VoLTE总体技术方案Word格式.docx

1、1范围2本方案定义了VoLTE的网络框架，和LTE基站、IMS核心网、终端支持VoLTE的相关技术要求。本方案对不涉及互联互通，仅为运营商内部实现方法的技术细节不做规定。本方案终端仅针对多模单待终端，双待机不在本方案讨论范围内。3参考规范4本技术方案引用如下文档的相关技术内容。引用时包含日期或版本编号的文档，非此编号的文档可能不适用该文档；若该文档不包含日期或版本编号，其最新版本适用于本技术方案。本技术方案中的3GPP标准均为3GPP R10阶段2013年6月版本。GSMA IR.92 IMS Profile for Voice and SMS v7.0GSMA IR.94 IMS Profi

2、le for Conversational Video Service v5.03GPP TS 23.216 Single Radio Voice Call Continuity（SRVCC）;Stage 23GPP TS 23.228 IP Media Subsystem（IMS）;3GPP TS 23.237 IP Media Subsystem（IMS） Service Continuity;3GPP TS 36.300 Evolved Universal Terrestrial Radio Access （E-UTRA） and Evolved Universal Terrestria

3、l Radio Access Network（E-UTRAN）; Overall Description;3GPP TS 36.321 Evolved Universal Terrestrial Radio Access （E-UTRA）; Medium Acces Control （MAC） protocol specification3GPP TS 36.322 Evolved Universal Terrestrial Radio Access （E-UTRA）; Radio Link Control （RLC） protocol specification3GPP TS 36.323

4、Evolved Universal Terrestrial Radio Access （E-UTRA）; Packet Data Convergence Protocol （PDCP） specification3GPP TS 36.331 Evolved Universal Terrestrial Radio Access （E-UTRA）; Radio Resource Control （RRC） protocol specification5定义及缩略语66.1定义6.2eSRVCC：指在基本SRVCC基础上，引入了ATCF/ATGW功能实体的、增强型的SRVCC架构，主要用于缩短用户在

5、LTE与2/3G接入的切换时延。6.3缩略语7背景及简介8LTE（Long Term Evolution）是国际主流的新一代宽带无线移动通信技术。与3G采用的CDMA（码分多址）技术不同，LTE以面向分组业务优化为目标，以OFDM（正交频分多址）和MIMO（多输入多输出天线）技术为基础，形成了全新的面向下一代移动通信系统的系统架构，将移动通信的接入速率提升到了100Mbps的范畴。基于LTE面向于分组域优化的系统设计目标，LTE的网络架构不再区分电路域和分组域，采用统一的分组域架构。在新的LTE系统架构下，不再支持传统的电路域语音解决方案，IMS控制的VoIP业务将作为未来LTE网络中的语音解

6、决方案。VoLTE是GSMA定义的标准LTE语音解决方案，其核心业务控制网络是IMS（IP多媒体子系统）网络，配合LTE和EPC网络实现端到端的基于分组域的语音、视频通信业务。 通过IMS系统的控制，VoLTE解决方案可以提供和电路域性能相当的语音业务及其补充业务，包括：号码显示、呼叫转移、呼叫等待、会议电话等。9VoLTE网络架构10VoLTE解决方案中，实现VoIP语音业务时，除了由EPS系统提供承载，由IMS系统提供业务控制外，通常还要由PCC架构实现用户业务QoS控制以及计费策略的控制。VoLTE业务的系统架构如图1所示。e-UuIR.92eNodeBS&PGWP-CSCF /IMS

7、AGw信令承载（默认）, QCI=5S1-UPCRFSIP （SDP）SGiGxRx专用语音承载, QCI=1语音 （RTP）RTCPI-/S-CSCFMMTel ASHSSCxISCShUtMwGmMbMMES1-MMES11S6aXCAP专用视频承载, QCI=2视频 （RTP）图1VoLTE网络架构图2图 1中主要包括UE、eNodeB、MME、S-GW、P-GW、HSS、PCRF、IMS域（P-CSCF、I-CSCF、S-CSCF、AS）、MMTtel AS等网元。IMS域主要完成CSCF呼叫控制等功能。支持基于ISIM的鉴权、信令的IPSec保护、Tel-URI和SIP URI、信令

