Volte信令流程培训课件
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VoLTE_技术培训
LTE EPC
LTE
手机
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
多模双待方案简介（仅终端相关）VOLTE/SRVCC方案简介
1. 终端空闲态同时驻留在2/3G CS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
.8
IMS发展史
IMS 定义最早出现在3GPP R5阶段, 作为PS域的一个子系统出现
3GPP R9 - SRVCC支持 -紧急呼叫
3GPP R10 - eSRVCC -漫游方案
3GPP R11 - rSRVCC -vSRVCC
3GPP R4 - CN: MSC 服务器和 MGW
3GPP R5 - CN: IMS子系 统和大量相关 新网元
2015-12-29
保密信息
. 12
应该说IMS给LTE的业务发挥提供了更多的可能 狭义的看VoLTE就是语音业务在LTE网络上得以实现
增强型通讯业务 • 即时消息 • 视频共享 • 电子白板 • 应用共享 • ......
基本通讯类业务 • VoIP • 视频通话 • 会议电话 • 电信补充业务 • VPMN业务 • IP Centrex业务 • ......
VoLTE是通过LTE网络作为业务接入、IMS网络实 现业务控制的语音解决方案
• 业务控制：EPC网络不具备语音和多媒体业务的 功能
• 业务切换：在LTE全覆盖之前，需要通过 eSRVCC技术实现LTE与CS之间的语音业务连续 性
IMS网络
呼叫控制功能，需要通过IMS网络提供业务控制
VOLTE信令流程
RRC Security Mode
RRC Security Mode Complete
RRC Connection Reconfiguration
RRC Connection Reconfiguration Complete Initial Context Setup Response
Modify Bearer Request --IMS Default Bearer
RRC DL Info Transfer
Downlink NAS Transport
RRC UL Info Transfer
--ESM Information Request
Uplink NAS Transport --ESM Information Response
Update Location Update Location Ack
文档名称
文档密级
2014-12-24
华为保密信息,未经授权禁止扩散
第 5 页, 共 5 页
Initial Context Setup Resp
RRC UL Info Transfer --Attach Complete
Uplink NAS Transport
-- ActivateDefaultEPSBearerContextAccept
Modify Bearer Request Modify Bearer Response
Uplink NAS Transport
RRC DL Info Transfer
Downlink NAS Transport --Security Mode Command
RRC UL Info Transfer --Security Mode Complete
(完整版)VoLTE技术培训
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
台
定位 业务平
台
IP短信 网关
VoLTE AS /IM-
Sh SSF
智 CAP 能
网 CASCPP
业务配Ut 置代理 网关
Zh
PCC PCRF
Rx/Gx
信令网
IMS域
SLh/SLg
IBCF Mx Cx
ISC SLs
I/S-
CSCF
/BGCF Mw
Mg/Mj
用户数据
2G/3G电
J 三合 C/D
TDM IP
IP是通过电信与互联网同步实现全业务的基础
语音 多媒体
挖掘网络潜力，实现纯语音业务向多媒体能力的转 变
固网和移动网 FMC固网移动融合
用户需求推动固网移动的融合
电信业务操作与管理 Web
通过Web实现电信网的运营维护及业务操作
IP
多媒体 FMC
Web
IMS到底是啥？
IMS ：IP Multimedia Subsystem IMS是在3GPP R5阶段提出的一个新的域，它基于IP承载，叠加在PS（分组域）
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。
