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VoLTE各环节设备要求

 晒晒水牛 2017-09-13

1 终端与卡VoLTE用户可采用USIM卡或ISIM卡,ISIM卡是USIM卡的增强,增加了ISIM模块,用于存储接入IMS所需的用户标识及域名(IMPI、IMPU等),而USIM卡中主要存储IMSI、AKA鉴权等信息。
USIM卡
卡的要求低但终端有额外要求:需要终端根据卡中存储的IMSI信息导出域名格式的IMPI、IMPU,以便用户完成在IMS域的注册。
需采用与现网CM-IMS不同的路由机制:终端导出的IMPI、IMPU不带用户归属信息,因此P-CSCF将注册消息送I-CSCF,再经DRA进行码号翻译到被叫归属HSS
ISIM卡
卡的要求略高:需要在卡中同时写IMS域的注册信息IMPI、IMPU,因此在写卡时,可以要求在IMPU、IMPI信息中携带用户归属网络信息。
可采用与现网CM-IMS基本相同的路由机制:由于ISIM卡中存储的IMPI、IMPU有用户归属省信息,因此P-CSCF可将注册信息直接路由至被叫归属省I-CSCF,依照现有路由机制进行处理。
VoLTE各环节设备要求X
USIM与ISIM卡
2 无线网 4G无线网,需要支持SRVCC基本功能,以及为保障无线IP环境下的语音通信质量,试点将引入针对VoLTE的无线网增强功能
1、小区边缘QoS保障:TTI Bundling(容量换质量):通过最大连续使用4个TTI资源数,提高小区边缘UE增益(仿真提高4db)。(TTI:Transmission TimeInterval,传输时间间隔)(1:3配比,初期不启用)
2、头压缩(Robust header compression):语音数据包大小固定且比较小(32Bytes),但包头开销太大(40Bytes),导致资源利用效率很低,通过RoHC将头压缩至6Bytes,提升资源利用效率
3、半静态调度(SPS) 在LTE系统中,对于小数据量的VoIP应用,制约系统容量的因素不是系统带宽,而是控制信道的容量,SPS(Semi-Persist
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ent Scheduling)将资源周期性(20ms)分配给特定UE,具有“一次分配,多次使用”的特点,以降低对应控制信道(PDCCH)的开销。
2G无线网:支持小区重选返回4G功能;2G小区配置4G邻区,及重选相关参数
3 DRA信令网 VoLTE语音方案下,DRA信令网需要新增以下功能
Rx、Gx接口会话绑定功能:部署多个PCRF时,要求同一用户Gx与Rx接口会话根据IPv6地址,经DRA寻址绑定至相同PCRF处理,DRA需实现接口绑定及用户数据动态同步需求
VoLTE各环节设备要求Rx、Gx接口会话绑定功能
转接以下信令:1、LTE用户移动性管理信令:S6a接口;2、PCC相关的Gx、Rx接口信令;3、IMS信令:Cx、Sh、Zh接口;4、位置相关的SLh、SLg接口信令
VoLTE各环节设备要求DRA信令网转接信令
4 HLR/HSS融合VoLTE需要在现网HLR/EPS-HSS二合一融合设备的基础上引入IMS-HSS功能,实现HLR、EPCHSS、IMSHSS三融合设备。
VoLTE各环节设备要求VoLTE下三融合HLR/HSS
VoLTE业务的引入,对HSS新增如下主要功能
·IMS-HSS功能:支持IMS网络鉴权、注册、用户数据存储和下发等功能。支持2/3/4G/IMS数据统一存储。
·T-ADS功能:支持VoLTE用户被叫域选择功能,根据HSS储存的用户注册状态及MME查询结果,正确返回VoLTE用户被叫接入域。
·智能网位置查询:支持SCP通过ATI消息查询用户4G及2/3G位置信息。
