VoLTE基本原理与业界发展情况的介绍
VoLTE概述
Internet
•业务控制： EPC 网络不具备语音
2G/TD LTE
•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
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LTE 多模终端
LTE 多模终端
VoLTE 基本信令过程
VoLTE 的基本信令过程：
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开机附着与默认承载建立： VoLTE 终端开机后发起 LTE 附着过程，通过 HSS 中签约信息 （ APN=IMS ， QCI=5 ）为 VoLTE 终端建立默认承载（ VoLTE 信令承载）， PGW 向 UE 返回 P-CSCF 地址（即 IMS 域入口） IMS 注册过程： VoLTE 终端通过 P-CSCF 向 IMS 核心网发起注册过程，实现 IMS 域对呼叫的控 制和业务能力的支持 专用承载建立过程： VoLTE 终端发起呼叫时， P-CSCF 根据业务类型（语音、视频）向 PCRF （ Policy and Charging Rules Function ）发起请求，由 PCRF 根据策略通知 SAE-GW 建 立专用承载（ VoLTE 媒体承载）。
阶段一（ 2013 年 6 月至 2013 年底）为技术方案准备及测试阶段，完成 VoLTE 各类 阶段二（ 2014 年初至 2014 年 6 月）为实施准备及现网测试阶段，选取部分城市组 阶段三（ 2014 年 7 月至 2014 年底）为全网部署阶段，力争 2014 年底商用。
技术方案和实验室测试。
五、小结
一、 VoLTE 全球应用情况
6
LTE 语音业务解决方案
有单卡双待、 CSFB 、 VoLTE/SRVCC 三种语音方案。目前中国移动已推广单卡双 待、 CSFB 两种方案，但两种方案均为过渡方案，难以满足“进得来、出得去”的总体要 求，且不利于公司长远战略，公司已明确需加速推进目标方案即 VoLTE/SRVCC 方案
volte的发展历程
volte的发展历程Voice over LTE（VoLTE）是一种基于LTE网络的声音通信技术，允许用户通过移动宽带网络进行高质量的语音通话。
下面将会介绍Volte的发展历程。
Volte的发展可以追溯到2009年，当时3GPP（第三代合作伙伴计划）开始对其进行标准化。
在此之前，通信服务商使用了传统的2G和3G技术提供语音通信服务，而数据传输则使用LTE网络。
然而，由于LTE网络仅支持数据传输，用户在通话时需要切换到3G网络，这导致了通话质量不稳定以及网络切换的时间延迟。
VoLTE的引入解决了这些问题。
首先，VoLTE不需要切换到3G网络，而是利用LTE网络进行语音通信。
这意味着用户可以在通话时继续使用LTE网络上的数据服务，如实时视频、多媒体消息和互联网冲浪。
同时，由于VoLTE基于LTE网络，其具有更高的带宽和更快的数据传输速度，因此能够提供更高质量的语音通话体验。
在2012年，全球范围内的通信服务提供商开始开始推出VoLTE服务。
首先，美国的Verizon Wireless和MetroPCS率先推出了商用VoLTE服务。
接着，韩国的SK Telecom和日本的NTT DoCoMo也相继推出了VoLTE服务。
这些通信服务提供商的成功实施推动了全球其他地区的通信服务提供商也开始部署VoLTE服务。
然而，VoLTE的推广并不是一帆风顺的。
由于VoLTE在技术上需要与传统的2G和3G网络进行平滑演进，以确保用户在切换网络时不会中断通话。
此外，由于不同地区的通信服务商使用的频段和业务模式不同，VoLTE的部署也存在一些技术及商业上的挑战。
因此，全球各地的通信标准组织、设备制造商和通信服务提供商进行了广泛的合作和标准化努力，以推动VoLTE技术的发展和部署。
从2014年开始，Volte的发展进入了一个快速发展的阶段。
越来越多的通信服务提供商实现了VoLTE的商用部署，并推出了支持VoLTE的手机和其他终端设备。
4.VoLTE基本原理
RLC UM
MAC
PHY
VoLTE用户面协议栈
2、语音和音频按照协议需要QCI=1和 QCI=2的语音承载。根据延迟要求，无 线侧用户面RLC选用UM模式传输，保证 其实时性要求。
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19
1 2 2 3
VoLTE介绍 VoLTE协议栈 VoLTE 协议栈 无线功能 TD-LTE VoLTE及SRVCC参数配置
SGW/ PGW
IMS域语音到2G/3G网络
SGi IMS
2
中的CS域语音的无缝切换
A1
1xRTT MSC
SRVCC 网络架构 （EUTRAN -> CDMA 1xRTT ）
7
7
LTE语音解决方案(eSRVCC)
