LTE语音终极解决方案——VoLTE

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前言

提示:这里可以添加本文要记录的大概内容:
例如:随着人工智能的不断发展,机器学习这门技术也越来越重要,很多人都开启了学习机器学习,本文就介绍了机器学习的基础内容。


提示:以下是本篇文章正文内容,下面案例可供参考

一、VoLTE是什么?

因为在LTE系统中,采用全IP化设计,只保留分组域进行数据传输,取消了CS域。打电话,发短信等属于CS(电路域),而上网属于PS(分组域)。所以目前手机一般采用2/3G的CS网络打电话,用4G的LTE网络上网。这些手机不能同时使用两个不同的网络。如果上网时来了电话,就要退出PS网络,使用CS网络。所以如何解决“来电话就断网”的问题呢?VoLTE应运而生。
VoLTE:Voice over LTE,即在LTE网络上进行语音业务。

不同的设备、不同的工作原理。
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二、LTE网络语音解决方案

1.SvLTE(Simultaneous Voice and LTE)

即多模多待:手机同时工作在CS和LTE方式,前者提供语音业务,后者提供数据业务。是的,如果说手机的一套网络部件不能同时连两个网络,凭什么我不能给手机多加一套部件?于是,这种方案被提出来。这种方式,属于“土豪”做法。支持这种功能的手机,无疑制造成本更高,价格更高。此外,这种方式耗电量很大,影响用户的使用体验。

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2.CSFB(CS Fall Back)

CSFB(CS Fall Back),也就是电路域回落。即:平时的时候,手机使用LTE网络,等有电话的时候,回落到2/3G的CS网络。
对于中国移动,众所周知,它的3G网络(TD-SCDMA)不给力,所以,如果LTE回落,只能回到2G GSM网络,而GSM不支持同时语音和上网,所以CSFB下,肯定断网。
但是对于中国联通,WCDMA是支持语音和数据业务并发的(在物理层上,WCDMA可以利用正交的不同Walsh码资源去同时承载语音和数据业务)。所以,回落到3G,正常情况下联通是不会断网的。这是联通网络的优势。

3.LTE语音终极解决方案——VoLTE

VoLTE概述与基本特征

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VoLTE注册流程

1.用户附着LTE网络并且建立IMS默认承载

1.终端需要先附着到LTE网络,并且建立IMS默认承载。(IMS-IP Multimedia Subsystem,IP多媒体子系统)简单来说,IMS就是“加强版”的CS。
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2.IMS注册(SIP信令)

SIP(Session initiation protocol会话发起协议)-应用层控制协议,用于建立,修改和终止IP网上的双方或者多方多媒体会话。
SIP六种信令:
1:INVITE 发起会话请求,邀请用户加入一个会话,会话描述含于消息体中。
2:ACK 证实已收到对于 INVITE 请求的最终响应。该消息仅和 INVITE 消息配套使用。
3:BYE 释放已建立的呼叫
4:CANCEL 取消尚未完成的呼叫请求,对于已完成的请求(即已收到最终响应的请求)则没有影响。
5:REGISTER 向SIP网络服务器登记用户位置信息 → 即注册认证
6:OPTIONS 查询服务器的能力
一个正常的呼叫一般包含三个事务。
其中,呼叫启动包含两个操作请求:邀请( Invite)和证实( ACK),前者需要回送响应,后者只是证实已收到最终响应,不需要回送响应。呼叫终结包含一个操作请求:再见( Bye)

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  1.  UE进行Attach,建立QCI=9(QCI-Qos等级标识,用于描述数据传输的特性)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,便向终端代理回送状态码401 Unauthorized (无权)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
    SUBSCRIBE是一个用来请求对方节点的当前状态以及后续状态变化的请求方法,从网络订阅消息,NOTIFY是用于向服务器请求返回当前状态消息

VoLTE发起语音流程

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1.1到6,UE发起-INVITE会话邀请,UE高层协议层需要发送INVITE到IMS,首先触发RRC连接、建立SRB2信令的无线承载。IMS收到主叫的INITE消息,开始寻呼,并发送INVITE 100(TRYING)给主叫UE,用于响应INVITE消息(状态码:100-试呼叫)。INVITE消息中包含呼叫类型、主被叫的号码、主叫方支持的媒体类型和编码等;

2.7到15,核心网向处于空闲态的被叫发INVITE消息,CN侧通过QCI=5的RB向被叫发送INVITE消息,UE收到后发送INVITE100消息进行响应,同时被叫发送INVITE 183消息给CN表示会话正在处理,启动Precondition(资源预留)过程,并通知主叫自己所支持的媒体类型和编码,并建立起QCI=1的承载;

3.16到17,IMS收到被叫的INVITE 83 后,对主叫启动Precondition(资源预留)过程,通过EPC通知主叫SM层建立起QCI=1的承载后,向UE发送INVITE 183消息;
4.18到25,主叫向被叫发送PRACK消息,PRACK过程是一个预确认过程,主要为了防止会话超时及拥塞,被叫收到后返回PRACK 200,主叫收到被叫的PRACK 200以后,发送UPDATE消息,进行媒体格式协商过程,被叫通过UPDATE 200返回协商结果;
5. 26到31是振铃接听过程,被叫发送INVITE 180给主叫,振铃,摘机后发送INVITE 200给主叫,主叫返回ACK进行确认,通话完全建立,进入通话过程;
6. 32到37为挂机过程 ,通话结束后,主叫发送BYE请求结束本次会话,IMS服务器给被叫发送BYE,请求结束本次会话,被叫挂机,回BYE 200消息,核心网IMS服务器给主叫发BYE 200,标明会话结束,主被叫分别去激活EPS专用承载消息,删除QCI=1的数据无线承载。

VoLTE视频通话流程

eSRVCC切换

总结

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