VoLTE简介

? 策略控制单元(PCC): Policy and Charging Control 策略与计费控

制: 提供策略控制、计费控制功能、业务数据流的事件报告等功能。 ? PCEF(Policy and Charging Enforcement Function 策略和计费执行功能):主要包含业务数据流的检测、策略执行和基于流的计费功能

? PCRF(Policy and Charging Rule Function策略和计费规则功能):包含策略控制决策和基于流计费控制的功能,PCRF接受来自PCEF、SPR和AF的输入,向PCEF提供关于业务数据流检测、门控、基于QoS和基于流计费的网络控制功能,并结结合PCRF的自定义信息做出PCC决策。

? 信令网(DRA):DRA(Diameter Routing Agent 路由代理):下一代信令

网,可以真正实现未来核心网逐步的扩展,简化网络,实现快速部署、高效维护及增强网络安全。用处:解决移动用户漫游到其他网络时,用户的鉴权、认证、位置登记、计费策略等信息在漫游网络与归属网络之间的传递。在一些业务应用场景中,保证对于同一个用户,AF和PCEF能够寻址到同一个PCRF,通过部署Diameter 代理来实现IP地址和IMSI的动态绑定以完成寻址。

IMS域在逻辑上主要分为三部分,为呼叫会话控制功能,多媒体资源功能和网关,下面分别进行介绍

? IMS域-SBC

? SBC(Session Border Control 会话边界控制器):其位于IMS网络的边界,起着将终端用户接入到IMS核心网的重要作用。它的主要功能包括接入许可控制,网络拓扑隐藏,NAT以及NAT穿越,QoS及带宽策略,和网络安全机制等。VoLTE SBC包含P-CSCF/AGW、ATCF/ATGW功能模块。

? P-CSCF(Proxy Call Session Control Function 代理会话控制功能):是IMS中用户的第一个联系点(在信令平面),从SIP的角度来看,它是一个出站/入站的SIP代理服务器,所有的SIP信令,无论是来自用户设备UE,还是发送给UE的,都必须经过P-CSCF。UE使用本地CSCF发现机制可以获得P-CSCF的地址。P-CSCF负责验证请求,将它转发给指定的目标,并且处理和转发响应。提供注册鉴权、信令保护、信令压缩、媒体授权、QoS控制、信令路由、紧急呼叫、漫游计费等功能。为支持号码补全以及紧急呼叫,P-CSCF需能识别紧急呼叫,获取用户位置信息,并在SIP信令中添加相应信息,且能将位置信息映射为区号。

? 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),该网元为eSRVCC新增网元,是VoLTE用户在当前所在网络的信令面和媒体面的锚定点,在发生eSRVCC时将VoLTE用户接入侧的媒体面从LTE切换到电路域,以减少切换时长。

? IMS域-CSCF:,

? S-CSCF(Serving Call Session Control Function 服务会话控制功能): 是IMS的核心所在,它位于归属网络,负责对UE的注册鉴权和会话控制,执行针对主叫端及被叫端CM-IMS用户的基本会话路由功能,并根据用户签约的IMS业务触发规则,在条件满足时进行到AS的业务触发。但当UE处于会话中时,S-CSCF处理网络中的会话状态。在同一个运营商的网络中,可以有多个S-CSCF。 ? I-CSCF(Interrogating Call Session Control Function 协商会话控制功能):运营商网络内部的接触点,所有与这个网络运营商的用户连接都要经过这个实体,CM-IMS域的边界点,其主要功能包括指派S-CSCF、PSI路由功能、Transit功能等。I-CSCF不要求做拓扑隐藏。在一个网络中可以有多个I-CSCF。

? E-CSCF:从P-CSCF接受紧急会话建立请求,并完成用户接入位置信息查询和紧急呼叫路由等功能。

? BGCF:IMS到CS的呼叫路由,BGCF收到来自S-CSCF的呼叫请求后根据本地配置选择合适的MGCF进行转发。

? LRF:E-CSCF提供路由信息(紧急呼叫中心的SIP URI和TEL URI)和其它根据管制要求、紧急呼叫应提供的参数(比如用户位置信息TAI)。当LRF与E-CSCF合设时,用户位置信息和路由信息需配置在E-CSCF中。

