VOLTE原理报告
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中移动福州VOLTE测试 1.0.1 苏晓群
文档更新记录 日期 2014-11-19 2014-12-14 更新人 苏晓群 苏晓群 版本 1.0.0 1.0.1 备注 创建文档 呼叫信令流程更新为改进后的流程
目录
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引言.................................................................................................................................................. 4 1.1 编写目的 ................................................................................................................................... 4 1.2预期读者和阅读建议 ................................................................................................................ 4 1.3参考资料 .................................................................................................................................... 4 2
VOLTE原理介绍 ............................................................................................................................ 4 2.1 VOLTE介绍 ......................................................................................................................... 4 2.1.1 技术背景 .............................................................................................................................. 4 2.1.2 技术优势 .............................................................................................................................. 4 2.2 VOLTE系统架构 ................................................................................................................... 5 2.3 VOTLTE关键技术 ................................................................................................................. 6 2.3.1 无线承载Qos等级标识 ...................................................................................................... 6 2.3.2 SIP(Session Initiation Protocol)&SDP ................................................................................. 7 2.3.3 RoHC健壮性报头压缩协议 ............................................................................................... 9 2.3.4 SPS半持续调度 ................................................................................................................ 10 2.3.6 eSRVCC(Enhanced Single Radio Voice Call Continuity) ................................................. 10 3 4
VOLTE KPI分类及定义 .............................................................................................................. 12 VOLTE信令流程 .......................................................................................................................... 14 4.1 注册流程及重要信令详解 ................................................................................................... 14 4.1.1 Activate Default EPS Bearer Context Request（QCI=5） ................................................ 16 4.1.2 REGISTER(1ST Sip Register Request)& REGISTER 401（Unauthorized） .................. 17 4.1.3 REGISTER(2nd Sip Register Request)& REGISTER 200 ................................................ 18 4.1.4 SUBSCRIBE& NOTIFY .................................................................................................... 19 4.2 语音通话流程及重要信令详解 ........................................................................................... 21 4.2.1 INVITE ............................................................................................................................... 23 4.2.2 RRCConnectionReconfiguration （QCI=1） ................................................................... 24 4.2.3 UPDATE & UPDATE 200 ................................................................................................. 26 4.2.4 视频通话流程与语音通话流程的异同 ............................................................................ 27 4.3 eSRVCC切换及重要信令详解 ........................................................................................... 30 4.3.1 Attach Request& Initial Context Setup Request ................................................................. 32 5
测试案例 ........................................................................................................................................ 34 6.1 异系统门限参考参数不合理导致无法eSRVCC切换 ....................................................... 34 6.2 核心网EPS承载未释放导致下次视频业务接入失败 ......................................................... 36 6.3 核心网和终端协商速率过低导致视频电话质量差 .............................................................. 39
1 引言
1.1 编写目的
本文主要对VOLTE的原理进行介绍，并对VOLTE小区主要参数配置及测试信令进行详细说明，使读者对VOLTE有个基本的了解；由于VOLTE现在未商用，所以实际优化经验较少，优化可以参考R9及2/3G的优化经验。 1.2预期读者和阅读建议
本文档预期读者为网络技术优化人员、系统测试人员等。 1.3参考资料
[1] 《TD-LTE半持续调度特性实现报告》
[2]3GPP TS 23.216 Single Radio Voice Call Continuity (SRVCC) [3] IETF RFC 3261 Session Initiation Protocol [4] IR.92 -IMS Profile for Voice and SMS [5]《中国移动VoLTE总体建设方案》—移动集团设计院
2 VOLTE原理介绍
2.1 VOLTE介绍 2.1.1 技术背景 目前业界对LTE语音的解决方案有三种，分别是VOLTE、CSFB、SGLTE， VOLTE与CSFB是3GPP标准化方案，SGLTE为终端实现方案，其中VOLTE是移动4G语音解决方案的终极方案；SGLTE不需要对网络进行改动，VOLTE与CSFB均需对网络进行改造。
VOLTE是什么？最直接简单的理解就是VOIP，只是网络的承载体由互联网变成了LTE，同时在LTE的业务中给了一个高优先级保证QOS。
VoLTE是GSMA IR 92定义的标准LTE语音解决方案，最大的网络改动就是引入IMS网络，由IMS配合LTE和EPC网络实现端到端的基于分组域的语音、视频通信业务。通过IMS系统的控制，VoLTE解决方案可以提供和电路域性能相当的语音业务及其补充业务，包括号码显示、呼叫转移、呼叫等待、会议电话等。
2.1.2 技术优势
VoLTE开启了向移动宽带语音演进之路，其给运营商带来两方面的价值，一是提升无线频谱利用率、降低网络成本。LTE的频谱利用效率GSM的4倍以上。另一个价值就是提升用户体验，VoLTE的体验明显优于传统CS语音。首先，高清语音和视频编解码的引入显著提高了通信质量；其次，VoLTE的呼叫接续时长大幅缩短，VoLTE比CS呼叫缩短一半以上。
下面是实际测试的一些指标：
呼叫建立时延更短：第一条随机接入消息到终端接收到网络侧下发的SIP 180 Ring消息之间的时间差，在外场短呼测试中看到平均时延为2S左右，而2G时代在6-7秒，用户感知为秒通。
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语音质量更高：因为使用23.85K宽带AMR技术，语音质量相比2G、3G语音质量有质的提高，在外场测试时，在好点MOS值在4.1左右，而3G MOS值在3.0—3.5之间，在同一地点的OTT语音在3.5左右（无线资源不受限）。对运营商来说在这一点上体现了移动网络相对于OTT的优势。
系统间切换方面使用eSRVCC切换，测试切换时延在150MS以内，对用户感知无影响，且切换成功率高。
视频质量更好：在同一地点，视频通话的图像远比OTT视频通话的图像清晰。
VOLTE 频率：50~7000Hz 编解码：AMR-WB 23.85Kbps 典型分辨率：480*640 720P/1080P possible 2G/3G 5-8 s 频率：300~3400Hz 编解码：AMR-NB 12.2Kbps 分辨率：176*144 呼叫时延 0.5-2 s 语音质量 视频质量 频谱效率 仿真测试结果显示：同样承载AMR，LTE的频谱效率可达到R99 3倍以上 2.2 VOLTE系统架构 VOLTE采用IMS作为业务控制层系统，EPC仅作为承载层；要求终端、无线网络、分组域、电路域和IMS域端到端的技术配合以实现基于IMS的分组域语音和多媒体业务。SRVCC切换解决了语音连续性问题，呼叫时延短，无需回落2G/3G发起语音，避免频繁网间重选。VOTLE网络框架图如下： Um/UuBSIu/GbIu-cs/ASGSNEMSCMMEGn/S3SvS6aHSSS1-CUuUEeNBS1-US11IMS CNSGiSAE-GW 第5页共41页