广西玉林移动VOLTE交流材料-20160620

1、 广西玉林移动VOLTE交流材料广西移动TD-LTE精品网项目组2016年6月VOLTE无线关键特性组网架构和网元功能专题优化 目录目录VOLTE呼叫流程3VoLTE网络架构lIMS域： 升级扩容IMS Core, 新建VoLTE AS等业务平台l电路域：MSC: 改造支持eSRVCC功能l用户数据：HLR/SAE-HSS/IMS-HSS融合的数据库l信令网：建设可靠的DRA信令网l核心层：SBC/P-CSCF：接入IMS网络入口，承载及信令转换、网络拓扑隐藏等 I-CSCF：IMS归属网络的统一入口 S-CSCF：IMS网络的中心节点，负责用户的注册、鉴权 MMTel AS：业务处理实体 P

2、CRF：提供QoS策略功能 SCC/Anchor AS：锚定域选功能实体 MGCF：提供IMS网络域CS网络信令面互通功能BOSSNMSOMC支撑系统业务平台核心网IMS域分组域PCC2G/3G电路域eNodeBBTS/BSCLTE接入接入网2G接入终端VoLTE UEI/S-CSCF /BGCF信令网用户数据DRAPCRFVoLTE SBCMGCFIBCFSAE GW/GGSN/PCEF三合一HSSDNS/ENUM(e)MSCGMSC彩印业务平台彩铃业务平台VoLTE AS/IM-SSF智能网SCPMME/SGSNIP短信网关ShMwSGiRxGxMxSvS11/GnMg/MjNcNcCAP

3、CAPS1-MMES1-UUuMw/I2UmAGbISC承载网定位业务平台CxRx/GxS6a/SLgCx/Sh/Zh/S6a/SLhSLh/SLgSLs承载网JUtGm业务配置代理网关UtZhC/DGrVOLTE无线关键特性组网架构和网元功能专题优化 目录目录VOLTE呼叫流程56789VoLTE典型呼叫场景10VoLTE典型呼叫场景11VoLTE典型呼叫场景12VoLTE典型呼叫场景1313锚定方案（1）：主叫CS，被叫VoLTEVMSCMGCFVoLTE AS（锚定+业务+SCC）S-CSCFSBC三合一HSS主叫拜访地被叫归属地被叫拜访地信令媒体GMSCI-CSCF（1）（2）（5）（

4、6）1.主叫端局查询被叫三合一HSS，三合一HSS返回锚定SCP/VoLTE AS的T-CSI2.主叫端局触发至锚定SCP/VoLTE AS，锚定SCP在被叫号码前插入路由码3.电路域进行数据配置，根据锚定码将呼叫路由至被叫归属地GMSC，GMSC直接将呼叫路由至本地MGCF4.MGCF根据默认路由将消息发往本域I-CSCF，I-CSCF查询被叫归属地HSS5.I-CSCF将呼叫路由至S-CSCF，S-CSCF触发VoLTE AS上的业务，业务完成后SCC 执行T-ADS流程，向三合一HSS获取相关信息6.域选结果为IMS接续，被叫S-CSCF将呼叫路由至被叫SBCCMN（3）（4）1414锚

5、定方案（2）：主叫CS，被叫CSVMSCMGCFVoLTE AS（锚定+业务+SCC）S-CSCF三合一HSS主叫拜访地被叫归属地被叫拜访地信令媒体GMSCI-CSCF（1）（2）（5）、 （6）CMNVMSCCMN（3）（4）（7）1.主叫端局查询被叫三合一HSS，三合一HSS返回锚定SCP/VoLTE AS的T-CSI2.主叫端局触发至锚定SCP/VoLTE AS，锚定SCP在被叫号码前插入路由码3.电路域进行数据配置，根据锚定码将呼叫路由至被叫归属地GMSC，GMSC直接将呼叫路由至本地MGCF4.MGCF根据默认路由将消息发往本域I-CSCF，I-CSCF查询被叫归属地HSS5.I-C

6、SCF将呼叫路由至S-CSCF，S-CSCF触发VoLTE AS上的业务，业务完成后SCC 执行T-ADS流程，向三合一HSS获取相关信息6.域选结果为CS接续，VoLTE AS向HSS获取被叫CSRN7.呼叫在被叫归属地MGCF进入电路域，并路由至被叫端局1515锚定方案（3）：主叫VoLTE，被叫VoLTEI/S-CSCFSBC三合一HSS主叫拜访/归属地被叫归属地被叫拜访地信令媒体SBCS-CSCF（1）（2）（3）（4）1. 主叫侧按照标准IMS流程进行主叫发起和主叫业务触发（先触发SCC，再触发业务）2. 主叫IMS域按照标准IMS流程将呼叫路由至被叫IMS域3. 被叫IMS业务触发