? EATF:作为紧急呼叫的锚定点,提供紧急呼叫的SRVCC,保证紧急呼叫的语音连续性。

? IMS域-MGW/MGCF

? MGCF(Multimedia Gateway Control Function 多媒体网关控制功能):在ISDN部分(ISUP)和IMS呼机控制协议之间执行协议转换,用于IMS域与CS域的互通,负责完成控制面信令的互通(PSTN/CS域侧ISUP/BICC协议与CM-IMS侧SIP协议的交互和互通),并控制IM-MGW完成用户面媒体面的互通、号码规整、号码分析和路由、放音、放音抑制、视频回落等功能。

? IM-MGW(IP Multimedia Gateway IP多媒体网关):负责IMS与PSTN/CS域之间的媒体流互通,提供CS CN网络和IMS之间的用户

面链路,支持PSTN/电路域TDM承载和IMS用户IP承载的转换。主要功能是承载和媒体处理。在IMS终端不支持CS端编码时IM-MGW完成编解码的转换工作。MGCF的控制下完成VoLTE用户面IP承载与CS域承载之间的转换,提供编解码转换、承载资源管理和放音功能。 ? HSS:VoLTE中的HSS是HLR/AuC、IMS-HSS、EPS-HSS三合一融合设备,统一存储VoLTE用户在2/3/4G及IMS的用户数据,处理2/3/4G及IMS网络中呼叫控制网元对用户的数据访问,还通过开通接口接收并响应BOSS业务开通指令。在移动网络中,一般从HLR升级而来。 ? eMSC: 针对SRVCC的增强MSC,支持普通呼叫的eSRVCC、aSRVCC和mid-call SRVCC以及紧急呼叫的SRVCC,一般在一个MSC POOL中会升级1-2个MSC用作eMSC。 下表为VoLTE各个网络接口表: 功能域 接口名称 S1-MME S1-U S11 分组域 SGi SLg SLs Sv Rx PCC Gx Gm Mw Mx Mg IMS域 Mj Mw/I2 ISC 信令 信令 信令 信令 信令 信令 信令 信令 PCRF-SAE GW Diameter 接口类型 信令 数据 信令 数据 信令 信令 信令 信令 连接网元 MME-eNodeB SAE GW-eNodeB MME-SAE GW SAE GW-VoLTE SBC MME-LSP(GMLC) MME-LSP(eSMLC) MME-eMSC PCRF-VoLTE SBC 承载协议 GTP-C GTP-U GTP-C 应用层协议 Diameter SCTP GTP Diameter VoLTE UE-VoLTE SBC SIP VoLTE SBC-xCSCF xCSCF-IBCF SIP SIP I-CSCF/S-CSCF-MGCF SIP BGCF-MGCF xCSCF-eMSC xCSCF-IMS AS VoLTE UE/VoLTE AS-业务配置代理网关 三合一HSS-xCSCF 三合一HSS-IMS AS 三合一HSS-业务配SIP SIP SIP Ut 信令 XCAP Cx 用户数据 Sh Zh 信令 信令 信令 Diameter Diameter Diameter 置代理网关 SLh S6a C/D 信令 信令 信令 三合一HSS-LSP 三合一HSS-MME 三合一Diameter Diameter MAP HSS-eMSC/GMSC 三合一HSS——IP-SM-GW MSC-MSC IMS SSF/MSC-智能网SCP SGSN-三合一HSS J Nc 2G/3G电路域 CAP Gr 信令 信令 信令 信令 MAP BICC Camel MAP 2.3. 协议栈

和传统的LTE数据业务相似,VoLTE的协议栈也分为信令面和用户面。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:SRB0,SRB1和SRB2。其协议栈总体结构如下:

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