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VOLTE要点笔记
VOLTE学习笔记
1、VOLTE结构
●从整体上看,VOLTE网络分为终端、接入网、承载网、核心网、业务平台。
●其中,较为复杂的是核心网,主要分为分组域(接入核心网)、策略控制单元、信令网、IMS域、CS域、用户域。
2、VoLTE需要建立的承载
●
●要实现语音或视频业务需要UE同时建立三个数据承载外,还需要UE建立RRC链接信令承载:
SRB1和SRB2。
3、VoLTE用户注册:
VoLTE用户在体验高质量通话之前,必须先进行VoLTE的注册流程,从无线角度来看,注册分为两个步骤:
●LTE无线的无线注册:
由于VoLTE实质上对于无线来说只是一种数据业务,所以,E-UTRAN网络需要为VoLTE提供数据发送的通道。
即,建立QCI=8/9的承载。
●IMS注册:
支持VoLTE的终端在完成LTE的注册后,会通过LTE的承载向IMS网元发起注册(类似于高层应用的注册),即,建立QCI=5的承载;在该注册完成后,用户就可以使用VoLTE进行语音通话了。
即,会触发核心网建立一条QCI=1的专用承载用于传输IMS语音包。
4、VoLTE增强功能一-无线设备技术要求概览
部署VoLTE,除了要求无线侧eNB支持相关基本功能外,还可根据实际需求,进一步考虑引入增强功能,以优化方案性能,提升网络整体质量,改善用户业务体验
5、VOLTE增强功能二-IP头压缩技术
典型的VoIP数据包的净荷为32byte,对VoIP这样的小的数据包,IP头开销甚至超过净荷本身(IPv6的包头为60byte,头开销可达188%,IPv4的包头为40byte,头开销也有125%)
原理
仅在初次传输时发送数据包头的静态信息,后续不再重复发送(如IP地址等)
通过一定信息可推知数据流中其他信息时,可仅发送必须的信息,其他信息可由上下文推算(如SN号和IP-ID号都是以1为单位递增,可通过上下文推算)
IP包头压缩可大大降低头开销,提高VoLTE语音用户容量,提高数据业务吞吐量,增强边缘覆盖
6、VOLTE增强功能三-半持续调度SPS
半持续调度是LTE中为了节省PDCCH数量而提出的一种新的调度方法,最初主要是针对VoIP业务。
其可大大降低信令开销,使信令开销资源最低可仅为业务的1.3%
实现原理:
●VoIP的新传包由于其达到间隔是20ms,所以可以由一条信令分配频域资源,以后每隔20ms就“自动”用分配的频域资源传输新来的包;
●重传包由于其不可预测性,所以动态的调度每一次重传,因而叫“半”持续调度
TDD特性(上行双周期配置):
由于其HARQRTT与FDD有所差异,会导致重传包和新传包传输冲突,为解决这个TDD独有的问题,支持双周期的半持续性调度,即2DL:
2UL时为19ms和21ms;3DL:
1UL时为25ms和15ms
半持续调度可减少控制信令开销,节省PDCCH资源,在控制信道受限的情况下,提高系统容量;但在现网3:
1时隙配比下,因SPS采用保守调度算法(MSC不得高于15),可能导致系统容量受限于PUSCH而有所下降,故初期暂不建议引入
7、VOLTE增强功能四-TTItrundling
●原理
当小区边缘UE功率受限时,由于资源受限,导致丢包率增加。
使用TTIbundling,四个连续子帧中的立刻重传,能积累能量,增大传输成功率,从而提高接收成功率,避免过多的HARQ重传
●效果
Ø在标准中,VoIP业务不能同时采用SPS调度和上行TTIbundling,但可仅针对边缘用户使用TTIbundling
Ø性能增益:
-不考虑重传的情况下,单从1个TTI和4个TTI传输角度,HARQ进程为4,增益大约4dB(链路级仿真得出)
-考虑重传情况下,TDD增益仅为2dB,性能增益有限,但在控制信令会节省开销
●TDD特性:
由于上下行时隙不连续,而语音包又有20ms的周期限制,因此仅在2DL:
2UL配置时可使用TTIbundling
TTIBundling可提高边缘用户的接收性能,并减小控制信令开销
TTIBundling不可用于3DL:
1UL时隙配比中,且不与SPS同时开启
8、VOLTE增强功能五-eSRVCC
eSRVCC(enhancedSingleRadioVoiceCallContinuity)是LTEPS语音(VoLTE)到2G/3GCS语音的增强型切换功能,但较原有SRVCC功能,无线侧无无差异;
效果
eSRVCC功能是VoLTE在LTE网络覆盖未达到全面覆盖之前的重要补充功能。
eSRVCC功能在LTE建设初期和中期可保证VoLTE语音业务的连续性,以减少当用户移动出LTE覆盖导致的掉话,减少用户投诉。
eSRVCC保证用户移出4G覆盖区域时仍然保持通话连续性
