VoLTE基本原理与业界发展情况介绍

VoLTE基本原理与业界发展情况介绍2014年04月移动研究院王亚晨VoLTE网络架构及基本原理VoLTE对于中国移动的意义VoLTE是什么目录VoLTE产业进展情况VoLTE是什么LTE语音可选解决方案（1/2）TD-LTE多模单待TD-LTE多模双待多模双待：终端同时驻留2G/3G和LTE网络，语音业务通过2G/3G提供，数据业务通过LTE或2G/3G提供语音业务不通过LTE提供（LTE纯数据）语音业务通过LTE提供CSFB：终端优选LTE驻留，在有语音业务需求时，网络辅助其回落2G/3G建立，通话结束后再重选返回LTE驻留VoLTE/SRVCC：在LTE覆盖范围内通过LTE网络提供基于IMS的语音业务。在呼叫过程中移动出LTE覆盖范围时，支持LTE语音与2G/3G的互操作来保证连续性终端实现方案3GPP标准化方案3GPP标准化方案•LTE语音终端包括多模双待和多模单待两大类解决方案•多模双待终端语音由2/3G电路域提供•多模单待终端分语音由LTE提供和由2/3G提供两种解决方案？LTE2G/3G2G/3G电路域LTEEPCCSFB手机CSFB手机VoCS2：寻呼SGs1：入呼3：寻呼响应LTE2G/3G2G/3G电路域LTEEPCIMSCoreVoLTE手机VoLTE手机VoCSVoIPVCC切换切换请求域转移请求SvLTE2G/3G2G/3G电路域LTEEPC单卡双待手机语音通道数据通道CSFB方案简介1.终端空闲态下驻留在LTE网络上2.发起/收到呼叫时，回落到2G/3G网络3.呼叫结束后，再返回到LTE网络VOLTE/SRVCC方案简介1.终端同一时刻只能在一个网络上进行业务（LTE或者2/3G）2.LTE覆盖区，数据和语音业务都承载在LTE网络3.非LTE覆盖区，由2/3G网络为其服务,支持LTE到2/3G切换(SRVCC)多模双待方案简介（仅终端相关）1.终端空闲态同时驻留在2/3GCS和LTE网络上2.用户通过2G/3G的CS网络发起语音呼叫3.用户通过LTE网络发起数据业务呼叫双待CSFBVoLTELTE语音可选解决方案（2/2）VoLTE概述与基本特征特征1：VoLTE由IMS提供呼叫控制和业务逻辑特征2：VoLTE由EPC提供高质量的分组域承载特征3：连续覆盖前VoLTE可通过eSRVCC保障呼叫连续性LTE没有电路域，需要基于分组域提供IP语音业务，即VoLTE(VoiceoverLTE)VoLTE支持高清语音、高清视频等通信业务，同时可实现与现网2G/3G的语音互通VoLTE的信令和媒体经EPC路由至IMS网络，由IMS提供会话控制和业务逻辑在VoLTE中EPC作为IMS的接入网，通过全球统一的专用APN(‘IMS’APN)及独立承载为用户提供区别于普通数据业务的QoS保障VoLTE终端在通话过程中漫游至无LTE覆盖的区域时，通过eSRVCC将当前呼叫切换至2G/3G电路域，此时2G/3G网络作为IMS的接入网1/310X1X话音质量VoLTE2G/3G1-3s5-8sLTE2G/3G典型分辨率：480*640720P/1080Ppossible分辨率：176*144LTE2G/3G频率：50~7000Hz编解码：AMR-WB23.85Kbps频率：300~3400Hz编解码：AMR-NB12.2Kbps3X频谱效率呼叫时延视频质量LTE2G/3G仿真测试结果显示：同样承载AMR，LTE的频谱效率可达到R993倍以上VoLTE的特点VoLTE对于中国移动的意义VoLTE是中国移动4G基础语音业务的目标方案下一代融合通信(2014)中国移动2013年6月，GTI亚洲大会，中国移动发布VoLTE技术白皮书2014年2月MWC上，中国移动发布融合通信白皮书,号召业界共同推进融合通信2013年6月：发布VoLTE白皮书2013年6月：提出“三新”战略全面测试开启VoLTE商用2013.Q32013.Q42014.Q22014年底外场试验现网试点VoLTE商用2014公司明确2014年底VoLTE商用目标VoLTE是“三新”新通话、新消息、新联系策略的核心之一新通话:利用VoLTE，实现更高质量的用户体验终端内的本地入口新联系:实名社交网络、公众信息和个人服务的入口新消息:基于RCS，无缝对接各种格式的消息和媒体新通话：支持各种网络环境，新增多方、高清等作为亮点视频(LTE)音频（CS/LTE）多方通话以VoLTE为核心能力，提供多种网络环境下的高清音视频通话和多方通话。