LTE語音終極解決方案——VoLTE

2020-10-16 15:00:51

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前言

提示:這裡可以新增本文要記錄的大概內容:
例如:隨著人工智慧的不斷髮展,機器學習這門技術也越來越重要,很多人都開啟了學習機器學習,本文就介紹了機器學習的基礎內容。


提示:以下是本篇文章正文內容,下面案例可供參考

一、VoLTE是什麼?

因為在LTE系統中,採用全IP化設計,只保留分組域進行資料傳輸,取消了CS域。打電話,傳簡訊等屬於CS(電路域),而上網屬於PS(分組域)。所以目前手機一般採用2/3G的CS網路打電話,用4G的LTE網路上網。這些手機不能同時使用兩個不同的網路。如果上網時來了電話,就要退出PS網路,使用CS網路。所以如何解決「來電話就斷網」的問題呢?VoLTE應運而生。
VoLTE:Voice over LTE,即在LTE網路上進行語音業務。

不同的裝置、不同的工作原理。
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二、LTE網路語音解決方案

1.SvLTE(Simultaneous Voice and LTE)

即多模多待:手機同時工作在CS和LTE方式,前者提供語音業務,後者提供資料業務。是的,如果說手機的一套網路部件不能同時連兩個網路,憑什麼我不能給手機多加一套部件?於是,這種方案被提出來。這種方式,屬於「土豪」做法。支援這種功能的手機,無疑製造成本更高,價格更高。此外,這種方式耗電量很大,影響使用者的使用體驗。

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2.CSFB(CS Fall Back)

CSFB(CS Fall Back),也就是電路域回落。即:平時的時候,手機使用LTE網路,等有電話的時候,回落到2/3G的CS網路。
對於中國移動,眾所周知,它的3G網路(TD-SCDMA)不給力,所以,如果LTE回落,只能回到2G GSM網路,而GSM不支援同時語音和上網,所以CSFB下,肯定斷網。
但是對於中國聯通,WCDMA是支援語音和資料業務並行的(在物理層上,WCDMA可以利用正交的不同Walsh碼資源去同時承載語音和資料業務)。所以,回落到3G,正常情況下聯通是不會斷網的。這是聯通網路的優勢。

3.LTE語音終極解決方案——VoLTE

VoLTE概述與基本特徵

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VoLTE註冊流程

1.使用者附著LTE網路並且建立IMS預設承載

1.終端需要先附著到LTE網路,並且建立IMS預設承載。(IMS-IP Multimedia Subsystem,IP多媒體子系統)簡單來說,IMS就是「加強版」的CS。
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2.IMS註冊(SIP信令)

SIP(Session initiation protocol對談發起協定)-應用層控制協定,用於建立,修改和終止IP網上的雙方或者多方多媒體對談。
SIP六種信令:
1:INVITE 發起對談請求,邀請使用者加入一個對談,對談描述含於訊息體中。
2:ACK 證實已收到對於 INVITE 請求的最終響應。該訊息僅和 INVITE 訊息配套使用。
3:BYE 釋放已建立的呼叫
4:CANCEL 取消尚未完成的呼叫請求,對於已完成的請求(即已收到最終響應的請求)則沒有影響。
5:REGISTER 向SIP網路伺服器登記使用者位置資訊 → 即註冊認證
6:OPTIONS 查詢伺服器的能力
一個正常的呼叫一般包含三個事務。
其中,呼叫啟動包含兩個操作請求:邀請( Invite)和證實( ACK),前者需要回送響應,後者只是證實已收到最終響應,不需要回送響應。呼叫終結包含一個操作請求:再見( Bye)

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  1.  UE進行Attach,建立QCI=9(QCI-Qos等級標識,用於描述資料傳輸的特性)的預設承載,並使用IMS APN建立PDN連線;
    
  2.  建立立QCI=5的預設承載,用於傳送SIP信令;
    
  3.  UE通過QCI=5的預設承載向IMS發起註冊請求;
    
  4.  P-CSCF通過HSS獲知使用者資訊不在資料庫中,便向終端代理回送狀態碼401 Unauthorized (無權)質詢資訊,其中包含安全認證所需的令牌;
    
  5.  終端將使用者標識和密碼根據安全認證令牌加密後,再次用REGISTER訊息報告給P-CSCF伺服器;
    
  6.  P-CSCF將REGISTER 訊息中的使用者資訊解密,驗證其合法後,IMS核心網將該使用者資訊登記到資料庫中,並向終端返回成功響應訊息200 OK;
    
  7.  使用者向IMS訂閱註冊事件包
    
  8.  伺服器應答訂閱成功
    
  9.  IMS伺服器傳送notify訊息,由於訂閱的使用者已經註冊,所以IMS伺服器迴應Notify訊息中,狀態為active,同時攜帶XML資訊
    
  10. 終端傳送Notify 200表示接收成功
    SUBSCRIBE是一個用來請求對方節點的當前狀態以及後續狀態變化的請求方法,從網路訂閱訊息,NOTIFY是用於向伺服器請求返回當前狀態訊息

VoLTE發起語音流程

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1.1到6,UE發起-INVITE對談邀請,UE高層協定層需要傳送INVITE到IMS,首先觸發RRC連線、建立SRB2信令的無線承載。IMS收到主叫的INITE訊息,開始尋呼,並行送INVITE 100(TRYING)給主叫UE,用於響應INVITE訊息(狀態碼:100-試呼叫)。INVITE訊息中包含呼叫型別、主被叫的號碼、主叫方支援的媒體型別和編碼等;

2.7到15,核心網向處於空閒態的被叫發INVITE訊息,CN側通過QCI=5的RB向被叫傳送INVITE訊息,UE收到後傳送INVITE100訊息進行響應,同時被叫傳送INVITE 183訊息給CN表示對談正在處理,啟動Precondition(資源預留)過程,並通知主叫自己所支援的媒體型別和編碼,並建立起QCI=1的承載;

3.16到17,IMS收到被叫的INVITE 83 後,對主叫啟動Precondition(資源預留)過程,通過EPC通知主叫SM層建立起QCI=1的承載後,向UE傳送INVITE 183訊息;
4.18到25,主叫向被叫傳送PRACK訊息,PRACK過程是一個預確認過程,主要為了防止對談超時及擁塞,被叫收到後返回PRACK 200,主叫收到被叫的PRACK 200以後,傳送UPDATE訊息,進行媒體格式協商過程,被叫通過UPDATE 200返回協商結果;
5. 26到31是振鈴接聽過程,被叫傳送INVITE 180給主叫,振鈴,摘機後傳送INVITE 200給主叫,主叫返回ACK進行確認,通話完全建立,進入通話過程;
6. 32到37為掛機過程 ,通話結束後,主叫傳送BYE請求結束本次對談,IMS伺服器給被叫傳送BYE,請求結束本次對談,被叫掛機,回BYE 200訊息,核心網IMS伺服器給主叫發BYE 200,標明對談結束,主被叫分別去啟用EPS專用承載訊息,刪除QCI=1的資料無線承載。

VoLTE視訊通話流程

eSRVCC切換

總結