VoLTE技术培训

1、VoLTE技术培训,珠海世纪鼎利通信科技股份有限公司,主讲：黄文学,第一章,第三章,第四章,VoLTE如何学习,VoLTE主要流程,VoLTE技术要点,第五章,VoLTE几个案例,第二章,VoLTE新业务,什么是VoLTE?,2G/TD,IMS网络,LTE,LTE多模终端,Internet,CS网络,EPC网络,LTE多模终端,语音及多媒体业务,数据业务,EPC实现移动性管理和接入鉴权 为通信和数据业务建立承载通道,IMS提供通信业务控制能力,LTE无CS域，语音和数据均走PS域,VoLTE是通过LTE网络作为业务接入、IMS网络实现业务控制的语音解决方案 业务接入：LTE网络是全IP网络，没

2、有CS域，数据业务和语音多媒体业务都承载在LTE上 业务控制：EPC网络不具备语音和多媒体业务的呼叫控制功能，需要通过IMS网络提供业务控制功能 业务切换：在LTE全覆盖之前，需要通过eSRVCC技术实现LTE与CS之间的语音业务连续性,VoLTE（ Voice over Long Term Evolution，长期演进上的语音） 3GPP标准定义的：基于IMS网络的LTE语音解决方案。通过IMS网络，移动运营商不仅可以无缝的继承传统的语音、短消息业务，还可以将语音通话与丰富的增强功能相整合，提供多样化的服务。,为什么是IMS？,IMS发展史,IMS 定义最早出现在3GPP R5阶段, 作为P

3、S域的一个子系统出现,2001/03,2002/03,2005/12,2006/X,3GPP R4 CN: MSC 服务器和MGW,3GPP R6 IMS QoS, Billing, FMC,等,3GPP R7 IMS 增强,3GPP R5 CN: IMS子系统和大量相关新网元,TISPAN R1 - NGN/FMC 等,TISPAN R2 - NASS/RACS, 等,为保证标准的一致性，经过各标准化组织之间的协调，在3GPP中统一开展Common IMS相关的标准化工作,3GPP R8 引入LTE，基于LTE提供VoLTE,3GPP R9 SRVCC支持 紧急呼叫,3GPP R10 eSR

4、VCC 漫游方案,3GPP R11 rSRVCC vSRVCC,2008/12,2009/12,2011/3,2012/9,IMS的驱动力,IMS到底是啥？,IMS ：IP Multimedia Subsystem IMS是在3GPP R5阶段提出的一个新的域，它基于IP承载，叠加在PS（分组域） 之上，为用户提供文本、语音、视频、图片等不同的IP多媒体信息.,IP = 基于IP的传输 基于IP的会话控制 基于IP的业务实现 Multimedia = 语音、视频、图片、文本等多种媒体的组合 在多种接入基础之上具有不同能力的终端组合 Subsystem = 依赖于现有网络技术和网络设备发展的系统

5、 最大程度重用现有网络系统 无线网络把GSM/ WCDMA/CDMA/ TD-SCDMA/LTE/ SAE/WiMax网络作为承载网络 固定网络把基于固定接入IP系统(LAN、WLAN、xDSL)作为承载网络,简言之：IMS在IP网络的基础上构建一个分层、开放、融合的核心网控制架构，是一个可运营、可管理、可计费的系统。,IMS将是未来固网移动统一的核心网架构,融合已经成为电信业发展的主要趋势。 IMS相关国际标准趋于统一，以common IMS的推出为代表，IMS的标准化工作发展到了一个新的阶段。以3GPP、TISPAN的合作为主，包括ITU-T、OMA、3GPP2、PARLAY等研究组织。

6、一个融合了固定接入和移动接入的统一架构，能够提供丰富业务的网络平台离我们越来越近了。,3GPP是IMS标准的发起者和主要贡献者； 3GPP与 ETSI TISPAN合作成立了3GPP OP ad hoc小组，基于现有的3GPP IMS标准，制订全球通用的，可同时用于移动、固网、固网移动融合的IMS标准; 3GPP2引用IMS标准并基于CDMA特性制定MMD标准; OMA定义各种IMS业务，其标准被3GPP直接引用，作为IMS业务层的相关标准; Parlay组织定义标准的API框架； IETF定义IMS下的SIP、SDP与其他协议； ITU-T 的体系架构和基本理念与3GPP基本一致。,应该说I