8、压缩、Ut接口的GBA或http digest鉴权功能， MMTtel AS支持类似GSM的多媒体电话补充业务、Ut接口的补充业务管理（基于XCAP）。IMS系统和EPS网络配合，可以提供和电路域类似的语音业务及其补充业务，包括：VoLTE 系统采用专门的IMS APN来提供语音业务，为信令和语音数据使用特定QCI的“承载”，从而保障给语音业务较高的QoS。通常，信令承载采用QCI=5的默认承载，语音承载采用QCI=1的专用承载。图3VoLTE协议架构图4EPC域主要包括MME、S-GW、P-GW、HSS等网元，需要支持IMS APN、初始附着的信令承载建立、P-CSCF发现以及信令&GBR承

9、载丢失的处理等功能。PCRF（策略和计费规则功能）主要完成策略控制决策和基于流进行计费控制的功能。eNodeB主要负责RRM（无线资源管理）功能；IP头压缩及用户数据流加密；UE附着时的MME选择；寻呼信息的调度传输；广播信息的调度传输；以及设置和提供eNodeB的测量等。11SRVCC1212.1SRVCC网络架构12.23GPP UTRAN/GERAN的SRVCC架构重用了3GPP TS 23.237为IMS服务连续性定义的会话转移（Session Transfer）功能。SRVCC增强型MSC Server也可以具有3GPP TS 23.292所定义的ICS增强能力。在3GPP TS 2

10、3.401定义的E-UTRAN架构基础上，引入了一种用于SRVCC的功能，该功能由MSC Server提供，即SRVCC增强型MSC Server。图5从E-UTRAN 到 3GPP UTRAN/GERAN的SRVCC架构图6SRVCC涉及到的接口包括：-MMEMSC Server 间的Sv接口，用于在3GPP E-UTRAN和3GPP UTRAN/GERAN之间提供SRVCC能力。-E-UTRANMME 间的S1-MME接口，用于E-UTRAN和MME之间的切换信令传输，定义见3GPP TS 36.300。-HSS MME间的S6a接口，用于在E-UTRAN附着过程中下载SRVCC相关信息到

11、MME，或者在HSS中的STN-SR信息发生了改变时通知MME。如果MME从HSS接收到了ICS标志，则应包含此标志。12.3引入ATCF/ATGW 的 SRVCC 网络架构12.4由于 SRVCC 方案在漫游时（切换 UE 漫游或双方 UE 均漫游），切换过程和语音中断可能过长，无法满足切换中保证用户体验的需求，所以，决定引入本地信令/媒体锚点（ATCF/ATGW），缩短远端更新带来的时延问题，此架构也被称为eSRVCC架构。在该方案中，将锚定点称为ATCF（Access Transfer Control Function），其主要做信令面的锚定，并控制ATGW（Access Transfe

12、r Gateway） 做媒体面的锚定。当发生切换的时候，MSC Server只需要通知ATCF做一个内部切换即可，不需要对远端进行更新，这样可以大大缩短IMS侧更新会话的时长，达到缩短切换中语音中断的目的。其架构图如图4所示。图7支持eSRVCC的网络架构图8增加网元ATCF和ATGW，ATCF是Access Transfer Control Functionality，ATGW是Access Transfer Gateway。ATCF是控制面的会话锚定网元，该网元的主要功能是在会话建立时以及会话切换过程中对会话进行锚定。ATGW是用户面的会话锚定网元，该网元受控于ATCF，主要对用户面数据进

13、行锚定。图9eSRVCC切换前后锚定变化图10 在该架构下，对于一个 PS 网络中的用户，其建立的会话是锚定在拜访地的 ATCF（ATGW） 上，所以在切换前信令是从 UE 到 P-CSCF，再到 ATCF，然后连接到归属域的 IMS（SCC AS），再通过SCC AS同远端用户建立连接。此时的媒体链接是，UE 到 ATGW，然后 ATGW 再到远端。当切换发生后，用户接入到 CS 网路，此时的信令是从 CS 接入到 MSC Server，再从 MSC Server 到 ATCF，然后连接到 S-CSCF 和 SCC AS，再通过 SCC AS 同远端用户建立连接，此时的媒体链接是，UE 到 CS-MGW，然后 CS-MGW 到 ATGW，然后从 ATGW 到远端的媒体网关。可以看出在切换前后，ATGW后的媒体链接是一样的，只需要 ATCF 通知 ATGW 本地切换媒体即可，省却了远端更新的过程。12.5SRVCC对基站的要求12.