LTE基本呼叫流程
VoLTE基础信令流程与详细解析
VOLTE信令流程VOLTE是基于SIP协议的语音通话，所有与IMS交互的信令全部为SIP信令，在理解VOLTE 信令方面必须对SIP信令进行了解，EPC只是做为业务承载体。
由于SIP信令是以加密方式传输，SIP信令只有在CN侧和终端侧才能解码，基站CDL无法记录SIP信令，同时CDL无法解码较多NAS层直传消息，所以本文中的信令说明部分不结合CDL信令进行说明1.注册流程及重要信令详解SIP 提供了发现机制，如果用户要发起和另一个用户的会话，SIP 必须发现可到达目的用户的当前主机，注册将记录地址URI 和一个或者多个联系地址相关联，这样才能进行呼叫等业务。
严格意义上说，SUBSCRIBE和NOTIFY过程不属于注册过程，但由于该过程在注册完成后紧跟着出现，所以本文将该过程放在注册流程中进行说明。
用户的注销过程与注册过程相似，主要就是注销请求中,expire值为0，所以本文中不再进行单独说明，注销过程无SUBSCRIBE信令，是因为UE注册时已有SUBSCRIBE。
信令说明如下：1.UE进行Attach，建立QCI=9的默认承载，并使用IMS APN建立PDN连接；2.建立立QCI=5的默认承载，用于传送SIP信令；3.UE通过QCI=5的默认承载向IMS发起注册请求；4.P-CSCF通过HSS获知用户信息不在数据库中，便向终端代理回送401 Unauthorized 质询信息，其中包含安全认证所需的令牌；5.终端将用户标识和密码根据安全认证令牌加密后，再次用REGISTER消息报告给P-CSCF服务器；6.P-CSCF将REGISTER 消息中的用户信息解密，验证其合法后，IMS核心网将该用户信息登记到数据库中，并向终端返回成功响应消息200 OK；7.用户向IMS订阅注册事件包8.服务器应答订阅成功9.IMS服务器发送notify消息，由于订阅的用户已经注册，所以IMS服务器回应Notify消息中，状态为active，同时携带XML信息10.终端发送Notify 200表示接收成功注册过程测试信令载图如下：注销过程测试信令截图如下：1)Activate Default EPS Bearer Context Request（QCI=5）该信令是用于建立QCI=5的默认承载，所有SIP信令都通过QCI=5的承载传输，该信令的内容已在该信令前的RRC重配置中附带下来。
VoLTE主被叫信令流程
VoLTE主被叫信令流程终端顺序时间Dir Type Name主叫116:00:00.288Up SIP IMS_SIP_INVITE-Request主叫216:00:00.709Down SIP IMS_SIP_INVITE-Trying 100主叫316:00:00.787Down SIP LTE RRC-RRC Connection Reconfiguration主叫416:00:00.917Up SIP LTE RRC-RRC Connection Reconfiguration Complete主叫516:00:00.917Down SIP LTE NAS-Activate dedicated EPSbearer context request 主叫616:00:00.917Up SIP LTE NAS-Activate dedicated EPSbearer context accept 主叫716:00:00.917Up SIP LTE RRC-UL Information Transfer 主叫816:00:01.045Down SIP LTE RRC-Paging主叫916:00:01.919Down SIP IMS_SIP_INVITE 183（session progress）主叫1016:00:01.919Up SIP IMS_SIP_PRACK主叫1116:00:02.299Down SIP IMS_SIP_PRACK 200主叫1216:00:02.299Up SIP IMS_SIP_UPDATE主叫1316:00:02.743Down SIP IMS_SIP_UPDATE 200主叫1416:00:02.753Down SIP LTE RRC-DL Information Transfer主叫1516:00:02.753Down SIP LTE NAS-Modify EPSbearer context request主叫1616:00:02.783Up SIP LTE NAS-Modify EPSbearer context accept主叫1716:00:02.783Up SIP LTE RRC-UL Information Transfer 主叫1816:00:02.783Down SIP IMS_SIP_INVITE-Ringing180主叫1916:00:02.783Up SIP LTE RRC-MeasurementReport主叫2016:00:02.823Down SIP IMS_SIP_INVITE-OK 200主叫2116:00:02.823Up SIP IMS_SIP_ACK主叫.主叫.主叫2216:03:03.061Up SIP IMS_SIP_BYE-Request主叫2316:03:03.393Down SIP IMS_SIP_BYE-OK 200解释用户A首先向AS服务器发起INVITE请求，请求呼叫被叫AS服务器回复Trying 100 给用户A说明收到INVITE请求E-RAB建立请求（专用承载建立流程）E-RAB建立成功（专用承载建立流程）触发专用EPS承载上下文请求（专用承载建立流程）触发专用EPS承载上下文接受（专用承载建立流程）上行调度信息（专用承载建立流程）AS服务器向主叫终端A转送183 session progress消息，终端A了解到整个session的建立进度消息。