7、MS给LTE的业务发挥提供了更多的可能,狭义的看VoLTE就是语音业务在LTE网络上得以实现,广义的讲基于LTE承载的IMS的多媒体业务都可以称呼为VoLTE,那么从无线优化分析而言，VoLTE该如何学习呢？,1、VoLTE带来了哪些新业务？,2、VoLTE引入了哪些新技术？,3、VoLTE引入的新协议和业务流程？,第一章,第三章,第四章,VoLTE如何学习,VoLTE主要流程,VoLTE技术要点,第五章,VoLTE几个案例,第二章,VoLTE新业务,“新通话、新消息、新联系”，VoLTE是“三新”业务的核心,新通话: 利用VoLTE，实现更高质量的用户体验,终端内的本地入口,新联系: 实名社

8、交网络、公众信息和个人服务的入口,新消息: 基于RCS，无缝对接各种格式的消息和媒体,新通话：支持各种网络环境，新增多方、高清等作为亮点,视频 (LTE),音频（CS/LTE）,多方通话,以VoLTE为核心能力，提供多种网络环境下的高清音视频通话和多方通话。并且吸取RCS国际标准定义，提供通话中的切换、消息收发等新功能。,新消息：与OTT体验看齐,群聊,群发,点对点消息,新消息在提供多种媒体格式消息收发的基础上，继承原有一对一和群发通信能力，新增基于群组的聊天和公众账号交互等社交功能。,新联系：以真实手机号为前提，构建全新的社交、公众信息服务入口,个性化展示“我”,获取公众服务的入口,融合通信

9、能力展现,实名制群组社交,通讯录社交 一对多无缝通信,丰富的联系人类型,个人资料管理入口,本人头像 个人详细信息 二维码名片满足社交及商务工作多个场景 个性化的增强屏显,业务办理的入口,账单查询 套餐办理 业务设置 一卡多号 彩铃、彩印,增强的联系人功能,基于云存储的联系人备份/恢复 黑名单管理，防骚扰 表情商店，让聊天更轻松有趣,第一章,第三章,第四章,VoLTE如何学习,VoLTE主要流程,VoLTE技术要点,第五章,VoLTE几个案例,第二章,VoLTE新业务,VoLTE关键技术,关键技术,半持续调度（SPS） 鲁棒头压缩（ROCH） 时隙绑定（TTI Bundling） QoS/PCC

10、 国际IP转接（IPX）,核心特性,VoIMS/SIP eSRVCC HD voice/ARM-WB HD video/H.264,VoLTE语音,暂态(Transient State) 暂态是指每次业务建立初期尚未稳定的状态，此状态下的数据包较大。 通话期(Talk spurts) 通话期是指对应用户正在通话的状态，在通话状态下，每20ms传送一次数据。通话期的语音包大小取决于当前采用的编码速率。 静默期(Silent Period) 静默期是对应用户通话停顿的状态，每间隔160ms发一个很短的SID（Silence Insertion Descriptor）帧。SID帧是为了提升用户感受而

11、发送的噪音帧。, Adaptive Multi-Rate (AMR) VoIP业务存在3个状态：:,Semi-persistent Scheduling（一）, 应用场景 半持续调度主要用于周期性小包业务，可以减少L1/L2控制信令的开销，目前调度器只针对QCI为1的VoLTE语音业务进行半持续调度（是否对其它QCI类型支持半持续调度与厂家相关） 。 目的 半静态地为VoLTE用户分配资源 。 功能 VoLTE业务的通话期与静默期状态由PDCP层进行判决，判决为通话期时，激活半持续调度；判决为静默期时，释放已分配的半静态资源；当业务从静默期转为通话期时，需要重新激活半持续调度。 eNodeB激

12、活半持续调度时，通过PDCCH指示UE配置的半持续调度资源，在周期调度过程中，无需通过PDCCH指示调度资源。半持续调度的周期为20ms，由eNodeB通过RRC消息传送给UE。,Semi-persistent Scheduling（二）,对于上行，UE会在指定的半持续调度资源上周期发送数据。 半持续调度激活前，需要对VoLTE数据包采用动态调度。 在半持续调度激活后，在以下场景需要采用动态调度作为半持续调度的补充： 静默期 、半持续调度期间的大包以及信令、 HARQ重传数据 判断VoLTE业务为通话期后，尝试激活半持续调度，根据语音包大小和调整后的全带SINR得到半持续调度激活时MCS和RB

