业务与信令-第5章VoLTE原理

什么是VoLTE?
为什么要实施VoLTE？
实施VoLTE技术时MME需要做什么？
实施VoLTE技术时PGW需要做什么？
针对VoLTE技术无线网络需要如何强化？
VoLTE涉及哪些处理过程？
终端在VoLTE中如何标识？
什么是IMS？
IMS域分成几个层次？每个层次有哪些网元？
IMS域的网元完成哪些功能？
什么是SIP？
SIP信令有哪三大特点？
为了传送SIP信令，引入了哪4种网络服务器？
常用的SIP请求有哪些？
常用的SIP响应有哪些？
如何判断SIP消息是请求还是响应？
SIP消息从结构上分为哪3个部分？
SIP信令用于哪些信令流程？在信令流程中SIP消息如何交互？
在IMS域中，SIP信令是如何传送的？
什么是第4中信令？VoLTE终端涉及哪四种信令？

1.什么是VoLTE?

VoLTE这个术语由两个部分组成，等于Vo+LTE，Vo来自VoIP，LTE是长期演进技术，VoIP就是利用IP技术来承载语音业务。

2.为什么要实施VoLTE？

核心网设备厂家的推动；

运营商对2G系统生命周期的担心。

优点：支持高清HD语音，支持高清视频，支持富媒体RCS

3.实施VoLTE技术时MME需要做什么？

首先，MME需要指示网络VoLTE能力，这样VoLTE终端才知道网络能支持VoLTE。

其次，MME需要支持建立IMS的信令承载和IMS的业务承载。

最后，MME需要支持SRVCC过程，SRVCC是Single Radio Voice Call Continuity的缩写，也就是切换过程。

4.实施VoLTE技术时PGW需要做什么？

其一是发现P-CSCF,P-CSCF是IMS域的一个重要网元。

其二是为VoLTE终端分配IMS域的IP地址。

最后PGW需要发起建立IMS域的信令承载与业务承载。

5.针对VoLTE技术无线网络需要如何强化？

半持续调度（SemiPersist Scheduling，SPS），LTE基站每个TTI进行一次无线资源的调度，TTI的时长等于1ms。理论上，基站可以每个TTI为终端调度不同的无线资源，这就是动态调度。动态调度可以灵活应对数据流和无线环境的变化，但是由于VoLTE语音业务的持续时间长，持续调度会给基站带来很大的处理压力。考虑到语音业务每20ms传送一次数据包，因此LTE系统引入了半持续调度，为语音业务分配固定的时频资源，基站也可减少调度的频度，同时也要求VoLTE用户不会急速改变所在的位置。为了实施SPS，基站首先要通过RRC信令为终端分配SPS的资源，包括：定义SPS子帧，上下行两个方向，周期10-640ms，一般设置为20ms；分配SPS C-RNTI。
TTI绑定，TTI的绑定机制用来提升终端上行信号的覆盖效果。终端的发射功率远小于基站，小区边缘的终端，上行信号比较弱，加上多径干扰带来的深衰落，必然会影响上行信号的效果。为了解决这个问题，在终端发射功率受限的前提下，一个简单的解决方案就是同一上行内容进行多次传输，通过时间分级来克服多径衰落。实施TTI绑定后，终端的上行数据将占用4个连续的上行TTI，每个TTI上传不同版本的数据，类似于HARQ,只是HARQ不会占用连续的上行TTI。TTI绑定缺点：降低小区上行容量。至于为什么TTI而不用ARQ，因为语音业务对数据传输的质量要求比较高，且讲究实时性，因此不能ARQ。数据业务对丢包的容忍度较高，且能通过ARQ重发，为了提升上行容量，可以不TTI。

6.VoLTE涉及哪些处理过程？

首先，终端用户与网络都需要了解对方的VoLTE能力，这个工作通过附着过程来完成。

如果网络支持VoLTE，终端又是VoLTE终端，接下来就需要建立IMS信令承载。IMS信令承载在LTE网络中被看成业务承载，因此建立IMS信令承载的过程发生在建立默认承载之后。