LTE基本架构以及短信彩信通话流程
•
MME功能：
– 寻呼消息分发，MME负责将寻呼消息按照一定的原则分发到相关的 eNB； – 安全控制； – 空闲状态的移动性管理； – EPC承载控制； – 非接入层信令的加密与完整性保护。
• •
服务网关S-GW功能：
– 终止由于寻呼原因产生的用户平面数据包； – 支持由于UE移动性产生的用户平面切换。
呼叫流程
1、附着过程
2、去附着过程
3、UE发起的service request流程
4、网络发起的paging流程
5、跟踪区域更新TAU流程
6、专用承载建立流程
7、切换过程
完整一次通话必有的信令
Rrc Connection Request (UL-CCCH) ：连接请求 Rrc Connection Setup (DL-CCCH) ：连接建立 Rrc Connection Setup Complete (UL-DCCH) ：连接建立完成 CM Service Request：语音服务请求 Authentication Request Authentication Response Identity Request Identity Response：身份验证 Setup ：建立连接 Call Proceeding ：主叫开始呼叫（被叫 Call Confirmed：确认被叫建立请求） Radio Bearer Setup (DL-DCCH) Radio Bearer Setup Complete (DL-DCCH) ：无线链路承载 Physical channel Reconfiguration (DL-DCCH) Physical channel Reconfiguration Complete (UL-DCCH)：接力切换 Alerting：振铃 Connect Connect Acknowledge：接通 Disconnect：挂断 Release ：释放 Release Complete：释放完成
volte信令流程
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 == 282)2.VoLTE 用户（LTE 附着）呼叫VoLTE 用户（LTE/CS 附着）2.1VoLTE 用户呼叫VoLTE 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。
VOLTE信令流程
VOLTE信令流程,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 == 282)2. VoLTE用户（LTE附着）呼叫VoLTE用户（LTE/CS附着）2.1 VoLTE用户呼叫VoLTE用户，主被叫均附着在LTEVoLTE SBC(O)MMTel AS(O)MMTel AS(T)VoLTE SBC(T)UE(O)MME(O)SAEGW(O)PCRF(O)I/S-CSCF(O)HSS(T)I/S-CSCF(T)PCRF(T)SAEGW(T)MME(T)UE(T)1.INVITE2.AAR3.RAR6.Creat bearer request8.Creat bearerresponse4.RAA5.AAA7.空口流程A-U11.RAR12.RAA13.INVITE14.INVITE15.INVITE16.INVITE17.LIR18.LIA19.INVITE20.UDR21.IDR22.IDA23.UDA24.INVITE25.INVITE26.INVITE27.18328.AAR35.18336.18337.18338.18 339.18340.18341.18331.AAA29.RAR30.RAA32.Creat bearer request34.Creat bearer response33.空口流程42.18343.PRACK/200 OK44.AAR45.RAR46.RAA48.Update bear request49.空口流程47.AAA50.Update bearresponse51.UPDATE52.UPDATE53.UPDATE54.UPDATE55.UPDATE56.UPDATE57.UPDATE58.UPDA TE59.UPDATE60.200 OK61.200 OK62.200 OK63.200 OK64.200 OK65.200 OK66.200OK67.200 OK68.200 OK69.被叫振铃70.180 Ringing71.200 OK/ACK通话建立72.BYE73.BYE75.STR76.RAR77.RAA79.Delete bear request80.空口流程74.BYE82.STR83.RAR78.AAA85.STA84.RAA81.Delete bear response89.200 OK86. Delete bearer request88.Delete bearer response89.空口流程1 主叫用户UE(O)的呼叫请求发送到主叫PCSCF。
LTE业务和基本流程
RRC_CONNECTED
行为
PLMN选择 NAS配置的DRX过程 系统信息广播和寻呼 邻小区测量 小区重选的移动性 UE获取1个TA区内的唯一标识 eNodeB内无终端上下文 网络侧有UE的上下文信息 网络侧知道UE所处小区 网络和终端可以传输数据 网络控制终端的移动性 邻小区测量 存在RRC连接:
网元间控制面整体协议栈
基本概念
协议栈结构
NAS
RRC PDCP RLC MAC L1
UE
LTE-Uu
Relay
RRC PDCP
S1-AP SCTP
RLC
IP
MAC
L2
L1
L1
eNodeB