13、。 对于下行，eNodeB周期发送数据，UE在指定的半持续调度资源上周期接收数据。 下行半持续调度的优先级低于广播、寻呼等公共控制信息，高于用户级控制信令和数据面的传输。半持续调度激活时，根据VoIP数据包大小和UE上报的全带宽CQI，为用户分配MCS和RB。由于半持续调度用户的MCS在通话期间固定不变，而实际信道环境是变化的，会造成部分用户的IBLER（Initial Block Error Rate）较高，为了保证半持续调度用户IBLER收敛到一定范围之内，会根据IBLER的收敛状况决定是否进行半持续调度重激活。,Semi-persistent Scheduling VS Dynamic

14、Scheduling,好处 保障VoIP的QoS 减少PDCCH消耗，提高VoIP容量 坏处(相对于动态调度) 受限于终端能力 (是否支持半持续调度) 由于两次半持续调度之间的MCS是固定的，链路适应能力不好, 好处 更好包装VoIP业务的QoS 对终端能力没有限制 (是否支持半持续调度) 对于不同的无线环境兼容性更好 坏处(相对于半持续调度) 消耗大量PDCCH资源，容量低于半持续调度。在VoIP用户较多的场景不建议采用动态调度。,UL Semi-persistent Scheduling Power Control, 功能 包括PUSCH开环功控和闭环功控 Opening Loop Pow

15、er Control 设置初速功率为 Po (P0_nominal_pusch ) . Closed Loop Power Control IBLER测量值大于IBLERTarget，eNodeB向UE发送增大发射功率的TPC命令。 IBLER测量值小于IBLERTarget，eNodeB向UE发送降低发射功率的TPC命令。,eNodeB发送TPC给终端，终端计算传输功率,DL Semi-persistent Scheduling Power Control, 目的 保障IBLER收敛于 IBLER Target。 应用场景 下行覆盖受限。 功能 当子开关打开时，对于采用QPSK调制方式的用户

16、，eNodeB根据VoIP数据包的IBLER（Initial Block Error Rate）测量值和IBLERTarget间的差异，周期性调整PDSCH发射功率，以满足IBLERTarget要求。 如果IBLER测量值小于IBLERTarget，减小发射功率。 如果IBLER测量值大于IBLERTarget，增大发射功率。,ROCH（一）, 目的 减少语音包头大小，提高边缘用户的语音覆盖。在容量受限时，提升用户容量。, 应用场景 业务层稳定小包场景。,eNB,eNB,VoIP User,VoIP User,Original packet,Compressed packet,ROCH（二）,

17、 ROHC 增益 下面表格是IPV4场景下，AMR-NB和AMR-WB各种SDU对应的压缩效率。,TTI Bundling, 应用场景 VoIP用户上行覆盖受限时. 目的 增加小区边界VoIP用户的上行覆盖。, 功能 以下两个条件必须满足: 在连续超过配置值（ T_COVERAGE_STAT）的TTI中 由于功率受限，分配用户的RB书小于3RB。 终端的平均SINR小于threshold (packet length).,绑定4个TTI用于一个包的传输。 终端在4个TTI中提供非自适应的重传。 捆绑在一起的4个传输采用同一个HARQ进程。 TDD系统中，协议规定TTI bundling只支持子

18、帧配比0、1、6，且跟半持续调度互斥。,QoS/PCC（Policy Control and Charging）,S-GW,LTE,PGW,eNodeB,Internet,IMS/P-CSCF,PCRF/SPR,Gx,Rx,1。根据业务请求申请承载资源,媒体信息/资源需求,QCI/GBR,2。根据业务签约判断是否允许申请承载资源,QCI/GBR,QCI/GBR,3。根据QCI调度上下行资源,4。根据QCI调度上下行资源,5。根据QCI调度上行资源,终端,LTE RAN,传输,网PGW,用户会话,缺省承载,专有承载,普通上网业务/QCI=9,普通P2P业务/QCI=9,视频/QCI=2，由PGW