·eSRVCC:支持SRVCC能力、STN-SR(Session Transfer Number forSRVCC)动态存储和查询功能,支持SRVCC能力、STN-SR在S6a和Sh接口的传递。
·IP短消息:支持与IP-SM-GW之间Sh接口和J接口,支持IP-SM-GW到HSS的IMSI、MSISDN、IMPU等信息的查询。支持接收并处理来自IP-SM-GW的SRI请求:当HSS接收到SRI请求时,可根据用户登记的相关IP-SM-GW地址信息进行判断,如请求来自短信中心,需支持将SRI请求转发至对应IP-SM-GW;如请求来自IP-SM-GW,需返回对应的MSC/SGSN地址及对应IMSI。
·紧急呼叫
·禁止VoLTE用户电路域修改补充业务
5 CS核心网为支持eSRVCC切换流程,需要在EPC与CS域间开通Sv接口,以传递系统间切换所需要的信息,并实现电路域“切换目标MSC”与IMSSBC近端锚点之间的桥接,需要现网改造或者新建eMSC支持这些功能
VoLTE各环节设备要求电路域切换
1、VoLTE在LTE中已经建立的话路
2、发生至2/3G的切换,MME通过Sv接口通知eMSC
3、eMSC根据Target ID找到“切换”目的MSC
4、根据STN-SR找寻址SBC/P-CSCF/ATCF
5、eMSC接管业务后,向用户归属HLR执行位置更新
注:在用户发起eSRVCC切换,直到eSRVCC切换完成期间,目标MSC不执行用户在HLR的位置更新,因此,在eSRVCC过程中(300ms),VoLTE用户不能接收短信、USSD消息、不能被定位、不能被叫。eSRVCC完成,eMSC执行位置更新,后续电路域业务体验同“电路域切换”
6 EPC核心网作为VoLTE语音方案中关键的信令和语音承载通道,EPC网络除了要支持前面提到的网络VoLTE能力指示下发、eSRVCC、IMSPDN连接创建和语音与有承载建立基础功能,配合PCC网元完成用户位置提取、计费要素传递功能外,还需要提供以下增强型功能:
P-CSCF发现:按策略通过PCO信元向终端发布P-CSCF地址,实现P-CSCF负荷均衡
VoLTE各环节设备要求P-CSCF发现
P-CSCF发现:PGW配置P-CSCF地址列表及策略,在收到UE的P-CSCF地址请求后,通过PCO信元将P-CSCF地址通知UE,UE依次选择P-CSCF负荷分担:PGW按策略动态轮选P-CSCF地址列表
跨省切换重建IMS PDN连接:避免VoLTE用户漫出省时被叫号码补全失效,且用户语音路径迂回
VoLTE各环节设备要求跨省切换重建IMSPDN连接
MME发现用户所在SGW改变导致SGW和PGW不属于同省时(根据设备域名或接口IP地址判断),为用户重建IMS PDN连接
当前IMS PDN连接中不存在QCI=1的专有承载时,发起IMS PDN连接去活;当前IMSPDN连接中存在QCI=1的专有承载时,等待QCI=1的专有承载释放后发起IMS PDN连接去活
PGW带宽向上取整:避免终端因带宽不足导致业务不能接通
VoLTE各环节设备要求PGW带宽向上取整
为节省带宽PGW在下发带宽资源时一般采取向下取整方式,当网络侧下发带宽小于UE申请带宽时,UE认为分配资源不足重新申请带宽,往返几次后IMS核心网拒绝呼叫请求。为此,PGW需采取向上取整方式下发带宽,保证带宽满足业务需求
7 PCC PCC在VoLTE语音方案中的核心作用是QoS保障,即通过PCC机制建立IMSPDN默认和专有承载传递IMS信令和音视频。此外,作为接入控制网络EPC和应用控制网络IMS之间的桥梁,PCC同时实现接入网络相关信息(位置信令、计费要素)的传递功能
QoS保障:利用PCC机制分别为VoLTE用户建立QCI=5的IMS信令默认承载,以及QCI=1和QCI=2的语音、视频专用承载
