1、VOLTE 网络架构、接口与功能实体一、 VOLTE 网络架构VOLT 网络架构有很多种,协议中介绍较为典型的如下IMS 架构&接口二、VOLTE 接口功能域 接口名称 接口类型 连接网元 承载协议S1-MME 信令 MME-eNodeB GTP-CS1-U 数据 SAE GW-eNodeB GTP-US11 信令 MME-SAE GW GTP-CSGi 数据 SAE GW-VoLTE SBC 应用层协议SLg 信令 MME-LSP(GMLC) DiameterSLs 信令 MME-LSP(eSMLC) SCTP分组域Sv 信令 MME-eMSC GTPRx 信令 PCRF-VoLTE SBC
2、 DiameterPCCGx 信令 PCRF-SAE GW DiameterGm 信令 VoLTE UE-VoLTE SBC SIPIMS 域Mw 信令 VoLTE SBC-xCSCF SIPMx 信令 xCSCF-IBCF SIPMg 信令 I-CSCF/S-CSCF-MGCF SIPMj 信令 BGCF-MGCF SIPMw/I2 信令 xCSCF-eMSC SIPISC 信令 xCSCF-IMS AS SIPUt 信令VoLTE UE/VoLTE AS-业务配置代理网关 XCAPCx 信令 三合一 HSS-xCSCF DiameterSh 信令 三合一 HSS-IMS AS Diamet
3、erZh 信令三合一 HSS-业务配置代理网关 DiameterSLh 信令 三合一 HSS-LSP DiameterS6a 信令 三合一 HSS-MME DiameterC/D 信令 三合一 HSS-eMSC/GMSC MAP用户数据J 信令三合一 HSSIP-SM-GW MAPNc 信令 MSC-MSC BICCCAP 信令IMS SSF/MSC-智能网 SCP Camel2G/3G 电路域Gr 信令 SGSN-三合一 HSS MAP三、VOLTE 功能实体功能实体 全写 中文 功能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
4、务数据流的事件报告等功能。PCEFPolicy 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。DRADiameter Routing Agent 路由代理下一代信令网,可以真正实
5、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。部署 DRA 的好处: 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。SBCSession Border Control 会话边界控制器IMS 网络中一个重要的网络节点,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,NA
6、T 以及 NAT 穿越,QoS 及带宽策略,和网络安全机制等。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,为 UE 进行会话控制和注册请求,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。P-CSCFProxy 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
7、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。I-CSCFInterrogating Call Session Control Function 协商会话控制功能I-CSCF 是一个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。在一个网络中可以有多个 I-CSCFMGCF Multimedia Gateway Control Function 多媒体网关控制功能在 IP 多媒体子系统(IMS)的一个组成部分,与 CSCF通
8、信和控制媒体信道在一个 IMS-MGW 中的连接。它在ISDN 部分(ISUP)和 IMS 呼机控制协议之间执行协议转换。IM-MGW IP Multimedia Gateway IP 多媒体网关IM-MGW 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。IM-MGW 也可以在MGCF 的控制下完成呼叫的连续。ATGW Access Transfer Gatewa
9、y 接入传输网关在 SRVCC 切换过程中,保持当前会话路径并在切换后重新接入ATCF Access Transfer Control Function 接入传输控制功能用于控制 ESRVCC 中的 ATGWVOLTE 协议栈结构通信相关知识太多了,想要详细、全面的学习是不可能的,只能好读书不求甚解了。我人学习通信知识的两大法宝是一是记住通信网络架构、二是记住通信协议栈架构,实际遇到问题时,再查资料。知道了网络架构、协议栈结构在学习、讨论过程中也就知道了具体是指哪一方面的内容,在哪里查找资料了如下是我认为看到目前最好的表述协议栈结构的图解了一、VOLTE 协议栈结构VOLTE-QOS 服务质量