9、VOLTE事件和信令
●事件
voltemoaudiocallattempt
voltemoaudiocallconnected
voltemoaudiocallcomplete
●信令
IMS_SIP_INVITE-Request
servicerequest
rrcconncetionrequest
rrcconnectionsetup
rrcconncetionsetupcomplete
uecapabilityenquiry
uecapabilityinformation
securitymodecommand
securitymodecomplete
rrcconcetionreconfiguration
rrcconectionreconfigurationcomplete
uecapabilityenquiry
uecapabilityinformation
IMS_SIP_INVITE-Trying
RRC重配置
Activatededicatedepsbearercontextreuest
Activatededicatedepsberrercontextaccept
ulinformationtransfer
RRC重配置
modifyepsbearercontextrequest
modityepsbearercontextaccept
ULinformationtransfer
IMS_SIP_INVITE-sessionProgress
IMS_SIP_PRACK-Request
IMS_SIP_PRACK-OK
IMS_SIP_UPDATE-Request
IMS_SIP_UPDATE-OK
IMS_SIP_INVITE-ringing
IMS_SIP_INVITE-OK
IMS_SIP_ACK-Request
IMS_SIP_BYE-OK
RRCConnectionrelease
10、SIP信令呼叫流程
1.用A向AS服务器发起INVITE请求;
2.AS服务器回应100Trying给A,说明收到INVITE请求;
3.AS服务器通过认证后,向被叫B发INVITE请求;
4.用户B向AS服务器应答B请求,回复100Trying;
5.用户B向AS服务器送183sesionprogress消息,提示建立对话的进度信息(此时被叫QCI1专用承载建立)
6.AS服务器向A转送183sessionprogress消息,A了解到整个session的建立进度信息;
7.A向AS服务器回复临时应答消息PRACK,表示收到183sessionprogress消息;
8.AS服务器向被叫B转送临时应答PRACK,B了解到A收到183sessionprogress消息;
9.B向AS发送200OK消息,表示183sessionprogress请求已处理成功;
10.AS服务器向主叫终端A发送200OK消息;
11.A向AS服务器发送UPADTE消息,意在与被叫B协商相关SDP信息;
12.AS服务器向被叫终端B转送UPADTE消息;
13.B向AS服务器发送200OK消息,表示UPDATE请求处理成功;
14.AS服务器向主叫用户A转送200OK消息,通知用户AUPDATE请求已经处理成功;
15.被叫用户B振铃,然后向AS服务器发送180Ringing振铃消息;
16.AS服务器向主叫终端A转送180振铃消息;
17.被叫终端B向AS服务器发送200OK消息,表明主叫最初的INVITE请求已处理成功;
18.AS服务器向主叫A发200OK消息,通知主叫A,被叫B已以INVITE请求处理成功;
19.A向AS发送ACK消息,意在通知B,主叫侧已了解被叫INVITE请求成功;
20.AS服务器向被叫B转送ACK消息;
21.用户A主动挂机,A向AS服务器发起通话结束BYTE信息;
22.AS服务器向被叫终端B转送BYTE信息;、
23.被叫B向AS服务器发送200OK消息,表示对BYTE处理成功;
24.AS服务器向A转送200OK信息,整个通话结束;
25.被叫B主动挂机流程同步骤21-24。
11、SRVCC切换流程
measurementreport
rrcconnectionreconfiguration
rrcconncetionreconfigurationcomplete
measurementreport
Handoverrequired
Handovercommand
MobilityfromEUTRACommand
UEcontextreleaserequest
UEcontextreleasecommand
12、
13、
14、
15、
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