计费要素传递:EPC、IMS分别产生计费话单(GCID、ICID),互传计费ID便于BOSS话单关联,便于展示同一呼叫的流量信息、时长信息
8 IMS网络中国移动现有全网部署CM-IMS网络,主要为固定用户提供业务;VoLTE语音方案需要IMS作为核心控制网络为用户提供高清语音和视频,为了充分利用现有网络,同时考虑VoLTE业务移动性、两网用户业务需求、网元功能差异,将采用CM-IMS、VoLTEIMS部分融合方案,即功能差异较大的SBC/P-CSCF(需支持eSRVCC锚定)、HSS(实现3融合)、AS(锚定、被叫域选择等)独立建设,功能类似或改造量不大的例如CSCF、ENUM/DNS、MGCF/IM-MGW等网元两网共用
VoLTE各环节设备要求IMS核心网
总体采用分省部署模式(IP-SM-GW集中设置):
·接入层:SBC/P-CSCF/ATCF/ATGW合设,采用新建方式,负责用户IMS入口。与固网CM-IMS的SBC独立设置
·核心层:
·HSS:由现网二合一HSS升级;与固网CM-IMS的HSS独立设置
·MGCF/MGW:由固网CM-IMS的相应设备升级而来,负责与CS域进行信令与媒体互通。
·I/S-CSCF:可由固网CM-IMS的相应设备升级而来,新增配置改造支持VoLTE用户路由
·ENUM/DNS:由固网CM-IMS的相应设备升级而来
·业务层:VoLTE AS新建(部分省基于原空载的MMTELAS升级);彩铃等AS基于现网平台升级;IP短信网关业务处理量较小,建议全国集中部署
IMS网络是VoLTE语音解决方案的控制中心,用户业务特征与路由、被叫域选择、SRVCC切换等基本流程均由其主导完成。
除此之外,IMS核心网还完成放音抑制、踢单标识等功能
基于MGCF的放音抑制
VoLTE采用被叫锚定方案,当用户驻留在2/3G做被叫时,呼叫首先被锚定到IMS网络,经域选择后送2/3G,为了保证用户感知的一致性,业务使用过程中在电路域发生的被叫忙/不可及等业务的控制以及放音均由TAS完成,业务的计费话单也以TAS为准,为了避免重复放音和计费,需要配合MGCF网元完成电路域放音抑制和增加被叫号码60前缀的功能
9 业务平台 VoLTE各环节设备要求与VoLTE相关的业务平台
10 承载网 各类标准化组织完全支持使用IPv6协议
终端:GSMA已要求VoLTE终端必选支持IPv6, 当终端同时获得IPv4和IPv6地址时, 必须优先使用IPv6 发起P-CSCFdiscovery
网络:3GPP早在提出IMS概念之初,即考虑IMS永远在线的特性对IP地址的巨大需求,明确将IPv6确定为IMS的强制支持的协议版本
应用:IETF作为互联网协议的标准化组织,积极推动IPv6在3GPP中的应用。多个工作组对IPv6的移动设备、漫游等提出了要求
VoLTE各环节设备要求承载网要求
VoLTE终端:LTE数据采用IPv4v6双栈,VoLTE采用IPv6单栈
P-CSCF/SBC与SAE-GW通过IPv6 VPN连接,SBC支持IPv4/v6转换
IP专网支持IPv6:PE路由器应升级支持6vPE,VPN RR支持IPv6路由反射,开通VoLTE SGiVPN;CE支持IPv4/v6双栈
现阶段IMS核心网设备内部保持IPV4
国际漫游方案 VoLTE是一种全新技术,目前VoLTE国际互通与国漫均不成熟,3GPP R11中提出的RAVEL(RoamingArchitecture for Voice over IMS withlocal-breakout)架构定义了两种漫游模型,但目前尚无运营商实现volte互通与国漫。
由于VoLTE技术体系的复杂性、开创性,部分技术方案需迕一步制定并明确。


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