10、一、QOS 与 QCIQoS Quality of Service 服务质量,在 LTE 中,无论是什么业务都会有一个默认承载以及相应的 QOS 质量保障,而这个 QOS 通过 QCI 进行指示。QOS 关键参数包括Resource Type (是 GBR 还 Non-GBR),Priority (优先级),Packet Delay Budget(数据时延),Packet Error Loss Rate(数据丢包率 ).QCI QoS class identifier QOS 等级标识在 LTE 中,规定了 9 类 QOS。平时普通上网使用的默认承载 QCI=8/9QCI=5 用于传输 IMS
11、I 信令QCI=1/2 用于实时的语音通话/视频通话QCI Resource TypePriority Packet Delay Budget (NOTE 1)Packet Error LossRate (NOTE 2)Example Services1 2 100 ms 10-2 Conversational Voice2GBR4 150 ms 10-3 Conversational Video (Live Streaming)3 3 50 ms 10-3 Real Time Gaming4 5 300 ms 10-6 Non-Conversational Video (Buffered S
12、treaming)5 1 100 ms 10-6 IMS Signalling6 6 300 ms 10-6Video (Buffered Streaming)TCP-based (e.g., www, e-mail, chat, ftp, p2p file sharing, progressive video, etc.)7 Non-GBR 7 100 ms 10-3 Voice,Video (Live Streaming)Interactive Gaming8 8 300 ms 10-6 Video (Buffered Streaming)TCP-based (e.g., www, e-m
13、ail, chat, ftp, p2p file9 9 sharing, progressive video, etc.)二、VOLTE SRB/DRB 建立与 QOS/QCI 的关系语音通话 SRB0+SRB1+SRB2+2DRB(AM)+1DRB(UM)协议栈 SRB/DRB RLC 传输模式 QCI 传输信息 建立信令控制面 SRB0 UL-TMDL-UM /传输 RRC 信息RRCConnectionRequestRRCConnectionSetup默认存在,无需建立SRB1 AM /传输 RRC 信息和 NAS 消息rrcConnectionSetupCompleteSecurity
14、 mode commandrrcConnectionReconfigurationsecurityModeCompleterrcConnectionReconfigurationComplete(NAS)RRCConnectionSetupSRB2 AM / RRC&NAS 信息 RRCConnectionReconfigurationDRB(1) AMQCI=8 或QCI=9LTE NOG-GRB 数据 在默认承载上建立RRCConnectionReconfigurationDRB(2) AM QCI=5LTE 数据-IMS 信令 在默认承载上建立RRCConnectionReconfigu
15、ration用户面DRB(3) UM QCI=1语音包 在专用承载上建立RRCConnectionReconfiguration视频通话 SRB0+SRB1+SRB2+2DRB(AM)+2DRB(UM)协议栈 SRB/DRB RLC 传输模式 QCI 传输信息 建立信令SRB0 UL-TMDL-UM /传输 RRC 信息RRCConnectionRequestRRCConnectionSetup默认存在,无需建立SRB1 AM /传输 RRC 信息和 NAS 消息rrcConnectionSetupCompleteSecurity mode commandrrcConnectionReconf
16、igurationsecurityModeCompleterrcConnectionReconfigurationComplete(NAS)RRCConnectionSetup控制面SRB2 AM / RRC&NAS 信息 RRCConnectionReconfigurationDRB(1) AMQCI=8 或QCI=9LTE NOG-GRB 数据 在默认承载上建立RRCConnectionReconfigurationDRB(2) AM QCI=5LTE 数据-IMS 信令 在默认承载上建立RRCConnectionReconfigurationDRB(3) UM QCI=1语音数据包 在专用承载上建立RRCConnectionReconfiguration用户面DRB(4) UM QCI=2视频数据包 在专用承载上建立RRCConnectionReconfigurationbSRVCC 振铃前 SRVCC 信令流程aSRVCC 信令流程(振铃中 SRVCC)