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
台
定位 业务平
台
IP短信 网关
VoLTE AS /IM-
Sh SSF
智 CAP 能
网 CASCPP
业务配Ut 置代理 网关
Zh
PCC PCRF
Rx/Gx
信令网
IMS域
SLh/SLg
IBCF Mx Cx
ISC SLs
I/S-
CSCF
/BGCF Mw
Mg/Mj
用户数据
2G/3G电
J 三合 C/D
TDM IP
IP是通过电信与互联网同步实现全业务的基础
语音 多媒体
挖掘网络潜力，实现纯语音业务向多媒体能力的转 变
固网和移动网 FMC固网移动融合
用户需求推动固网移动的融合
电信业务操作与管理 Web
通过Web实现电信网的运营维护及业务操作
IP
多媒体 FMC
Web
IMS到底是啥？
IMS ：IP Multimedia Subsystem IMS是在3GPP R5阶段提出的一个新的域，它基于IP承载，叠加在PS（分组域）
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。
VOLTE基本原理与信令流程
VOLTE语音与视频的相关承载
VOLTE注册流程
UE附着到 EPC网络 UE注册到 IMS网络
UE附着到EPC网络：UE发起附着请求后，EPC 网络首先对UE进行鉴权，鉴权通过后从融合 HLR/HSS获取到UE的签约数据。EPC网络根据 用户签约数据中的默认APN和PDN签约上下文 进行默认承载的建立，默认承载建立完成后即 完成EPC网络的附着
VOLTE默认承载：QCI9、QCI5 37
I M S 注册流 程
IMS基本注册 步骤1：用户对网络鉴权
步骤2：网络对用户鉴权
获取IMSI，并推 到IMPI和T-IMPU
UE注册到IMS网络：包括基本注册和第三方注册
基本注册：IMS网络对UE，以及UE对IMS网络进 行双向鉴权，鉴权通过后，S-CSCF从融合 HLR/HSS下载到用户数据，基本注册完成
全省共设置3套PSBC，广州庄头机房1套、 广州槎龙机房2套，负荷分担承担全省 VoLTE业务
新建4套VoLTE专用MG C F：其中中兴域
2 套（MGCF03/04）、华为域2套
25
(MGCF53/54)。分别承担中兴域、华为域
（固网IMS）地市的非VoLTE话务的对接
VOLTE网络架构-基本分层
• 利用LTE的高带宽，通过引入RCS、WebRTC等新 型应用，在基本话音基础上为用户更丰富的业务体
验，应对来自OTT的竞争与挑战
V o LTE
• 采用WB-AMR宽带语音编码，音质更加清晰 ； 高清视频体验提高10X
基于IMS→简单高效统 一
TDM
NG
IMS
CS
N
• 引入IMS促进核心网的演进，简化网络
例
谢谢！
VoLE基本信令流程解析精品PPT课件
9）Uplink Data TUVrsaoenrLsPTfelEar（n呼eIS叫NeVt业uIpT务E）流程
18）Initial Context
10）DownLink Data Trans3fer（100SeTturpyRienqgu）est
14）RRC Connection Request
Rad1io5）BeRarrcerCEosntnabeclitsihomn ent
> 内部公开
目录
1
VoLTE介绍及演进
2 VoLTE协议栈与关键技术
3
TD-LTE VoLTE及SRVCC参数配置
4
VoLTE基本流程及信令解析
1
VoLTE基本流程与信令解析
功 能 ：A和B均在IDLE模式，A用户（主叫Caller）呼叫B用户（被叫Callee）流程图 预置条件：A、B均已在MME附着，已在AS服务器注册。 备 注 ：黑色，正常消息描述，包括Rrc、S1信令和普通描述等
Reconfiguration 12）0）RRRRrCceqCCuooennsnnt eeccttiioonn
Reconfigutarion 2）RCrcomCopnlenteection
Setup
13）Paging
VoLTE基本流程与信令解析 功 能 ：A和B均在IDLE模式，A用户（主叫Caller）呼叫B用户（被叫Callee）流程图
预置条件：A、B均已在MME附着，已在AS服务器注册。
14）RRC Connection Request
备 注 ：黑色，正常消息描述，包括Rrc、S1信令和普通描述等 红色，NAS标准信令
A发起呼叫
10）DownLink Data Transfer（100 Trying）
18）Initial Context