7、及T-ADS流程4. 域选择结果为IMS接续，S-CSCF将呼叫路由至被叫SBCVoLTE AS（锚定+业务+SCC）VoLTE AS（SCC+业务）1616锚定方案（4）：主叫VoLTE，被叫CSI/S-CSCF三合一HSS被叫归属地被叫拜访地信令媒体MGCFCMNVMSCVoLTE AS（SCC+业务）主叫拜访/归属地SBCS-CSCF（1）（2）（3）、（4）（5）1. 主叫侧按照标准IMS流程进行主叫发起和主叫业务触发（先触发SCC，再触发业务）2. 主叫IMS域按照标准IMS流程将呼叫路由至被叫IMS域3. 被叫IMS业务触发及T-ADS流程4. 域选结果为CS接续，VoLTE AS

8、向HSS获取被叫CSRN5. 呼叫在被叫归属地MGCF进入电路域，并路由至被叫端局VoLTE AS（锚定+业务+SCC）17IMS域选择功能（1） VoLTE手机既可以在电路域使用语音业务，也可在IMS域（LTE承载）使用语音业务，且使用同样的号码，因此存在“被叫接续网络选择”的问题，即网络如何识别用户当前的驻留网络，接续到该用户。 目前国际标准默认IMS统一做域选择，所有会话统一锚定到IMS域判断用户可在哪个域接听呼叫。GMSCSCPMGCFCSCFSCC AS3 in 1HSS/HLRMMESGSNCSCFCS发起呼叫IMS发起呼叫1. 电路域发起的呼叫通过智能网锚定到IMS1. IMS发

9、起的呼叫直接在IMS内路由2. SCC AS进行T-ADS，向3合1融合数据库查询T-ADS信息3. 融合数据库分别向MME、SGSN查询用户在不同网络的注册时间戳，通过比对时间戳向SCC AS返回用户当前所在网络18uSCC AS 查询HLR/HSS，获取T-ADS信息uSCC AS 确定呼叫选择IMS域S-CSCF1. Invite(MSISDN)HLR/HSS2. InviteP-CSCF8. InviteIMS Network SCC AS3. UDR/ATI (T-ADS)5. UDA/ATI_ACK(T-ADS)MMESGSNSGW/PGW/GGSN4a. IDR(TADS)4b.

10、 IDR/PSI(TADS)EPS Network 7. InviteIMS域选择功能（2）-呼叫从IMS网络发起, TADS选择IMS19uSCC AS 查询HLR/HSS，获取T-ADS信息uSCC AS 选择CS域，通过UDR查询HLR/HSS获取CSRN(HLR使用PRN获取MSRN)S-CSCF1. Invite(MSISDN)HLR/HSSCS Network MSCS2. Invite9. IAM(MSISDN)MGCF/MGW8. Invite(CSRN)IMS Network SCC AS3. UDR/ATI (T-ADS)5. UDA/ATI_ACK(T-ADS)MMESG

11、SNSGW/PGW/GGSN4a. IDR(TADS)4b. IDR/PSI(TADS)EPS Network 6. UDR/UDA(CSRN)7. Invite(CSRN)PRN(MSRN)IMS域选择功能（3）-呼叫从IMS网络发起, TADS选择CS20IMS域选择功能（4）- HSS域选择逻辑HSS 综合考虑用户当前附着的网络、网络侧支持VoLTE的能力等因素，向AS返回域选择结果。2/3G PS注册状态4G注册状态MME上报支持VoLTEIMS Voice已注册Not Supported未注册已注册支持Supported未注册已注册不支持Not Supported未注册未注册Not

12、SupportedVOLTE无线关键特性组网架构和网元功能专题优化 目录目录VOLTE呼叫流程22VoLTE无线领域关注点覆盖1.室外/室内覆盖能力2.eSRVCC切换性能容量1.VoLTE峰值容量2.VoLTE平均容量3.VoLTE边缘容量VoLTE无线领域关注点主要包括VoLTE无线功能要求，以及VoLTE覆盖、容量方面的性能表现。基本功能1.语音、视频承载组合2.QCI 1调度和资源抢占3.上下行拥塞检测4.基于IMS的紧急呼叫增强功能1.RoHC（头压缩）2.SPS3.TTI-Bundling4.eSRVCCVoLTE无线功能VoLTE无线性能23VoLTE无线设备技术要求概览 QCI

13、=1/2的承载 RLC层 UM模式 无线承载组合：至少2个AM DRB（分别为默认承载和IMS信令承载）+ 2个UM DRB（分别承载高清语音和高清视频）IMS紧急呼叫无线基本功能 保证eNB在资源调度、接入控制时给VoLTE最高优先级 无需RLC层重传，减小时延；减小RLC头开销 eNB可进行承载级别的QoS控制作用和效果 IP包头压缩、半持续/延迟调度 TTI bundling 语音连续性：eSRVCC连接态DRX周期可基于承载QCI等级分别配合无线增强功能增强VoLTE容量；增加数据业务容量；增强边缘覆盖增强边缘覆盖(3:1时隙配比下不可用）；作用和效果部署VoLTE，除了要求无线侧eN