19、动态建立,PCRF的关键作用： 根据业务签约判断用户所使用业务的QoS信息，也即默认承载或专有承载,在传统CS域，每路话音都是独占资源，互不影响。体验是能够保障的。 在数据业务域，带宽是共享的，VoLTE流量也是流量的一部分。PCC的专有承载能力，为VoLTE话音提供了专有数据通道，能够保证QoS质量。如果没有PCRF，VoLTE通话质量将无法达到传统CS话音的体验水平。,语音/QCI=1，由PGW动态建立,SIP信令/QCI=5，在Attach时同步建立.,Default APN,IMS APN,QoS/PCC（Policy Control and Charging）,视频电话 QCI 5

20、QCI 1 QCI 2 QCI 8/9,语音电话 QCI 5 QCI 1 QCI 8/9,优先级,2,4,QCI,1,2,3,5,1,3,4,5,6,7,8,6,7,8,9,9,典型业务,VoIP,电话会议, 会话视频(直播流媒体),实时在线游戏, 实时工业监控,非会话视频(缓冲流媒体),IMS信令,视频(缓冲流媒体),视频(直播流媒体), 话音业务 交互式游戏,E-Mail, MSN, QQ, WWW P2P文件共享,资源类型,GBR,GBR,GBR,GBR,Non-GBR,Non-GBR,Non-GBR,Non-GBR,Non-GBR,时延,100ms,150ms,50ms,300ms,1

21、00ms,300ms,100ms,300ms,300ms,丢包率,(-2)10,(-3)10,(-3)10,(-6)10,(-6)10,(-6)10,(-3)10,(-6)10,(-6)10,VoLTE协议栈,半持续调度SPS,PHY,3GPP 36.21X,TTI Bunding,MAC,3GPP 36.321,RLC,3GPP 36.322,SN、完保、加密、头压缩,SN、完保、加密、头压缩,PDCP,3GPP 36.323,RRC信令,RRC,3GPP 36.331,承载,NAS,3GPP 24.301,LTE控制面,LTE用户面,IP包,IP加密-ESP报文,TCP,TLS,UDP,信

22、令压缩（可选）,SIP,RTP,RTCP,控制信令,用户数据,语音帧,语音包,控制信令,3GPP 23.228 IMS,3GPP 24.228 24.229 SIP,相关协议,RFC3261：SIP协议 RFC3550：RTP RFC4566：RTCP SDP RFC2617：HTTP协议 RFC768：UDP协议 RFC793：TCP协议 RFC791：IP协议,VoLTE在各网元的配置要求,前提：VoLTE用户已经可以在LTE网络进行普通数据业务。 1）IMS：需要配置 VoLTE用户账号并提供到终端的用户路由。 2）PCRF：需要保障与P-CSCF的Rx接口正常并配置Voice承载QCI

23、1策略。 3）EPC（UGW）：需要为用户新增一个APNIMS APN数据的配置以及与PCRF相关数据。 4）eNodeB：需要开启eNodeB增强调度算法以及配置SIP承载QCI5的RLC模式为AM和Voice承载QCI1的RLC层模式为UM。 5）终端：需要配置IMS信息、VoIP账号信息以及新增IMS APN的配置。,语音编码（一）,VoIP常用的语音编/解码标准包括3GPP采用的AMR（Adaptive Multi Rate）编码标准及ITU-T（International Telecommunication Union）制定的G.7*系列编码标准等 AMR：是语音编码的一种音频数据压

24、缩优化方案，目前广泛用于GERAN和UTRAN网络。AMR编码包括AMR-WB（Adaptive Multi Rate Wide Band）和AMR-NB（Adaptive Multi Rate Narrow Band）两种语音编码方式， G.711：也称为PCM（Pulse Code Modulation），主要用于电话，支持64kbps的编码速率。 G.729：编解码器具有很高的语音质量和很低的延时，被广泛地应用在数据通信的各个领域，支持的编码速率为8kbps。,AMR-NB有8种语音编码率： AMR-NB：SID(39/0/0)、12.2(81/103/60)、10.2(65/99/40

25、)、7.95(75/84/0)、7.4(61/87/0)、6.7(58/76/0)、5.15(49/54/0)、4.75(42/53/0) AMR-WB有9中语音编码率： AMR-WB：23.85(72/405/0)、23.05(72/389)、19.85(72/325)、18.25(72/293)、15.85(72/245)、14.25(72/213)、12.65(72/181)、8.85(64/113)、6.6(54/78),资费,第一章,第三章,第四章,VoLTE如何学习,VoLTE主要流程,VoLTE技术要点,第五章,VoLTE几个案例,第二章,VoLTE新业务,请求与响应,注册-目的