并且吸取RCS国际标准定义，提供通话中的切换、消息收发等新功能。新消息：与OTT体验看齐群聊群发点对点消息新消息在提供多种媒体格式消息收发的基础上，继承原有一对一和群发通信能力，新增基于群组的聊天和公众账号交互等社交功能。个性化展示“我”获取公众服务的入口融合通信能力展现实名制群组社交通讯录社交一对多无缝通信丰富的联系人类型个人资料管理入口本人头像个人详细信息二维码名片满足社交及商务工作多个场景个性化的增强屏显业务办理的入口账单查询套餐办理业务设置一卡多号彩铃增强的联系人功能基于云存储的联系人备份/恢复黑名单管理，防骚扰表情商店，让聊天更轻松有趣新联系：以真实手机号为前提，构建全新的社交、公众信息服务入口VoLTE网络架构及基本原理VolTE支持的业务功能VoLTE支持的业务功能（1/2）一、基本语音与补充业务的继承与增强现网CS域的补充业务可以完全迁移到VoLTE，并且得到增强二、支持智能网业务VOLTE下，多数智能网业务将会保留三、支持增值业务•增强型呼转类业务•增强型多方通话•黑白名单VoLTE将继承并增强当前电路域所有的补充业务，支持继承智能网业务和增值业务，保持用户的体验一致VoLTE支持的业务功能（2/2）EPCMMES/PGWHSSASIMSI/S-CSCFVoLTE手机LTEeNodeBP-CSCF拜访网络归属网络IPX网络高清语音高质量视频通话支持CS域的语音互通能力支持国际漫游。•GSMA定义的标准VoLTE国际漫游架构•使用全球统一的VoLTE专用APN（APN名为“IMS”），使用拜访地EPC承载语音•拜访地和归属地均需要部署IMS，用户通过拜访地IMS接入设备（P-CSCF）接入，实现语音本地疏通，避免媒体面迂回，归属地IMS提供语音业务，实现业务体验一致性•通过国际转接IPX网络与其它运营商网络互通高清语音：采用AMR-WB编解码，相比于现网AMR-NB编解码，频谱范围更宽。话音更自然、舒适、更有现场感，增加了可懂度和清晰度高质量视频：实现分辨率VGA，720P、帧率30fps的高质量视频通话体验高清高清非高清VoLTE网络架构及基本原理VolTE支持的业务功能VoLTE网络架构PTN（QoS）三合一HSSSBCCSCFMGCF/IM-MGWIBCFENUM/DNSSAEGWMMEPCCDRALTE接入IMS域业务平台VoLTEAS彩铃AS彩印ASIM-SSFeMSCGMSC电路域eNodeBBSC分组域VoLTE终端/芯片2G接入网管系统BOSS系统支撑系统CMNET/IP专网（IPV6/QoS）信令网用户数据VoLTE引入从无线网、核心网、信令网、承载网、用户数据等端到端的网络改变VoLTE网络架构-VoLTE涉及端到端的网络改变VoLTE网络架构IMS域：升级扩容IMSCore,新建VoLTEAS等业务平台电路域：MSC:改造支持eSRVCC功能用户数据：HLR/SAE-HSS/IMS-HSS融合的数据库信令网：建设可靠的DRA信令网分组域：EPC：支持IMSAPN、QoS保证、SRVCC切换等PCC：PCRF支持VoLTE的QoS控制4G无线接入网：TTIBundling,RLC分片，ROHC头压缩，半静态调度等承载网：支持IPv6/IPv4双栈支撑系统：计费、业务发放系统的改造功能域接口名称接口类型连接网元承载协议分组域S1-MME信令MME-eNodeBGTP-CS