10）DownLink Data Trans3fer（100SeTturpyRienqgu）est
14）RRC Connection Request
Rad1io5）BeRarrcerCEosntnabeclitsihomn ent
> 内部公开
目录
1
VoLTE介绍及演进
2 VoLTE协议栈与关键技术
3
TD-LTE VoLTE及SRVCC参数配置
4
VoLTE基本流程及信令解析
1
VoLTE基本流程与信令解析
功 能 ：A和B均在IDLE模式，A用户（主叫Caller）呼叫B用户（被叫Callee）流程图 预置条件：A、B均已在MME附着，已在AS服务器注册。 备 注 ：黑色，正常消息描述，包括Rrc、S1信令和普通描述等
Reconfiguration 12）0）RRRRrCceqCCuooennsnnt eeccttiioonn
Reconfigutarion 2）RCrcomCopnlenteection
Setup
13）Paging
VoLTE基本流程与信令解析 功 能 ：A和B均在IDLE模式，A用户（主叫Caller）呼叫B用户（被叫Callee）流程图
预置条件：A、B均已在MME附着，已在AS服务器注册。
14）RRC Connection Request
备 注 ：黑色，正常消息描述，包括Rrc、S1信令和普通描述等 红色，NAS标准信令
A发起呼叫
10）DownLink Data Transfer（100 Trying）
VoLTE基本原理及信令流程
Home Domain
Mj
BGCF
MGCF
SGW
Interworking Elements
MGW
Mn
IMS网元功能
P-CSCF (Proxy Call Session Control Function) IMS域拜访域控制平面统一的初步入口点，将来自拜访地接入网络的SIP消息，包括注册登记、多媒体会话等， 代理转接到其归属地的S-CSCF（根据登记时记录的信息）或I-CSCF（根据SIP UA携带的归属域名）； 负责与IMS SIP终端之间可选的SIP消息压缩/解压缩，提高无线接入空口带宽的利用率； 在会话建立过程中解析用户面SDP信息，通过Diameter与QoS策略执行实体PDF的交互，将QoS承载需求（带 宽，时延/抖动级别等）知会PDF，再由PDF将QoS策略决定最终下发到IP接入汇聚层设备或边缘路由器进行策 略执行，最终为IMS业务所使用的本地接入网IP QoS资源提供认证授权功能，实现IMS业务的端到端QoS服务 保障；在会话释放时通知PDF在IP承载控制层释放相应资源占用信息； 负责IMS会话相关计费话单产生，将接入网与IMS计费信息相关联，并将CDR通过Diameter送往CCF； 作为SIP UA处理处理异常情况下的会话终结及相应SIP消息生成； 检测紧急业务的发起 提供IMS与UE之间SIP信息的完整性与安全性保护
SLF HSS
Sh ISC Dx Cx Mw Cx Mr
AS
Session Management and Routing
Gm Mw
UE
P-CSCF
I-CSCF
S-CSCF
MRFC
Mp
Mi
Go
MRFP GGSN
信令流程培训材料v2
EPS 附着(2)
✓ 下图显示了IMS附着后QCI5承载建立流程
PPT文档演模板
PDN Connectivity Request
RRC UL Information Transfer
S1AP UL NAS TRANS
Activate Default EPS Bearer Context request (QCI5)
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信令流程培训材料v2
SRVCC – 控制面流程
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✓ 从无线 和数据 区别。
✓ SRVCC 到UMT 可以从 看到。
✓ 当VoLT 时，包 SRVCC 接入后 SRVCC ，业务
信令流程培训材料v2
SRVCC – 媒体面
✓ 当VoLTE并发数据业务发生SRVCC切换时，MME将在eMSC的配合下降语音业务迁移到传 务迁移到传统的PS域。
✓ 注意：P-CSCF是IMS的入口设备。
PPT文档演模板
信令流程培训材料v2
实例
✓ SIP基本注册流程：
PPT文档演模板
信令流程培训材料v2
目录
PPT文档演模板
1 概述 2 注册流程 3 基本呼叫 4 SRVCC 5 IP 短消息 6 附录
信令流程培训材料v2
语音呼叫