IMS信令承载是终端与IMS域的信令连接，IMS域代表另外一个IP网络，PDN发生了改变，对应的APN也变成了“IMS”，而不是“CMNET”。

终端建立IMS信令承载之后，VoLTE用户就可以在IMS域注册了。

VoLTE用户在IMS域的注册基于SIP协议。在SIP协议中，用户引入了新的标识：IMPI（IP Multimedia Private Identity）和IMPU（IP Multimedia Public Identity）。

IMPI是用户私有标识，具有唯一性，不对外公开，与IMSI非常类似；IMPU是用户公开标识，一个用户可以配置多个IMPU，对外公开，类似于MSISDN。

IMPI=IMSI@ims.mncMNC.mccMCC.3gppnetwork.org

VoLTE用户注册成功后，得到IMPU，就可以进行VoLTE业务了，分为主叫、被叫和切换等过程。

7.终端在VoLTE中如何标识？

IMPI是用户私有标识，具有唯一性，不对外公开，与IMSI非常类似；IMPU是用户公开标识，一个用户可以配置多个IMPU，对外公开，类似于MSISDN。

IMPI=IMSI@ims.mncMNC.mccMCC.3gppnetwork.org

VoLTE用户注册成功后，得到IMPU，就可以进行VoLTE业务了，分为主叫、被叫和切换等过程。

8.什么是IMS？

IMS，IP多媒体子系统，是核心网的一种业务域，与CS域和PS域相对应。IMS域可连接多种制式的无线网络，比如GSM、WCDMA和LTE。

9,10IMS域分成几个层次？每个层次有哪些网元？各完成哪些功能？

接入层，顾名思义就是IMS域与其他域及终端的接口，网元有SBC,MGW,MGCF等，都是逻辑网元。SBC，Session Border Controller，会话边界控制器，这是IMS域与PS域和Internet接口的网元，PS域在LTE系统中就是EPC。具有安全控制、协议转换等功能。MGW，媒体网关，这是IMS域与CS域以及固定通信网络接口的网元；MGCF就是媒体网关的控制功能。这两个网元的功能类似于EPC中的SGW和MME。
控制层。三大网元P-CSCF、S-CSCF、I-CSCF。CSCF，全称是Call Session Control Function，呼叫会话控制功能。因此这三大网元主要负责VoLTE业务的建立，当然还需要HSS的支持。不过HSS并不属于IMS域，因此不能算控制层的网元。

网元简称	全称	中文名	功能
P-CSCF	Proxy CSCF	代理CSCF	VoLTE终端与控制层的接口；将信令路由到I-CSCF/ S-CSCF
I-CSCF	Interrogating CSCF	查询CSCF	负责定位S-CSCF
S-CSCF	Serving CSCF	服务CSCF	负责VoLTE用户的注册、呼叫控制、业务触发

P-CSCF是处理信令的第一个网元，相当于打排球的一传，如果是注册信令，将转给I-CSCF处理；如果是业务信令，将转给S-CSCF处理。

接下来，I-CSCF相当于二传手，将注册和业务信令转给合适的S-CSCF处理。

最后，S-CSCF相当于主攻手，负责处理注册和业务信令。因此S-CSCF是控制层中最重要的网元。

应用层，控制层之上就是应用层，应用层由各种应用服务器组成，利用应用服务器来支持各种业务，这也是IMS技术的一大特点。在这些应用服务器中，MMTel非常重要，MM是多媒体的缩写，Tel是电话业务的缩写，因此MMTel就是用于VoLTE语音和视频电话业务的服务器。其他如短消息、智能网、彩铃等都属于应用层网元。

11.什么是SIP？

SIP，Session Initiation Protocol，会话发起协议。所谓会话，在OSI七层结构中是应用层与传输层的中间层。基于IP技术的多媒体业务，因此会话发起可以看成终端启动多媒体业务的过程，也就是呼叫过程。SIP协议，就是IP网络中用于呼叫过程的信令。