eSRVCC方案相对于SRVCC方案的增强在于减少了切换时长（切换时长小于 300ms），使用户获得更好的通话体验。
过原承载通道传输。这样其创建新承载通道
的消息交互路径明显短于SRVCC方案，减少 了切换时长。 8
8
LTE语音解决方案(CSFB与SRVCC对比)
优点 CSFB 1. 不引入IMS,重用现有的CS网络 2. 终端产业链较成熟 3. 3GPP标准化 SRVCC 1. 丰富的多媒体业务体验 2. 高清语音和视频编解码明显提升用 户感受 3. 接续时间百毫秒级 4. 提升频谱利用率，降低网络成本 5. 3GPP标准化 1. 现网需要改造
会话视频（直播流媒体）
实时游戏 非会话视频（缓冲流媒体） IMS 信令
视频（缓冲流媒体） 基于TCP的业务 (如www\email\chat\ftp\ p2p 文件共享\逐行扫描 视频）
语音 视频（直播流媒体） 互动游戏 视频（缓冲流媒体） 基于TCP的业务 (如www\email\chat\ftp\ p2p 文件共享\逐行扫 描视频）
VoLTE的基本原理及网络eSRVCC切换优化分析
优化方法
规范LTE频点配臵，清理多余异频频点，缩短终端测量周期；
终端芯片提高测量能力，尽快实现CDRX休眠期测量功能。
eSRVCC组网架构
网络切换优化分析
日常优化工作主要从无线覆盖优化、参 数优化、系统内外邻区优化，功能优化 四个方面着手，与ATU路网、工程建设 紧密配合，提升整体网络质量。
LTE弱覆盖时，eSRVCC切换若不及时，将造成掉话。 10:57:29.710基站下发异频异系统测量报告，包含2G频点及 B2门限（LTE:-110dB，GERAN:-95dB）。
SRVCC存在切换性能问题，无法达到语音中断时长小 于300ms的部署要求，会严重影响VoLTE用户体验
eSRVCC：为增强的SRVCC, 相比SRVCC最大的改进就是缩短了切换 时延，改善用户感知. 在SRVCC基础上，通过在拜访地引入AFCT作为媒体锚定点，节省远 端媒体更新时间，可将切换时延减低至300ms以内
性方案，主要是为了解决当单射频UE 在LTE/Pre-LTE 网络和2G/3G CS 网络之间移动
时，语音呼叫连续性的问题，即保证单射频UE 在IMS 控制的VoIP 语音和CS 域语音之 间的平滑切换，通话不中断
SRVCC切换解决了语音连续性问题，呼叫时延短，无需回落2G/3G发起语音，避免频
繁网间重选。Leabharlann Volte的关键技术
1.无线承载Qos等级标识；
2.SIP&SDP 3.RoHC健壮性报头压缩协议；
4.SPS半持续调度；
5. eSRVCC(Enhanced Single Radio Voice Call Continuity)
SRVCC切换
VoLTE基本原理
VoLTE基本原理VoLTE (Voice over LTE) 是一种在LTE (Long Term Evolution) 网络上提供高质量语音通话的技术。
相比于传统的语音通话技术，如2G和3G，VoLTE提供更多的高音质、高容量、低延迟和更好的兼容性。
基本原理：1. IP数据传输：VoLTE使用IP (Internet Protocol) 数据传输语音通话，而不是使用传统的电路交换。
这意味着VoLTE使用LTE网络建立一个IP路径，通过该路径将语音数据打包成IP数据包并传输。
这种数据包传输方式使得VoLTE能够更高效地利用网络资源。
2. Packet Switching：LTE网络使用分组交换 (Packet Switching) 技术代替传统电路交换技术。
在传统的电路交换中，网络资源将被分配给通话的参与者，并保持其不变，即使在没有通话时也是如此。
而在VoLTE 中，网络资源只在通话期间被分配和使用。
这意味着VoLTE可以根据网络负载和需求动态分配资源，提供更高的网络效率和容量。
3. Voice Codec：VoLTE使用高级语音编解码器 (Codec) 来提供高质量的语音通话。
AMR-WB (Adaptive Multi-Rate Wideband) 编解码器被用于VoLTE，它能够支持更大的带宽范围（50-7000Hz）并提供更清晰的声音质量。
这使得语音在VoLTE通话中更加逼真和清晰。
4. QoS (Quality of Service)：VoLTE相比于传统的语音通话技术提供更好的服务质量。
这是通过LTE网络的QoS机制实现的。
VoLTE可以根据网络的需求和可用资源优化语音服务的质量，确保语音通话的优先级高于其他数据服务。
5. Seamless Handover：VoLTE支持无缝切换 (Seamless Handover)，即使在移动过程中也能够保持语音通话的连续性。
当用户从一个LTE基站切换到另一个基站时，VoLTE可以实现平滑的切换，使用户在切换过程中不会中断通话。
VOLTE原理整理2024
VOLTE原理整理2024VOLTE原理整理2024VOLTE（Voice over LTE）是一种通过LTE（Long Term Evolution）网络提供语音通信服务的技术，它将语音数据转换为IP数据并通过LTE网络传输。