✓ 和SIP注册类似， VoLTE通话也需要 使用SIP消息来初 始化MO和MT之间 的会话；
✓ 下图显示了SIP注册的基本流程：
✓ SIP的注册流程包括： 1) Register: UE读取IMSI，发送Register消息给CSCF； 2) 401: CSCF 提取和保存IK和CK，在401响应中转发RAND和AUTN给UE； 3) Register: UE使用共享秘钥和RAND计算RES，重构 Register消息，并发送给CSCF; 4) 200 OK: CSCF响应200OK给UE，来指示基本注册成功。
VOLTE信令流程(精)
,VOLTE_MO_MT流程1 . VoLTE语音呼叫路由原则1.1:VoLTE 主叫(1 VoLTE 用户附着在 LTE ,如果被叫是 VoLTE 用户,则将呼叫路由至被叫归属IMS 域,由被叫归属 IMS 进行被叫域选,根据域选结果进行后续路由;(2 VoLTE 用户附着在 LTE ,如果被叫是 CS 用户,则呼叫从主叫归属 IMS 域直接进入 CS 域,由 CS 域完成后续呼叫;(3 VoLTE 用户附着在 CS ,如果被叫是 VoLTE 用户,通过被叫锚定方案将语音接续到被叫归属 IMS 域,由被叫归属 IMS 进行被叫域选,根据域选结果进行后续路由;(4 VoLTE 用户附着在 CS ,如果被叫是 CS 用户,呼叫同现网 CS 用户呼叫 CS 用户。
1.2:VoLTE 被叫(1 主叫是 VoLTE 用户, 附着在 LTE , 被叫是 VoLTE 用户, 则将呼叫路由至被叫归属 IMS 域, 由被叫归属 IMS 进行被叫域选,并根据域选结果进行后续路由;(2主叫是 VoLTE 用户,附着在 CS ,被叫是 VoLTE 用户,通过锚定方案将语音接续到被叫归属 IMS 域,由被叫归属 IMS 进行被叫域选,根据域选结果进行后续路由;(3 主叫是 CS 用户,被叫是 VoLTE 用户,通过锚定方案将语音接续到被叫归属IMS 域, 由归属 IMS 进行被叫域选,根据域选结果进行后续路由;1.3:Precondition建立媒体 PDP 上下文的过程称为资源预留。
对于双方的 UE 而言, 建立 PDP 上下文的执行过程是相互独立的。
这意味着在资源被成功预留之前,根本无法保证所协商的媒体会话是否可以建立起来。
因此, Precondition 作用主要是为了保证在确认本地和主叫方的资源预留都已成功之前,被叫方不应振铃 , 以最大程度减少被叫方振铃但接听电话又失败的情况1.4:VoLTE 信令包过渡(((diameter or sip or gtpv2 or megaco or dns or camel or bicc or gsm_map&& !(diameter.cmd.code == 280 && !(diameter.cmd.code == 257&& !(diameter.cmd.code == 2822. VoLTE用户(LTE 附着呼叫 VoLTE 用户(LTE/CS附着2.1 VoL TE 用户呼叫 VoL TE 用户,主被叫均附着在 LTE1 主叫用户 UE(O的呼叫请求发送到主叫 PCSCF 。
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S1AP UL NAS TRANS
实例
EPS Attachment实例，包含Combined attach、 QCI9&QCI5激活等内容:
SIP注册
当VoLTE终端注册到IMS APN时会建立一条QCI5默认承载，但此时还不能进行VoLTE通话，因为VoLTE终端还需要到IMS 上进行注册，SIP注册消息承载在QCI5上；
VoVoLlTtEe信信令令流流程程培训材料
目录
1 概述 2 注册流程 3 基本呼叫 4 SRVCC 5 IP 短消息 6 附录
VoLTE概述
近年来，Voice Over LTE(VoLTE)日益成为商用LTE网络的主流语音解决方案，它集成了 Voice Over IP(VoIP)，LTE无线 网(E-UTRAN)，LTE核心网(EPC)，IMS(IP Multimedia Subsystem)来支持在LTE网络上进行语音业务
SIP(Session Initiation Protocol)协议在VoLTE通话中扮演了重要角色，它用来创建、更新和中止一个VoLTE通话；在一次 VoLTE通话过程中，SIP消息和2/3G语音通话的过程类似，也存在类似的消息，如CALL SETUP, SETUP, ALERTING, CONNECT等
RRC Connection Recfg(ADD EPS Bear)
RRC Connection Recfg Cmp