12.SIP信令有哪三大特点？

文本型，SIP信令由消息组成，消息的内容是字符，而不是二进制比特，而且消息由很多行组成，类似一个文本。这样，SIP消息就具有很强的可读性，当然缺点是传送效率下降。
交互式，SIP信令采用交互的方式进行，先有请求消息后有响应消息。
C/S模型，支持SIP协议的终端采用客户机/服务器的模式工作，客户机先发出请求消息，然后服务器给出响应消息。与传统的通信信令不同，SIP信令一竿子插到底，穿透整个通信网络，在端到端传输。

13.为了传送SIP信令，引入了哪4种网络服务器？

服务器名称	功能
代理服务器	为主叫UA与被叫UA转发信令
定位服务器	取得UA的信息
重定向服务器	定向到代理服务器
注册服务器	完整UA在SIP网络中的注册

在SIP协议中为SIP终端定义了专门的名称：UA，User Agent，用户代理。对UA来说，代理服务器最关键，相当于邮递员。只要UA找到了代理服务器（或者利用重定向服务器找到代理服务器），把信令交给代理服务器后，就由代理服务器完成信令的传送工作，不用去关心信令怎样传送到对端UA了。

14.常用的SIP请求有哪些？

基本请求	名称
INVITE	启呼
REGISTER	注册
OPTIONS	选项
ACK	确认
BYE	挂机
CANCEL	取消

除了这些基本请求外，SIP协议还定义了NOTIFY、UPDATE、SUBSCRIBES、PRACK、MESSAGE、PEFER、INFO、PUBLISH等其他请求

15.常用的SIP响应有哪些？

响应分类：

响应编号	功能
1 X X	临时性响应（UA还有后续响应，一条请求可以对应多条响应消息）
2 X X	成功响应（请求已经顺利完成）
3 X X	重定向响应（很少碰到）
4 X X	客户端失败响应（有些是信令流程的一部分，有些是定位故障时的重要参考信息）
5 X X	服务器失败响应（很少碰到）
6 X X	全局失败响应（很少碰到）

常见响应：

响应编号	名称	说明
100	Tring	收到请求，处理中
180	Ringing	被叫振铃
183	Session Progress	呼叫进行中
200	OK	成功
401	Unauthorized	用户未授权
404	Not Found	未找到
486	Busy Here	被叫正忙

16.如何判断SIP消息是请求还是响应？

根据SIP消息结构的起始行，起始行相当于消息的标题。

请求消息的起始行由三部分组成，分别是Method、Request-URI和SIP-version。

Method部分对应上表中的基本请求及其他请求；Request-URI部分就是IMS域的完整名称；SIP-version部分通常是SIP 2.0

响应消息的起始行也由三部分组成，分别是SIP-version、Status-Code和Reason-Phrase，Status-Code就是上表中响应列表的编号，Reason-Phrase是对应的名称。

17.SIP消息从结构上分为哪3个部分？

消息头常见字段：

字段	字段缩写	作用
From	F	呼叫发起方的IMPU
To	T	呼叫被叫方的IMPU
Via	V	SIP消息转发者的IP地址、传输消息采用的传输层协议以及编号
Call-ID	i	会话过程的唯一标识
Cseq		消息的序列号，用来关联请求与响应
Contact	m	回复消息的地址
Route		消息路由的地址信息
Record-Route		消息路由记录
WWW-Authenticate		鉴权参数
Authorization		鉴权的响应
Service-Route		注册服务器的地址
P-Associated-URI		注册服务器下发的IMPU
Content-Length	l	消息体的比特数，如果Content-Length的长度为0，代表没有消息体

18.SIP信令用于哪些信令流程？在信令流程中SIP消息如何交互？

注册流程：

呼叫流程：

释放流程：

19.在IMS域中，SIP信令是如何传送的？

SIP信令在LTE网络中被当做业务数据来处理，传送路径与业务传送路径相同，就是从VoLTE终端经过eNB、SGW、PGW，最后到达IMS域的SBC/P-CSCF.因此，SIP信令的传送路径由无线承载、S1承载、S5承载等组成