S1-MME
NAS
S1-AP SCTP
IP L2 L1
MME
控制面协议栈
没有RNC，空中接口的控制平面（RRC）功能由eNB进行管理和控制
UE可以从网络侧收发数据 监听共享信道上指示控制授权的控制信令 UE可以上报信道质量给网络侧 UE可以根据网络配置进行DRX
RRC信令消息简化
Radio Bearer Setup （无线承载建立）
Radio Bearer Release （无线承载释放）
Radio Bearer Reconfiguration （无线承载重配置）
VoLTE最全知识点
VoLTE最全知识点一 VoLTE介绍1.1 LTE语音解决方案演进SvLTE(Simultaneous Voice and LTE), 即双待手机方式。
手机同时工作在LTE 和CS，前者提供数据业务，后者提供语音业务。
是纯粹基于手机的方案。
对网络无特别要求，不需要部署IMS，缺点是手机成本高、耗电高。
目前已经有CDMA1x 和LTE的双待手机，被一些CDMA运营商采用作为IMS部署前的过渡方案，而GSM/UMTS和LTE的双待手机目前还没有推出。
CSFB(Circuit Switched Fall Back),LTE只提供数据业务，当发起或者接受语音呼叫时，回落到CS域进行处理。
运营商无需部署IMS，只需要升级MSC就可以支持。
这是一种快速提供业务的方案，但缺点是呼叫接续速度慢。
CSFB适合作为IMS部署之前的过渡方案，另外还可以用来解决LTE手机漫游场景的语音呼叫问题，在拜访地网络没有部署IMS，或者IMS漫游协议尚未应用的情况下，CSFB可以为漫入的LTE用户提供语音业务。
SRVCC(Single Radio Voice Call Continuity),解决语音控制和移动到CS网络切换时的语音连续性问题。
为基于IMS的VOIP呼叫解决方案，利用IMS核心网络提供LTE VoIP语音业务的路由、控制和业务触发，并提供LTE向2G/3G切换时的语音连续性保证。
SRVCC 的实现过程实质上就是一个切换过程，在LTE网络中终端是通过IMS来实现语音功能的，当终端离开LTE网络后，则通过MSC server(Mobile Switching Center server)切换到2G/3G 网络中从而实现z在2G/3G网络中的语音功能。
VoLTE(Voice over Long Term Evolution),实现LTE网络中的IMS域提供高清晰的语音服务。
IMS由于支持多种接入和丰富的多媒体业务，成为全IP时代的核心网标准架构。
volte信令流程
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 == 282)2.VoLTE 用户（LTE 附着）呼叫VoLTE 用户（LTE/CS 附着）2.1VoLTE 用户呼叫VoLTE 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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Motorola Internal Use only
1
Agenda
LTE网络基本结构
基本呼叫流程介绍
Motorola Internal Use only
2
LTE网络基本结构
E-UTRAN由eNB构成；
EPC (Evolved Packet Core)由MME（Mobility Management Entity），S-GW（Serving Gateway） 以及P-GW（PDN Gateway）构成。 E-UTRAN主要接口： S1接口：MME/S-GW网关与eNB之间的接口； X2接口：eNB与eNB之间的接口； LTE-Uu接口：UE与eNB之间的接口。
UE发起的服务请求：请求网络提供无线承载，它对应于开始数据会话或激活新业务。 UE从IDLE状态转换到ACTIVE状态。
UE eNB MME
1 RRC建立 2 NAS: Service Request 3 Initial UE Message (包含Service Request) 4 鉴权和加密 5 Initial Context Setup Request 6 RRC重配 7 Initial Context Setup Complete
Motorola Internal Use only
14
切换过程
MME内通过S1口切换
UE T-eNB S-eNB MME/S GW DL Data 1 Measurement Report
DATA Transfer
UL Data
2 HANDOVER REQUIRED 3 HANDOVER REQUEST 4 HANDOVER REQUEST ACKNOWLEDGE 5 HANDOVER COMMAND 6 RRC Connection Reconfiguration (HO Command)
MME/S GW DL Data UL Data
1 Measurement Report (切换门限判决) 2 HANDOVER REQUEST 3 HANDOVER REQUEST ACKNOWLEDGE 4 RRC Connection Reconfiguration (HO Command)
与目标小区下 行同步 Deliver buffered packets to T_eNB
13 HANDOVER COMPLETE Data forwarding 14 HANDOVER NOTIFY
15 Forward Relocation Complete 16 RELEASE RESOURCES 17 TAU过程
Motorola Internal Use only
16
Thanks!