1-U数据SAEGW-eNodeBGTP-US11信令MME-SAEGWGTP-CSGi数据SAEGW-VoLTESBC应用层协议SLg信令MME-LSP(GMLC)DiameterSLs信令MME-LSP(eSMLC)SCTPSv信令MME-eMSCGTPPCCRx信令PCRF-VoLTESBCDiameterGx信令PCRF-SAEGWDiameterIMS域Gm信令VoLTEUE-VoLTESBCSIPMw信令VoLTESBC-xCSCFSIPMx信令xCSCF-IBCFSIPMg信令I-CSCF/S-CSCF-MGCFSIPMj信令BGCF-MGCFSIPMw/I2信令xCSCF-eMSCSIPISC信令xCSCF-IMSASSIPUt信令VoLTEUE/VoLTEAS-业务配置代理网关XCAP用户数据Cx信令三合一HSS-xCSCFDiameterSh信令三合一HSS-IMSASDiameterZh信令三合一HSS-业务配置代理网关DiameterSLh信令三合一HSS-LSPDiameterS6a信令三合一HSS-MMEDiameterC/D信令三合一HSS-eMSC/GMSCMAPJ信令三合一HSS——IP-SM-GWMAP2G/3G电路域Nc信令MSC-MSCBICCCAP信令IMSSSF/MSC-智能网SCPCamelGr信令SGSN-三合一HSSMAPVoLTE网络架构-主要接口说明VoLTE网络架构及基本原理VolTE支持的业务功能VoLTE网络架构VoLTE基本流程•什么是注册？注册是用户向签约网络请求授权使用业务的过程•VoLTE解决方案下，LTE用户根据实际的信号强度覆盖，可以由UE选择附着到CS网络或LTE网络进行注册–CS网络注册：注册过程与普通CS网络用户注册过程相同–LTE网络注册：终端需要先附着到EPC网络，再在IMS网络注册VoLTE涉及的基本概念——注册VoLTE涉及的基本概念——域选择•什么叫域选择？–由于支持VoLTE的终端可以有多种模式，在不同的信号强度覆盖下可以附着在不同的网络，如有时附着在2G/3G网络，有时附着在LTE网络，因此，支持VoLTE的终端在呼叫时就要选择接入其中一个网络进行语音通话，选择接入网络的过程就称为域选•如何完成域选？–用户作为主叫时，由终端根据保存的注册网络信息完成域选–作为被叫时，由网络侧查询融合HLR/HSS获取注册网络信息完成域选择VoLTE涉及的基本概念——锚定•什么是锚定？–锚定（Anchoring）是指将呼叫从CS网络路由到IMS网络进行业务处理的过程。在以下两种场景中，与LTE用户相关的呼叫请求需要通过锚定功能路由到IMS网络：•LTE用户通过CS网络接入，并且签约了IMS网络业务•LTE用户作为被叫用户，通过LTE网络接入，并且主叫用户为CS网络用户•锚定方案：–VoLTEAS锚定：MSC根据在融合HLR/HSS中签约的T-CSI触发到VoLTEAS上的锚定功能模块上获取IMRN，将呼叫路由到IMSVoLTE涉及的基本概念——SRVCC切换•什么是SRVCC切换？–SRVCC切换是指当LTE用户在通话过程中，终端移动出LTE覆盖，并注册至2/3G网络时，终端与网络配合将话音无缝的从LTE切换至2/3G网络，通话不中断•切换方案：–目前业界普遍选择中国移动提出的eSRVCC切换方案，即对原有SRVCC方案进行了优化与增强VoLTE基本流程——EPC附着与IMS注册eNBMMESAE-GW3in1HSSPCRFSBCS-CSCFVoLTEASEPCIMS1.用户开机进行EPC附着2.使用IMSAPN建立PDN连接，并为用户建立QCI=5的默认承载3.终端通过上述默认承载发起IMS注册请求并完成IMS核心网注册4.S-CSCF发起第三方注册，向VolTEAS更新STN-SR，之后VOlTEAS通过HSS向MME下发STN-SR•终端首先会进行EPC网络的附着，之后进行IMS域的注册和