20.什么是第4中信令？VoLTE终端涉及哪四种信令？

提示音，终端涉及的信令有RRC、NAS、SIP和提示音。

业务与信令-第5章VoLTE原理相关推荐

业务与信令-第3章数据业务的信令
为什么要重建E-RAB? 重建E-RAB有哪些步骤? Service Request消息中有哪些内容? 收到Service Request消息后,MME如何判断终端的身份? 重建E-RAB过程与新建E ...
【高校宿舍管理系统】第五章 JWT原理和应用以及实现功能菜单
第五章 JWT原理和应用以及实现功能菜单提示:本博客个为人独立博客,不是权威,仅供参考!所有思路只做交流之用!如有不足之处,望各位在评论区友善指正. 文章目录第五章 JWT原理和应用以及实现功能菜 ...
微型计算机原理及其应用彭楚武答案第三章,微机原理及其应用_第1章.ppt
微机原理及其应用_第1章微机原理及其应用_第1章本课程的考核方式: 开卷考试评分标准: 期末考试成绩占70 %. 实验成绩占10 %. 课堂考核及作业占20% . 全院各专业统一命题.流水作业阅卷 ...
信安精品课：第2章网络攻击原理与常用方法精讲笔记
第2章网络攻击原理与常用方法精讲笔记 https://www.moondream.cn/?p=2098 一.本章知识框架 2.1 网络攻击概述 22 2.1.1 网络攻击概念 22 2.1.2 网络攻 ...
《吕鑫：VC++6.0就业培训宝典之MFC视频教程》学习笔记 -- 第二章 MFC原理介绍
第二章 MFC原理介绍 2.1 第一个Win32软件 2.2 Win32对话框程序开发 2.3 程序资源管理和Windows数据类型 2.4 Win32环境下的多对话框管理 2.5 初步学习MFC软件 ...
超流水线计算机原理,6计算机组成原理第6章流水线原理.ppt
文档介绍: 第6章流水线原理及其§1重叠方式通常提高指令执行速度的途径有如下三种:提高处理机的工作主频.采用更好的算法和设计更好的功能部件.多条指令并行执行,称为指令级并行技术.狼畜痔隶嘿拾冈候裸腺绘 ...
破解完全入门篇，第五章--破解原理
第五章--破解原理从本章开始,我们来一步一步学习Crack软件(80%读者昏死过去,且不省人世...另有20%在寻找附近可以用来打人的东西) 不可不说一下学习破解的三个阶段: 初级,修改程序,用ul ...
计算机组成原理中流水线的极,6计算机组成原理第6章流水线原理.ppt
文档介绍: 第6章流水线原理及其§1重叠方式通常提高指令执行速度的途径有如下三种:提高处理机的工作主频.采用更好的算法和设计更好的功能部件.多条指令并行执行,称为指令级并行技术.辛腆拴泵蛇势哗耀投搏却 ...
【VOLTE案例解析】为何关闭数据业务，终端还可以拨打VOLTE电话！
学习VOLTE都知道,VOLTE承载走的是PS数据域,但很多人疑问,为什么关闭数据业务,终端还可以拨打VOLTE电话?数据业务不是被关闭掉了么? 一般来说运营商规划VOLTE和上网的APN都会有2个或 ...
计算机组成原理解释流水线,6计算机组成原理第6章流水线原理.ppt
文档介绍: 第6章流水线原理及其§1重叠方式通常提高指令执行速度的途径有如下三种:提高处理机的工作主频.采用更好的算法和设计更好的功能部件.多条指令并行执行,称为指令级并行技术.信蚊臃箭酵竖鼎鲤砌下肘 ...

业务与信令-第5章VoLTE原理

业务与信令-第5章VoLTE原理相关推荐

最新文章

热门文章