14、B支持相关基本功能外，还可根据实际需求，进一步考虑引入增强功能，以优化方案性能，提升网络整体质量，改善用户业务体验 保证UE在移动出LTE覆盖时，语音可连续，避免掉话（考虑现网条件，语音切换至GSM承载） eNB可通过广播标识该功能支持情况，优先接入紧急呼叫 基于不同业务特点设置合理DRX周期，兼顾性能及节电24VoLTE无线增强功能 - IP包头压缩（RoHC）32字节20字节voiceIP8字节UDP12字节RTP压缩包头32字节voice5字节共共37字节字节压缩后，头开销降为46 byte（开销占比降为12.5%18.8%）典型的VoIP数据包的净荷为32 byte，对VoIP这样的小

15、的数据包，IP头开销甚至超过净荷本身（IPv6的包头为60 byte，头开销可达188%，IPv4的包头为40 byte，头开销也有125%）效果仅在初次传输时发送数据包头的静态信息，后续不再重复发送（如IP地址等）通过一定信息可推知数据流中其他信息时，可仅发送必须的信息，其他信息可由上下文推算（如SN号和IP-ID号都是以1为单位递增，可通过上下文推算）原理IPIP包头压缩可大大降低头开销，提高包头压缩可大大降低头开销，提高VoLTEVoLTE语音用户容量，提高数据业语音用户容量，提高数据业务吞吐量，增强边缘务吞吐量，增强边缘覆盖覆盖25VoLTE无线增强功能 - 半持续调度（SPS）25半

16、持续调度是LTE中为了节省PDCCH数量而提出的一种新的调度方法，最初主要是针对VoIP业务。其可大大降低信令开销，使信令开销资源最低可仅为业务的1.3%效果实现原理：VoIP的新传包由于其达到间隔是20ms，所以可以由一条信令分配频域资源，以后每隔20ms就“自动”用分配的频域资源传输新来的包；重传包由于其不可预测性，所以动态的调度每一次重传，因而叫“半”持续调度TDD特性（上行双周期配置）：由于其HARQ RTT与FDD有所差异，会导致重传包和新传包传输冲突，为解决这个TDD独有的问题，支持双周期的半持续性调度，即2DL:2UL时为19ms和21ms；3DL:1UL时为25ms和15ms原

17、理半持续调度可减少控制信令开销，节省半持续调度可减少控制信令开销，节省PDCCHPDCCH资源，在控制信道受限的资源，在控制信道受限的情况下，提高系统容量；但在现网情况下，提高系统容量；但在现网3:13:1时隙配比下，因时隙配比下，因SPSSPS采用保守调采用保守调度算法度算法( (MCSMCS不得不得高于高于15),15),可能导致系统容量受限于可能导致系统容量受限于PUSCHPUSCH而有所下降，而有所下降，故初期暂不建议引入故初期暂不建议引入26VoLTE无线增强功能 - TTI bundlingU U S D D U U S D DU U U U当小区边缘UE 功率受限时，由于资源受限

18、，导致丢包率增加。使用TTI bundling，四个连续子帧中的立刻重传，能积累能量，增大传输成功率，从而提高接收成功率， 避免过多的HARQ重传原理在标准中，VoIP业务不能同时采用SPS调度和上行TTI bundling，但可仅针对边缘用户使用TTI bundling性能增益：-不考虑重传的情况下，单从1个TTI和4个TTI传输角度，HARQ进程为4，增益大约4dB（链路级仿真得出）-考虑重传情况下，TDD增益仅为2dB，性能增益有限，但在控制信令会节省开销TDD特性：由于上下行时隙不连续，而语音包又有20ms的周期限制，因此仅在2DL:2UL配置时可使用TTI bundling效果TTI

19、 BundlingTTI Bundling可提高边缘用户的接收性能，并减小控制信令开销可提高边缘用户的接收性能，并减小控制信令开销TTI BundlingTTI Bundling不可用于不可用于3DL3DL：1UL1UL时隙配比中，且不与时隙配比中，且不与SPSSPS同时开启同时开启27VoLTE异系统切换- eSRVCC eSRVCC（enhanced Single Radio Voice Call Continuity）是LTE PS语音（VoLTE）到2G/3G CS语音的增强型切换功能，但较原有SRVCC功能，无线侧无无差异；目前公司已决策以GSM作为切换目标网络SRVCC对eNB的功

20、能要求 支持配置GSM邻区关系 支持GSM邻区测量控制的配置及下发 针对正在执行VOLTE业务的终端，可正确识别终端SRVCC能力，并适时触发切换流程保障用户体验 支持SRVCC切换流程 用户语音和数据业务并发执行时，优先保障语音连续性SRVCC无线侧流程 下发针对服务小区频点的A2事件测控- UE上报后下发GSM邻区的B2事件测控- UE上报后选定切换目标小区-eNB向MME发起eSRVCC切换请求并等待目标网络完成资源预留 - eNB收到MME切换响应 - eNB向UE下发切换命令- 切换成功eNB在MME指示下释放本地资源原理 eSRVCC功能是VoLTE在LTE网络覆盖未达到全面覆盖之前的重要补充功能。eSRVCC功能在LTE建