。
●提高数据解码成功概率，提高上行3~4dBSINR
●提高30%上行覆盖范畴
TD-LTETTIBundling仅合用于子帧配备0、1、6，中移动使用子帧配备2，因此TTIBundling为关闭状态，同步TTIBundling和SPS不能同步配备。
使用8天线可以有效提高上行性能，可以满足VoLTE规定，因而基本不需要启动TTIbundling。
重要应用于FDD2天线。
参数位置：
TD-LTE业务→TD-LTE社区→信道及过程配备→PUSCH信道
通过查看qci=1语音承载RRCConnectionReconfiguration消息，有无有关ie。
12、9种QCI值索引
VoLTE使用QCI=5、QCI=1、QCI=2这三种！
语音业务：
QCI=5+QCI=1
视频电话：
QCI=5+QCI=1+QCI=2
QCI
ResourceType（资源类型）
Priority（优先权）
PacketDelayBudget（NOTE 1）信息包延迟
ExampleServices（服务例子）
1
2
100 ms
ConversationalVoice（语音会话）
（NOTE 3）
2
4
150 ms
ConversationalVideo（LiveStreaming）（视频会话）
（NOTE 3）
GBR
3
3
50 ms
RealTimeGaming（实际活动时间）
（NOTE 3）
4
5
300 ms
Non-ConversationalVideo（BufferedStreaming）
（NOTE 3）
5
1
100 ms
IMSSignalling（IMS信号）
（NOTE 3）
6
Video（BufferedStreaming）
（NOTE 4）
6
300 ms
TCP-based（e.g.，www，e-mail，chat，ftp，p2pfilesharing，progressivevideo，etc.）（TCP基本）
7
Non-GBR
Voice,
（NOTE 3）
7
100 ms
Video（LiveStreaming）
InteractiveGaming（组合业务互动）
8
（NOTE 5）
8
Video（BufferedStreaming）
300 ms
TCP-based（e.g.，www，e-mail，chat，ftp，p2pfile
9
9
sharing，progressivevideo，etc.）（数据承载）
（NOTE 6）
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