VoLTE简介 下载本文

如通过WireShark抓包,其信令流程如下:

核心网侧的IP包过程

4.4. VoLTE异系统切换流程-SRVCC\\eSRVCC流程

SRVCC(Single Radio Voice Call Continuity),中文称为单一无线语音呼叫连续性,其作用是:当用户在移出LTE网络覆盖范围时,将正在进行的语音业务由LTE的PS域切换到2G/3G电路域,从而保证语音呼叫的连续性。用户在GSM网络中语音通话结束,以后将返回LTE网络,依赖于FR功能,其实现和CSFB类似。由于同系统的VoLTE切换,仅涉及承载切换,和传统的LTE同系统切换相同,不再累述。

4.4.1. SRVCC的业务流程

上图为一个简单的SRVCC业务流程,具体步骤如下: 1. SRVCC终端发起向另一IMS终端的语音呼叫 2. 呼叫成功,媒体连接建立,双方进行通话

3. 用户离开LTE覆盖,发生SRVCC切换,SAE网络通知SRVCC MSC准备切换,

MSC完成预留资源

4. 通知终端切换到2G/TD,切换过程中语音发生中断,中断时间T1约为200ms 5. SRVCC MSC发起远端媒体更新,通知远端IMS终端通过SRVCC MSC接收和发

送语音

6. 远端IMS终端将媒体连接切换至SRVCC MSC

7. 从SRVCC终端切换到2G/TD到远端IMS终端切换媒体连接完成,这段时间语

音将发生中断,中断时间T2约为800ms左右(如果远端终端处于漫游中,这段时间还会更长)

简单来说,当UE移动到LTE覆盖边缘,MME根据enodeB上报信息检测到终端接收信号减弱,LTE覆盖不能满足其需求,低于其判决门限时,需要切换到GSM/TDS网络以保证通话连续性。这时,MME会通知关联的eMSC发起切换流程,该流程通过IMS核心网控制进行信令的处理和媒体的切换。此时的信令是从CS域接入到MSC Server,再从MSC Server到拜访地的ATCF,然后连接到S-CSCF和SCC AS,再通过SCC AS同远端用户建立连接;此时的媒体连接是UE到CS-MGW(Media GateWay,媒体网关),然后由CS-MGW锚定到拜访地的ATGW,再从ATGW连接到远端的媒体网关。

从理论上来说,SRVCC在承载层面的切换(从LTE切换到GSM/TDS)是能满足R8版本3GPP TS25.913 8.4章节规定的实时业务小于300ms的中断时延要求,但它的会话转换(业务切换)过程却无法在300ms内完成,由此导致整个语音中断时间无法满足300ms的要求。而从实际测试上看,用该方案,最短语音中断时长为0.8s,而一般测试均在1s以上,用户感知较差。 4.4.2. eSRVCC的业务流程

在这种情况下,3GPP R10协议提出了eSRVCC方案。eSRVCC,增强型SRVCC,是在SRVCC基础上,在IMS 系 统 中 新 增 了 一 对 功 能 实 体 ,分别作为 VoIP 呼叫在控制平面和用户平面的锚定点,让媒体切换点改为更靠近本端的设备。

具体方案就是增加ATCF/ATGW功能实体作为媒体锚定点,无论是切换前还是切换后的会话消息都要经过ATCF(Acess Transfer Control Functionality,接入转移控制功能 ,用于控制面)/ATGW(Access Transfer Gateway,接入转移网关,用

于媒体面)转发。后续在发生eSRVCC切换时,只需要创建UE与ATGW之间的承载通道,对端设备与ATGW之间的媒体流还是通过原承载通道传输。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。

4.4.3. eSRVCC种类

根据切换发生在不同信令阶段,SRVCC也分为不同种类,B为被叫用户: ? SRVCC/eSRVCC:一般通话情况下的切换,发生在ACKtoB和BYE of B之

间的切换;

? aSRVCC:在振铃阶段发生的切换,发生在180 Ringing和信令ACKtoB之间

的切换

? bSRVCC:发生在183 Session Progress和信令Ringing之间的切换,由于该时

间很短,该切换一般不予开启;

? rSRVCC:eSRVCC切换到GSM后,LTE信号变强,UE从GSM网络回切会

LTE的切换,但考虑到现阶段GSM覆盖要强于LTE覆盖,也为了防止来回切换的乒乓效应,该切换一般不予开启。

? vSRVCC:视频业务的切换,现GSM网络不支持视频业务,故无此切换; ? Mid-call SRVCC:呼转的切换; 4.4.4. eSRVCC的信令流程

由于SRVCC种类较多,本文仅介绍使用最多eSRVCC,即在通话状态下的eSRVCC过程。其他类型的信令与该类型相似,不再累述。

UE-AE-UTRANGSM BSSMME目标MSCeMSC/MGWSAE GWP-CSCFI-CSCFSCC ASUE B1. 终端A和B之间已建立会话,呼叫信令锚定在ATCF上,媒体面锚定在ATGW1. 测量报告2. eNB发起eSRVCC切换3. Handover Required4. 媒体面拆分5. PS to CS request6. HO prep7. HO request8. HO resp9. 电路资源预留10. PS to CS resp12. Handover11. Handover Command19. SIP INVITE (STN-SR, C-MSISDN)20. SIP INVITE (ATU-STI, C-MSISDN)13. UE切换到GSM21. SIP INVITE (ATU-STI, C-MSISDN)23. SIP 200 OK14. HO Complete22. ATCF控制ATGW进行媒体改向15. HO Complete25. SIP 200 OK26. SIP ACK24. SIP 200 OK27. SIP ACK16. PS to CS HO Complete17. 释放QCI=1的承载18. 释放无线资源30. SIP BYE33. TMSI reallocation34. location updateHSS31. SIP 200 OK32. SIP 200 OK28. SIP ACK29. SIP BYE ? 步骤0:终端A和终端B之间已经建立起VoLTE会话,终端A为SRVCC终端,呼叫信令锚定在ATCF上,媒体面锚定在ATGW上;

? 步骤1:终端A根据eNB指示,对相邻小区进行测量,并上报测量结果; ? 步骤2:eNB决定发起eSRVCC切换,并选定目标小区;

? 步骤3:eNB向MME发送HANDOVER REQUIRED消息,消息中携带目标小区ID,并通过SRVCC HO Indication指示该切换为SRVCC切换; ? 步骤4:MME根据SRVCC HO Indication判断本次切换为SRVCC切换,将切换会话中的语音媒体流(QCI=1)分离出来进行后续切换;

? 步骤5:MME选择一个eMSC并发送SRVCC PS to CS Request请求,通知eMSC发起电路域侧资源预留,主要参数包含IMSI、C-MSISDN、STN-SR、Target Cell ID和Source to Target Transparent Container。

? 步骤6-9:eMSC发起电路域侧的资源预留流程包括空口资源及核心网链路资源;