VOLTE的目标是提供高质量、高效率的语音通信，以替代传统的电路交换方式。
在网络支持方面，VOLTE需要部署IMS网络。
IMS网络是一种基于IP协议的多媒体通信网络，它能够将语音、视频和即时消息等多媒体数据进行传输。
IMS网络包括IMS核心网、IMS边缘网和IMS终端设备等组成部分。
IMS核心网是VOLTE的关键部分，它处理VOLTE呼叫的信令和媒体流，同时提供订阅和鉴权等功能。
IMS边缘网则提供连接到IMS核心网的接入点，它负责信令和媒体流的路由和转换。
IMS终端设备是手机或其他支持VOLTE的终端设备，它们通过IMS网络进行语音通信。
在语音编解码方面，VOLTE使用AMR（Adaptive Multi-Rate）编解码器来将语音数据进行压缩和解压缩。
AMR编解码器是一种针对语音通信开发的音频编解码标准，它能够根据语音内容的特点进行动态调整，以提高语音质量和压缩效率。
VOLTE还支持HD Voice，也就是高清语音，它使用更高的采样率和比特率来传输语音数据，以获得更好的语音质量。
总的来说，VOLTE通过在手机、网络和语音编解码等方面的支持，实现了高质量、高效率的语音通信。
它的出现使得运营商能够更好地利用LTE网络资源，提供更好的语音服务。
同时，VOLTE也为用户提供了更好的通信体验，带来了更加清晰、可靠的语音通话。
VoLTE技术原理
7
VoLTE简述——与RCS的关系(1/3)
•RCS（Rich Communication Suite）：电信运营商提供整 套基于通讯录的呈现、即时通信、群组聊天、文件传送等在 线通信应用，帮助运营商占据无线社区市场主动地位，具有 良好的互操作能力 •RCS-e（Rich Communication Suite-enhanced）：实际 为欧洲运营商联盟为了尽快部署RCS而推出的简化版本，语 音仍基于电路域
家运营商也已制定了明确的VoLTE部署时间表
我公司已明确：TD-LTE在语音解决方案方面以VoLTE为主，兼顾CSFB以满足用户选择特殊终端及 国际漫入的需求，同时双待机方案作为一种终端形态将长期存在
3
VoLTE简述——业务特征
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。
语音业务通过LTE分组域提供
语音业务通过2/3G电路域提供
CSFB
过渡方案
语音业务通过2/3G电路域提供
双待机
目前业界主流LTE运营商选择部署CSFB为过渡语音方案，以回落WCDMA为主，包括：DoCoMo、AT&T、VF（德国、葡萄牙） 、KT、SKT等。为改善性能，DoCoMo等运营商做了私有优化 Verizon，MetroPCS已部署LTE FDD/CDMA2000双待机方案，广东在试点2G/TD与TD-LTE双待机方案 全球VoLTE呈快速增长态势，SKT、LG U+和MetroPCS已于2012年8月商用VoLTE，KT、Verizon、AT&T、NTT DoCoMo等多
•
•
features as per regional agreements RCS-e as a sub-set Alignment with VoLTE, VoHSPA, Video Call All voice/video possible with BA device Standalone Msging, SMS/MMS IW, Message Store, as per OMA CPM Sharing vCard (eventually PCC), Geo-location via File Transfer File Transfer improvements
volte基本原理及关键技术
一、volte基本原理VoLTE（Voice over Long-Term Evolution）是指在LTE网络上实现的语音通信服务。
与传统的语音通信服务相比，VoLTE具有高清晰度、低时延、高稳定性等特点，可以为用户带来更好的通信体验。
VoLTE基本原理包括语音编解码、IP包交换、QoS保障等多个方面的技术。
1. 语音编解码VoLTE使用了AMR-WB（Adaptive Multi-Rate Wideband）编解码技术，能够提供更高的音频质量和更广泛的频率范围。
与传统的AMR-NB（Narrowband）相比，AMR-WB支持更高的比特率和更好的语音保真度。
2. IP包交换VoLTE利用LTE网络的IP技术进行语音数据的传输，实现了语音通信和数据通信的统一。
在VoLTE中，语音数据被转换成IP数据包，通过LTE网络进行传输，然后再解码成语音信号，这种方式可以提高语音通信的效率和质量。
3. QoS保障在VoLTE网络中，通过QoS（Quality of Service）技术对语音数据进行优先处理，保证语音通话的实时性和稳定性。
VoLTE网络能够为语音通话提供更低的时延和更高的可靠性，从而保障了语音通信的质量和体验。