26、,注册过程 注册是将UE的IP地址和IMPU的绑定关系存储到到IMS系统中。 注册包括UE和网络的双向认证过程,IMS用户拥有两种用户标识： 私有标识 (IMPI：IM Private Identity也称PVI（Private User ID）)和公有标识 (IMPU：IM Public Identity也称PUI（Public User ID）)： IMPI是归属网络运营商提供给用户的唯一全球标识，可以在归属网络中从网络角度标识用户签约数据。IMPI在所有注册请求消息中使用，由UE传送给网络，用于注册、授权、管理和计费等目的。IMPI的功能类似于IMSI在GSM中的功能，其对用户而言是不可

27、知的，仅仅存储在智能卡中，只用于签约标识和鉴权目的，不用于SIP请求的路由。其格式为 。 公共用户标识是用于用户间进行通信的标识。归属网络运营商会给用户分配一个或者多个IMPU。IMPU的功能类似于GSM中的MSISDN，在IMS中，IMPU用于路由SIP信令。 IMPU可以采用SIP URI（sip：+ ）或TEL URI（tel:+861012345678 ）格式,注册-目的,IMS用户拥有两种用户标识： IMPU和IMPI之间为多对多的关系即存在一机多号和一号多机。但对每一个VoLTE用户而言，运营商会为其分配一个或者多个公共用户标识和一个私有用户标识。,隐式注册： 由于IMS用户的IM

28、PI和IMPU之间可能存在多对多的关系。为简化流程，提高注册效率，采用了隐式注册的方式。在HSS中为用户定义了多个隐式注册集。当一个IMPI关联多个IMPU，且多个IMPU处于相同的隐式注册集中时，只要有其中的一个IMPU进行了一次IMS注册，那么该IMPU所在的隐式注册集中其他所有IMPU就同时完成注册。这就是隐式注册。,注册-涉及网元,CSCF：为呼叫会话控制单元，又分为P-CSCF、I-CSCF、S-CSCF。 HSS：为归属用户服务器，存储IMS用户的签约数据以及无线用户的鉴权五元组等 DNS：负责URI地址到IP地址的解析，在IMS网络中负责将归属网络（I-CSCF）的SIP URI

29、转换成归属网络的IP地址。 AS(Application Server)：为IMS用户提供增值业务。,注册流程,第一次注册请求和相应：从HSS中取鉴权（AV）向量，实现手机对网络校验。,鉴权五元组：IK/CK/AUTN/RAND/XRES,保留XRES用于网络对手机校验：IK/CK/AUTN/RAND,IK/CK/AUTN/RAND,保留IK/CK： AUTN/RAND发送UE，用于UE对网络的校验,第二次注册请求和响应：从HSS中取已经注册和未注册的IMPU，以及相应的计费信息，并进行网络对手机的校验。,UE将RAND和共享密钥计算RES，并发出,将UE计算的RES和XRES对比，实现网络对

30、手机的校验,注册-Register,网络归属域域名,注册用户的公共身份标识,注册用户的私有身份标识,UE的IP和端口（SIP信令承载QCI=5的地址）,头字段限定一个请求消息在到达目的地之前允许经过的最大跳数。它包含一个整数值，每经过一跳，这个值就被减一。如果在请求消息到达目的地之前该值变为零，那么请求将被拒绝并返回一个483（跳数过多）错误响应消息。,这个是下一跳地址，对于空口信令而言，这个就是P-CSCF的地址,十六进制：前五位是PLMN，中间4位是TAC，最后7位是cellIdentity,标记用户请求的注册时长。单位：s。注意：该值为0时候表示是注销注册,From：发起方的公共身份标识

31、 To：被叫方的公共身份标识 在注册请求中，To字段填充和from一样,注册-Unauthorized 401,用于标识事务及对事务排序，前面是事务编号，后面是请求类型，同一个事务过程编号不变,会话标识，整个会话过程不变,注册-Register第二次,Path:与401之前Register消息保持一致 P-Visited-Network-ID：与401之前Register消息保持一致 VIA：与401之前Register消息保持一致 From:与401之前Register消息保持一致 Contact:与401之前Register消息保持一致 Expires: 与401之前Register消息保