ERAB SETUP REQ(QCI5) ERAB SETUP RSP
Activate Default EPS Bearer Context Accept
RRC UL Information Transfer
SIP消息
SIP消息包括请求和响应。 SIP请求以单词命名，指示消息用途。
SIP消息
SIP响应是3位数的状态码，用来指示对请求消息是否满意等。 响应码的第一位用来定义响应类型：
目录
1 概述 2 注册流程 3 基本呼叫 4 SRVCC 5 IP 短消息 6 附录
EPS 附着(1)
注册流程包括 EPS attachment和 IMS注册； 3GPP IR.92标准推荐 VoLTE使用双APN架构 - Internet APN 和 IMS APN； VoLTE终端在附着到 Internet APN时创建QCI9默认承载，在附着到IMS APN时创建QCI5默认承载。
EPS 附着(2)
下图显示了IMS附着后QCI5承载建立流程
PDN Connectivity Request
RRC UL Information Transfer
S1AP UL NAS TRANS
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
Activate Default EPS Bearer Context request (QCI5)
、更小的时延等。 下表列出了VoLTE终端在不同场景下的QCI组合：
Non-VoLTE UE Idle
VoLTE UE Voice Call Over LTE
Voice & Video Call Over LTE
QCI9
QCI5+QCI9
QCI1 + QCI5 + QCI9
QCI1 +QCI2+QCI5+QCI9
VoLTE的承载
根据3GPP协议，在进行语音、视频通话时，需要建立QCI1/QCI2/QCI5承载，不同的QCI承载在协议中对诸如优先级、丢 包率等参数都有相应的规定。
下表列出了对应QCI的相关参数：
QCI
Resource
Priority
Packet Delay Packet Error Loss
Default bearer (GBR) QCI=8/9 Default bearer (Non-GBR) QCI=5
VoLTE终端在Attach request消息里指示语音方案选择偏好和SRVCC能力。
Internet APN IMS APN
EPC通过Attach accept消息指示 CN是否支持VoLTE。
下图显示了SIP注册的基本流程：
SIP的注册流程包括： 1) Register: UE读取IMSI，发送Register消息给CSCF； 2) 401: CSCF 提取和保存IK和CK，在401响应中转发RAND和AUTN给UE； 3) Register: UE使用共享秘钥和RAND计算RES，重构 Register消息，并发送给CSCF; 4) 200 OK: CSCF响应200OK给UE，来指示基本注册成功。
注意：P-CSCF是IMS的入口设备。
实例
SIP基本注册流程：
目录
1 概述 2 注册流程 3 基本呼叫 4 SRVCC 5 IP 短消息 6 附录
语音呼叫
和SIP注册类似， VoLTE通话也需要 使用SIP消息来初 始化MO和MT之间 的会话；
SIP消息在QCI5承载上传输，QCI5作为默认承载，连接UE和IMS APN，因此SIP信令实际上是承载在PS(Packet Switch) 域，而非传统的CS(Circuit Switch)域上。
IMS网元
VoLTE服务依赖于IMS的部署, IMS是一个新引入的复杂系统，包含了许多新网元，下表给出了一些典型的IMS网元：
VoLTE总体流程
下图显示出VoLTE终端开机后的标准流程，包括注册、呼叫和挂断过程:
SIP协议栈结构
SIP(Session Initiation Protocol)是RFC3261中定义的一种应用层协议，用来创建、修改和中止一方或多方会话。 SIP运行在IP层之上，传输层使用TCP或UDP，一般推荐使用UDP。 下图是SIP协议栈结构：
Type
Budget
Rate
QCI purpose
1
2
100 ms
GBR
2
4
150 ms
10-2
Conversational Voice
10-3
Conversational Video (Live Streaming)
5
No-GBR
1
100 ms
10-6
IMS Signalling
在VoLTE通话期间可能会建立QCI5、CQI1、QCI2承载，这些承载相对于普通数据业务具备更高的优先级、更低的丢包率