二、关键技术实现VoLTE需要涉及到多项关键技术的研发和部署，包括IMS（IP Multimedia Subsystem）、eSRVCC（enhanced Single Radio Voice Call Continuity）、eMBMS（enhanced Multimedia Broadcast Multicast Service）等。
1. IMSIMS是VoLTE的关键支撑技术，它提供了语音、视频和多媒体通信的统一架构，能够实现不同网络之间的互通和互操作。
IMS架构包括了多个网络实体，如P-CSCF（Proxy-Call Session Control Function）、S-CSCF（Serving-Call Session Control Function）、HSS（Home Subscriber Server）等，它们共同构成了VoLTE网络的核心部分。
VOLTE网络架构及基本原理
Camel
CAP
信令
锚定SCP-(e)MSC
Camel
Gr
信令
SGSN-三合一HSS
MAP
VoLTE QoS保障
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
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
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
VoLTE网络架构
SIP
Mj
信令
BGCF-MGCF
SIP
Mw/I2
信令
xCSCF-eMSC
SIP
ISC
信令
xCSCF-IMS AS
SIP
Ut
信令
VoLTE UE/VoLTE AS-业务配置代理网关
XCAP
用户数据
Cx
信令
三合一HSS-xCSCF
Diameter
Sh
信令
三合一HSS-IMS AS
Diameter
Zh
信令
BOSS
NMS
OMC
支撑系统
业务平台
核心网
IMS域
分组域
PCC
2G/3G电路域
eNodeB
BTS/BSC
VOLTE基本原理和技术及测试分析
素不是系统带宽，而是控制信
一传输块来提高小区
报文头，如IP头、 道的容量，SPS（Semi-Persistent
边缘UE上行增益（仿
UDP头、RTP头进 Scheduling）将资源周期性（
真提高4db），它是
行压缩后，再进
20ms）分配给特定UE，具有“一
提高用户在小区边缘
行传输，达到节
次分配，多次使用”的特点，以
11
1
AMR-WB 8.85 kbit/s
10 留用-； -
TDMA-EFR SID
22
2
AMR-WB 12.65 kbit/s 11 -
-
PDC-EFR SID
33 44 55
3 4 5
AMR-WB 14.25 kbit/s AMR-WB 15.85 kbit/s AMR-WB 18.25 kbit/s
12-
14
AMR NB的语音带宽范围：
-
-
For future use
300－3400Hz，8KHz采N样o Data (No
66
6
AMR-WB 19.85 kbit/s 1A5MR-W-B: -
transmission/No
7
7
88
7 8
AMR-WB 23.05 kbit/s AMR-WB 23.85 kbit/s
话音比以前更加自然、re舒cep适tio和n)易于分
二、VOLTE关键技术
关键技术
小区边缘QoS保障
头压缩
半静态调度
TTI Bundling （TTI 绑
ROHC主要功能是 在LTE系统中，对于小数据量的
定）：通过连续使用
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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
6
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
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
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
VoLTE
手机
LTE
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 1. 终端同一时刻只能在一个网络上进
LTE网络上
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新通话：支持各种网络环境，新增多方、高清等作为亮点
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。
视频 (LTE)
音频（CS/LTE）
多方通话
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新消息：与OTT体验看齐