32、持一致 Authorization: response参数为用户根据密钥和服务器提供的nonce值按MD5算法计算出的鉴权响应值,注册-200OK,隐式注册集列表，这里表示的是一机一号,标识头域，存在+g.3gpp.atcf则表示是eSRVCC用户的注册。ATCF是eSRVCC的信令面锚定网元。,实际生效的注册时长。超时后需要重新注册，对于长时在线呼叫的UE，呼叫失败时可以回找最近一次register的时间差是否超出该时间,在网元S-CSCF中关于注册时长有最大，最小，默认三个设置值： 最小注册时长：S-CSCF允许的注册最小时长。当用户注册时所携带的注册超时的时间小于这个值时，S-CSCF以

33、423（Too Brief）响应拒绝此注册请求。 最大注册时长：S-CSCF允许的注册最大时长，当用户注册时所携带的注册超时的时间大于这个值时，S-CSCF根据这个参数来修改UE的注册时间。 默认注册时长：S-CSCF允许的注册缺省时长，用于定义注册请求中没有携带Expires时的默认注册时间。,事件通告机制,定义：所谓事件通告机制是指网络中的一些实体可以订阅网络中某些资源或呼叫的状态信息，当那些被订阅的资源的状态发生改变时，负责这一资源的网络实体将向订阅者发送通告，通报当前资源状态的变化情况。,实现：为了实现这一机制，因特网工程任务组(IETF)的SIP工作组对基本的会话启动协议进行了扩充，

34、提出了基于会话启动协议的事件通告机制规范：RFC 32651。 在规范中定义了两个扩展方法：订阅(SUBSCRIBE)和通告(NOTIFY)。SUBSCRIBE方法用于发起订阅请求，NOTIFY方法用于通告当 前资源状态。,目的：实现增值业务。应用于如自动回叫、在席、代答等多 种富有市场前景的增值业。,(1)订阅者（UE） 订阅者负责接收NOTIFY消息的会话启动协议用户代理(SIP UA)2。这些NOTIFY消息中包含订阅者订阅的资源信息。订阅者典型的动作是向通告者发送SUBSCRIBE消息以请求创建一次订阅关系。 (2)通告者 （IMS网元P-CSCF）通告者负责产生NOTIFY请求的SI

35、P UA。通告者在NOTIFY消息中向订阅者回馈当前资源的状态。通告者典型的动作是接收SUBSCRIBE消息并创建相应的订阅关系。,事件通告机制-subscribe,SUBSCRIBE请求通过2XX响应确认。不同的2XX响应具有不同的语义： (1)200 OK表示订阅已被接受且用户已被授权订阅请求的资源。 (2)202 Accepted(接受)是事件通知机制扩展的响应码，表示订阅请求已被理解，但是否授权给订阅者未确定。 如果返回非2XX响应，则表示订阅失败，将没有后继的NOTIFY消息。比如： 1、返回489 Bad Event，表示通告者无法理解Event头部； 2、返回423 Interv

36、al too small”(时间间隔太短)响应，表示提出的订阅时长太短，即（0 expires SUBSCRIBE 1 hour) branch=z9hG4bKc71arac22az654br2d4b45czh;Role=2;Dpt=75f4_16;sc=2-a;TRC=a01-ffffffff,SIP/2.0/UDP 02:5060;branch=z9hG4bK676ehbdcgcacfzchgebhr7d52;Role=2;Dpt=75f2_16,SIP/2.0/UDP 3:12641;branch=z9hG4bK9e3f66a99503c8d7

37、aa4f4eb1bb8f73a5;rport=12641 Route: , Record-Route: , Call-ID: sbc9e3f66a99503c8d7aa4f4eb1bb8f73a5 From: ;tag=9e3f66a99503c8d7aa4f4eb1bb8f73a5 To: CSeq: 60407 INVITE Allow: INVITE,ACK,CANCEL,BYE,PRACK,UPDATE,REFER,MESSAGE Contact: Max-Forwards: 68 Require: precondition Supported: 100rel Session-Expi

38、res: 600 Privacy: none P-Access-Network-Info: 3GPP-UTRAN-TDD;utran-cell-id-3gpp=234151D0FCE11;location-info=3 P-Asserted-Identity: , Min-SE: 600 P-Charging-Vector: icid-value=78f32f819e10cf148de3d7af70c5142e.3485362059.13.12;orig-ioi= Served-Party-IP-Address: 3,S-CSCF处理第一个INVIT