E-RAB SETUP RESPONSE
Motorola Internal Use only
12
切换过程
MME内通过X2口切换 MME内通过S1口切换
重置MME的切换
Motorola Internal Use only
13
切换过程
MME内通过X2口切换
UE T-eNB S-eNB
DATA Transfer
4 鉴权和加密 5 Initial Context Setup Request
6 RRC重配 7 Initial Context Setup Complete
Motorola Internal Use only
9
跟踪区域更新TAU（Tracking Area Update）
由于UE的移动，UE改变MME和S-GW节点，该小区所属TAI不在UE保存的TAI list内时， UE发起正常TAU流程
EPS专用承载：对某些特定业务所使用的LTE承载 (Voice,广播
，网络电视，流媒体，视频点播)
UE
无线承载
eNB
S1承载
S-GW
S5/S8承载
PDNGW
Motorola Internal Use only
11
专用承载建立流程
UE
1 Request Bearer resource allocation (请求资源分配)
手机
3 RRC Connection Release
UE
eNB 1 NAS: Detach Request 2 NAS: Detach Accept 3 RRC Connection Release
MME
网络
Motorola Internal Use only
7
UE发起的service request流程
5 鉴权和加密
6 Initial context setup request
(包含Attach Accept、Activate default EPS bearer context request)
7 RRC连接重配过程
8 NAS: Attach Accept
(包含Attach Accept、Activate default EPS bearer context request)
Motorola Internal Use only
8
网络发起的paging流程
当网络需要给该UE发送数据（业务或者信令）时，发起寻呼过程
UE 1 Paging(S-TMSI/IMSI) eNB 1 Paging(S-TMSI/IMSI) MME
2 RRC建立 3 NAS: Service Request 3 NAS: Service Request
Motorola Internal Use only
3
基本呼叫流程
附着过程
去附着过程 UE发起的service request流程
网络发起的paging流程
跟踪区域更新TAU流程 专用承载建立流程 切换过程
Motorola Internal Use only
4
附着过程
概念：UE进行实际业务前在网络中的注册过程，用户只有
在附着成功后才可以接收来自网络的服务。
附着过程始终由UE发起， ①UE开机时触发②当UE完全离
开网络覆盖一段时间，则需重新附着
附着过程，将完成的工作：①用户与网络相互鉴权，UE与
MME建立MM上下文②MME为UE建立默认承载③UE获得 网络侧分配的IP地址④用户位置登记⑤临时身份标识(STMSI)的分配
与目标小区下 行同步 Deliver buffered packets to T_eNB
7 eNB STATUS TRANSFER 8 MME STATUS TRANSFER Data forwarding begin
Buffer packets from S_eNB
9 RRC Connection Reconfiguration Complete (HO Complete) Data forwarding 10 HANDOVER NOTIFY 11 RELEASE RESOURCES
Motorola Internal Use only
15
切换过程
重置MME的切换
UE T-eNB S-eNB SMME/SGW TMME/SGW DL Data 1 Measurement Report 2 Measurement Control 3 HANDOVER REQUIRED 4 Forward Relocation Request 5 HANDOVER REQUEST 6 HANDOVER REQUEST ACKNOWLEDGE 7 Forward Relocation Response 8 HANDOVER COMMAND 9 HANDOVER COMMAND 10 eNB STATUS TRANSFER 11 Forward eNB Status Transfer 12 MME STATUS TRANSFER Data forwarding begin UL Data
Motorola Internal Use only
6
去附着过程
当UE不需要或不能够继续附着在EPS网络时，将发起去附着。 手机：关机，disconnect。网络 ：UE与网络长时间没有交互，运营商将用户从网络中移除等。
UE eNB 1 NAS: Detach Request (switch off) 2 NAS: Detach Accept MME
ห้องสมุดไป่ตู้
9 Initial context setup response 10 NAS: Attach Complete
（包含Attach Complete、Activate default EPS bearer context accept）
11 UPLINK NAS TRANSPORT
（包含Attach Complete、Activate default EPS bearer context accept）
Motorola Internal Use only
5
附着过程
UE eNB MME
1 RRC建立 2 NAS：Attach Request 3 Initial UE message
(包含Attach Request)
4 Identity
(UE刚开机第一次attach，使用的IMSI，无Identity过程；后续，如果有有效的GUTI，使用GUTI attach，核心网才会发起Identity过程)。
eNB
2 Request Bearer resource allocation
MME
3 EPS Bearer Setup Request 4 RRC Connection Reconfiguration
E-RAB SETUP REQUEST
5 RRC Connection Reconfiguration Complete 6 EPS Bearer Setup Response