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。
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
终端 实现方案
TD-LTE 多模单待
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
行业务（LTE或者2/3G）
2. 用户通过2G/3G的CS网络发起语 音呼叫
2. LTE覆盖区，数据和语音业务都承载 在LTE网络
3. 用户通过LTE网络发起数据业务
3. 非LTE覆盖区，由2/3G网络为其服 务, 支持LTE到2/3G切换(SRVCC)5
VoLTE概述与基本特征
LTE没有电路域，需要基于分 组域提供IP语音业务，即 VoLTE(Voice over LTE)
(2014)
中国移动
2013年6月：发布《VoLTE白皮书》 《下一代融合通信白皮书》的2.0版本
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VoLTE商用计划
完成VoLTE技 术方案&规范
VoLTE二期 实验室测试
VoLTE 5城市现网试点
VoLTE网络改造
2015 2014
VoLTE 融合通信 试商用 全面商用
2014.Q1
2014.Q2
业务办理的入口
账单查询 套餐办理 业务设置
LTE
频率：300~3400Hz 编解码：AMR-NB 12.2Kbps 2G/3G
仿真测试结果显示：同样承载AMR，LTE的频谱效率可达 到R99 3倍以上
7
VoLTE对于中国移动的意义
中国移动4G基础语音业务的 目标方案
中国移动“三新”新通话、 新消息、新联系的核心之一
8
VoLTE是中国移动4G基础语音业务的目标方案
2014.Q3
RCS 实验室测试
完成RCS技术 方案&规范
RCS 现网试点
2014.Q4
2015
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VoLTE是“三新”新通话、新消息、新联系策略的核心之一
终端内的本地入口
新消息:
基于RCS，无缝对接各种格式的消息和媒体
新联系:
实名社交网络、公众信息和个人服务的入口
新通话:
利用VoLTE，实现更高质量的用户体验
点对点消息
群聊
群发
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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
丰富的联系人类型
实名制群组社交
通讯录社交 一对多无缝 通信
个性化展示“我”
获取公众服务的入口
融合通信能力 展现
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
后再重选返回LTE驻留
3GPP 标准化方案
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
3GPP 标准化方案
4
LTE语音可选解决方案（2/2）
CSFB
双待
VoLTE
VoCS 3：寻呼响应
VoLTE基本原理与业界发展情况 介绍
2014年11月
目录
VoLTE是什么 VoLTE对于中国移动的意义 VoLTE网络架构及基本原理 VoLTE产业进展情况
2
VoLTE是什么
LTE语音解决方案 VoLTE概述 VoLTE的特点
3
LTE语音可选解决方案（1/2）
• 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
VoLTE的特点
VoLTE
1/10 呼叫时延 0.5-2 s
2G/3G
5-8 s
10X
视频质量
LTE 典型分辨率：480*640 720P/1080P possible
2G/3G 分辨率：176*144
2X 3X
话音质量 频谱效率
LTE
2G/3G
频率：50~7000Hz 编解码：AMR-WB 23.85Kbps
•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大会，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
•2014年6月，GTI亚洲大会，中国移动发布VoLTE和融合通信白皮书V2.0
2013年6月：发布VoLTE白皮书
2013年6月：提出“三新”战略
下一代 融合通信
1：入呼
CSFB手 机
2G/3G
2G/3G 电路域
语音通道 2G/3G
2：寻呼 SGs
单卡双待 手机
LTE
EPC
CSFB手
机
LTE
ห้องสมุดไป่ตู้
数据通道 LTE
2G/3G 电路域
LTE EPC
VoCS
VoLTE 手机
2G/3G
2G/3G 电路域
VC C
切换请求 Sv
切
换
域转移请求
IMS Core
VoIP LTE EPC