39、E消息,UE P-CSCF S-CSCF AS I-CSCF S-CSCF AS P-CSCF UE,3.INVITE,4.100 Trying,5.INVITE,6.100 Trying,7.INVITE,8.100 Trying,9.INVITE,10. INVITE,11.100 Trying,12.100 Trying,13. INVITE,14.100 Trying,15. INVITE,16. 100 Trying,17. INVITE,18.100 Trying,19.INVITE,20.183 会话进行中,SDP应答1,21. 183 会话进行中,22. 183 会话进行中,2

40、3. 183 会话进行中,24.183 会话进行中,25. 183 会话进行中,26. 183 会话进行中,27. 183 会话进行中,28.PRACK(SDP提供2),29. PRACK,30.PRACK,31. PRACK,32.PRACK,33.PRACK,34.PRACK,35. PRACK,36. PRACK,资源预留,资源预留,37. 200 OK,38.200 OK,39. 200 OK,40. 200 OK,41.200 OK,44.200 OK,45.200 OK,42.200 OK,43.200 OK,2.100 Trying,1.INVITE（SDP提供1）,呼叫,SDP

41、应答2,UE P-CSCF S-CSCF AS I-CSCF S-CSCF AS P-CSCF UE,呼叫,1.UPDATE(SDP提供3),2. UPDATE,3.UPDATE,4. UPDATE,5.UPDATE,6.UPDATE,7.UPDATE,8.UPDATE,9.UPDATE,10. 200 (OK),11.200 (OK),12.200 (OK),13.200 (OK),14.200 (OK),15. 200 (OK),16.200 (OK),17.200 (OK),18.200 (OK),19.180 (RING),20.180 (RING),21.180 (RING),22.

42、180 (RING),23.180 (RING),25.180 (RING),26.180 (RING),27. 180 (RING),28.180 (RING),29.PRACK,24. 180 (RING),30.PRACK,31. PRACK,32.PRACK,33. PRACK,34.PRACK,35. PRACK,36. PRACK,37. PRACK,SDP应答3,UE P-CSCF S-CSCF AS I-CSCF S-CSCF AS P-CSCF UE,呼叫,1.200(OK),2.200(OK),3. 200(OK),4.200(OK),5.200(OK),6.200(OK)

43、,7.200(OK),8.200(OK),9.200(OK),10.200(OK),11.200(OK),12.200(OK),13.200(OK),14.200(OK),15.200(OK),16.200(OK),17.200(OK),18.200(OK),19.200(OK),20.ACK,21.ACK,22.ACK,23.ACK,24.ACK,25.ACK,26.ACK,27.ACK,28.ACK,29.ACK,请求与响应,100（Trying）,INVITE请求的重传和100响应： 主叫方呼叫被叫方通过INVITE请求与被叫建立多媒体会话。 主叫UE发出INVITE请求并设定定时器，等

44、待被叫UE的响应，如定时器超时，需要重传一个INVITE请求。 为保证UE不会频繁的重发INVITE消息，重传机制设定为消息发往的下一个网元向上一个网元回100响应，由下一个网元负责重传INVITE请求。 I-CSCF只做消息转发，不负责重传INVITE消息。,183响应,被叫UE返回的183响应： 被叫UE返回183响应（会话进行中）表明会话建立过程已经启动，被叫已经收到。,PRACK请求,主叫方的PRACK请求： 主叫方PRACK请求的作用：为保证被叫方了解主叫方已经收到其发送的临时183、180响应（会话进行中），需要主叫方发送确认消息。 ACK和PRACK的区别 （1）ACK是响应，只

45、有INVITE请求存在ACK响应。 （2）PRACK是请求而非响应，是对临时响应的确认，由于 PRACK为请求，因此被叫方收到该请求后，需要发送200（OK）响应。,第一个网元的临时响应,被叫收到呼叫请求的响应,被叫振铃响应,本次呼叫受理成功的响应,本次invite的最终响应,响应目的的请求，确认183消息已收到,响应目的的请求，确认180消息已收到,请求确认,请求确认,相互通知资源预留完成,媒体协商与资源预留（SDP）,主叫启动资源预留,并通知被叫,主叫UE,被叫UE,INVITE（第一个SDP提供：所希望媒体类型与所有编码方案）,183会话进行中（第一个SDP应答：支持的媒体类型及编码方案

46、,PRACK（第二个SDP提供：双方协商的媒体类型和编码方案）,200 OK(第二个SDP应答：对所协商媒体类型和编码方案的确认),被叫启动资源预留,并通知主叫,UPDATE（第三个SDP提供：表明主叫资源预留完成）,200 OK（第三个SDP应答：表明被叫资源预留完成）,资源预留： 为保证双方所协商的媒体会话可以建立，空口需要为主叫和被叫用户分配资源，在资源被成功预留之前，不能保证媒体会话可以建立。 一般情况下进行SDP提供/应答的协商确定了媒体格式和编码方式后可进行资源预留。,媒体协商： 主叫和被叫UE在会话的建立过程中需要对媒体的类型和编码方式达成一致，为此使用SDP请求和应答机制对媒体

47、进行协商。 双方所协商的媒体类型包括视频、音频、文本、聊天等。 每种媒体类型包括多种编码方式，如音频包括PCMU、G.726编码、AMR-WB（自适应多速率宽带）编码等。视频包括MPV、H.262编码等。 双方需要协商都支持的媒体类型以及所使用的编码方式。,INVITE-request,消息起始行,SIP消息头域,SIP消息体（SDP）,INVITE-request-消息头域,右表为消息头域必选参数，为减少网络资源开销，应尽量避免在SIP消息中携带不必要的头域,用户终端和信任的代理之间传输用户信息的标示,携带支持的能力扩展。100rel值表示支持1XX响应的可靠传输,是否支持放音提示,用于协商

48、会话刷新时间，用户双方确认会话存活与否，实际会话将在Session-Expires/2的时间进行会话更新。,会话刷新的最小时间间隔，最小值是90，如果不存在，则为默认值90,要求对方一定支持的特性。安全认证。（Security Mechanism Agreement ）,要求代理一定支持的特性,协商SIP的安全机制,发起请求的终端信息,标志了发给对方的消息体的媒体类型,INVITE-request-消息体,SIP携带SDP，用于媒体协商； SIP携带XML，用于携带格式化的信息，如订阅事件通知；SIP携带CPIM，用于即时消息,v：描述SDP协议版本，通常取值为“0” o：表示会话源（会话所有

49、者）信息，同时携带会话标识 s：表示会话类型 c：表示媒体地址信息，即发送和接受媒体流的地址 b：给出会话或媒体所用带宽，单位为kbit/s.修饰语 b=AS应用特定最大带宽，表示一个地点单一媒体带宽 b=RR表示分配给活动数据的RTCP带宽 b=RS表示RTCP分配给其他参与者的RTP会话带宽 t ：会话开始和结束时间，VoLTE里面一般都缺省0，不做时间控制 m：描述媒体类型、媒体端口号、传输协议、格式列表 a：对会话或媒体的附加属性进行描述。 a=rtpmap：净荷类型号、编码名、时钟速率、编码参数 a=fmtp：指定格式的附加参数 a=ptime：媒体分组打包的时长。通话双方的code

50、c ptime值一定要相同，譬如G711，有20ms ptime和 5ms ptime 等 a=maxptime：不管何种媒体格式，媒体分组打包时长最大值 a=inactive （recvonly 、sendrecv 、sendonly ） a=cur：当前状态：预置处理类型、状态类型、方向 如此例：本端当前qos资源还未预留、远端当前qos资源还未预留 a=des：期望状态：预置处理类型、强度标识、状态类型、方向 如此例：本端期望的预留资源是高强度的双向预留资源、远端期望的预留资源是强度可选的双向预留资源,INVITE-183,表示该临时应答需要支持可靠传输。,SIP实体及终端的特性能力,P

51、RACK,Rack头部使用在PRACK请求的中用于支持可靠临时应答。Rack取值包括两个数字和一个消息方法名：第一个数字取值与PRACK对应的1xx响应消息中Rseq取值相同；第二个数字和消息方法名与1xx消息对应的请求消息中Cseq取值相同,UPDATE,这个与原始请求里面的设置变化因为字段c的内容根据协商变化了,媒体协商一致两部分内容一样,UPDATE 200 OK,Ringing 180,表示该临时应答需要支持可靠传输。,PRACK,PRACK 200 OK,INVITE 200 OK,Timer 表示必须支持会话更新,前面数字表示会话更新时间参数，实际会话将在Session-Expires/2的时间进行会话更新。Refresher表明会话更新的执行者是：UAC 即用户代理客户端。,1、如果在间隔时间内没收到会话更新请求，用户代理会发送bye移除会话。 2、当Se