V o L T E信令流程详解 TYYGROUP system office room 【TYYUA16H-TYY-TYYYUA8Q8-
V O L T E信令流程
VOLTE是基于SIP协议的语音通话，所有与IMS交互的信令全部为SIP信令，在理解VOLTE信令方面必须对SIP信令进行了解，EPC只是做为业务承载体。由于SIP信令是以加密方式传输，SIP信令只有在CN侧和终端侧才能解码，基站CDL无法记录SIP信令，同时CDL无法解码较多NAS层直传消息，所以本文中的信令说明部分不结合CDL信令进行说明注册流程及重要信令详解
SIP提供了发现机制，如果用户要发起和另一个用户的会话，SIP必须发现可到达目的用户的当前主机，注册将记录地址URI和一个或者多个联系地址相关联，这样才能进行呼叫等业务。
严格意义上说，SUBSCRIBE和NOTIFY过程不属于注册过程，但由于该过程在注册完成后紧跟着出现，所以本文将该过程放在注册流程中进行说明。用户的注销过程与注册过程相似，主要就是注销请求中,expire值为0，所以本文中不再进行单独说明，注销过程无SUBSCRIBE信令，是因为UE注册时已有SUBSCRIBE。
信令说明如下：
UE进行Attach，建立QCI=9的默认承载，并使用IMSAPN建立PDN连接；
建立立QCI=5的默认承载，用于传送SIP信令；
UE通过QCI=5的默认承载向IMS发起注册请求；
P-CSCF通过HSS获知用户信息不在数据库中，便向终端代理回送401Unauthorized质询信息，其中包含安全认证所需的令牌；
终端将用户标识和密码根据安全认证令牌加密后，再次用REGISTER消息报告给P-CSCF服务器；
P-CSCF将REGISTER消息中的用户信息解密，验证其合法后，IMS核心网将该用户信息登记到数据库中，并向终端返回成功响应消息200OK；
用户向IMS订阅注册事件包
服务器应答订阅成功
IMS服务器发送notify消息，由于订阅的用户已经注册，所以IMS服务器回应
Notify消息中，状态为active，同时携带XML信息
终端发送Notify200表示接收成功
注册过程测试信令载图如下：
注销过程测试信令截图如下：
ActivateDefaultEPSBearerContextRequest（QCI=5）
该信令是用于建立QCI=5的默认承载，所有SIP信令都通过QCI=5的承载传输，该信令的内容已在该信令前的RRC重配置中附带下来。
主要说明如下：
该信令中主要是关注QCI等级，必须是QCI=5，才能传输SIP信令，ERABID=6 REGISTER(1STSipRegisterRequest)®ISTER401（Unauthorized）
REGISTER信令是用于网络注册，建立关联
主要说明如下：
这是用户的第一个REGISTERREQUST信令，所以鉴权方面部分内容为空，需要网络回应后才能补齐
REGISTER401信令是用于向终端回送401Unauthorized质询信息，其中包含安全认证所需的令牌，令牌对应用户第一个REGISTERREQUST信令中鉴权摘要为空的部分，并指明算法，主要说明如下：
器
主要说明如下：
REGISTER200信令是用是确认注册流程完成，并生成SIP-URI和TELURI，定义了三种URI如下，VOLTE中使用了后面两种：
AlphanumericSIP-URIs
Example:
MSISDNrepresentedasaSIPURI:
Example:=phone
MSISDNrepresentedasaTelURI:
Example:tel：
REGISTER200信令截图如下：
SUBSCRIBE&NOTIFY
SUBSCRIBE是一个用来请求对方节点的当前状态以及后续状态变化的请求方法,从网络订阅消息，NOTIFY是用于向服务器请求返回当前状态消息。
VOLTE中典型的消息流如下：
如果订阅过期了，就必须发起新的SUBSCRIBE来进行订阅
SUBSCRIBECDS信令截图如下：
SUBSCRIBE200CDS信令截图如下
网络通过NOTIFY向UE发送订阅的内容，UE通过NOTIFY200确认已收到，NOTIFY的CDS信令截图如下：
语音通话流程及重要信令详解
语音呼叫过程就是为典型的SIP通话过程，经过多个修改，基本已经定型。由于VOLTE呼叫其它通话制式的手机时，VOLTE终端侧的信令未有变化，所以本文中不会进行说明。
CDS软件信令截图如下：
呼叫流程图如下：
信令说明如下：
1．1到6，UE起呼，UE高层协议层需要发送INVITE到IMS，触发RRC连接、安全模式等过程，并通过RRC重配置消息建立SRB2信令无线承载、恢复QCI5承载，配置测量控制，IMS收到主叫的INITE消息，开始寻呼，并发送INVITE100（TRYING）给主叫UE，用于响应INVITE消息，INVITE消息中包含呼叫类型、主被叫的号码、主叫方支持的媒体类型和编码等；
2．7到15，核心网向处于空闲态的被叫发INVITE消息，由于被叫处于空闲态，所以核心网侧触发寻呼消息，寻呼处于空闲态的被叫用户，被叫UE收到寻呼后，触发RRC连接、安全模式等过程，被叫通过RRC重配置消息建立SRB2信令无线承载，CN侧通过QCI=5的RB向被叫发送INVITE消息，UE收到后发送INVITE100消息进行响应，同时被叫发送INVITE183消息给CN表示会话正在处理，启动Precondition(资源预留)过程，并通知主叫自己所支持的媒体类型和编码，并建立起QCI=1的承载；
到17，IMS收到被叫的INVITE83后，对主叫启动Precondition(资源预留)过程，通过EPC通知主叫SM层建立起QCI=1的承载后，向UE发送INVITE183消息；
4．18到25，主叫向被叫发送PRACK消息，PRACK过程是一个预确认过程，主要为了防止会话超时及拥塞，被叫收到后返回PRACK200，主叫收到被叫的PRACK200以后，发送UPDATE消息，进行媒体格式协商过程，被叫通过UPDATE200返回协商结果；
到31是振铃接听过程，被叫发送INVITE180给主叫，振铃，摘机后发送INVITE200给主叫，主叫返回ACK进行确认，通话完全建立，进入通话过程；
到37为挂机过程，通话结束后，主叫发送BYE请求结束本次会话，IMS服务器给被叫发送BYE,请求结束本次会话，被叫挂机，回BYE200消息，核心网IMS服务器给主叫发BYE200，标明会话结束，主被叫分别去激活EPS专用承载消息，删除QCI=1的数据无线承载。
1)INVITE
INVITE是发起会话邀请，在VOLTE中就是用于起呼，INVITE消息中主要包含了主叫信息、被叫号码和主叫支持的格式
信令截图如下：
RRCConnectionReconfiguration（QCI=1）
该信令对应流程中的步骤13、14的RRCConnectionReconfiguration，在核心网下发“ActivateDedicatedEPSBearerContextRequest”消息后，基站将该消息附加在“RRCConnectionReconfiguration”消息中一起下发，所以“RRCConnectionReconfiguration”中解码出来的“ActivateDedicatedEPSBearerContextRequest”消息内容，与后续的“ActivateDedicatedEPSBearerContextRequest”消息内容一致。
主要说明如下：
1.在pdcp-ConfigheaderCompression可以查到头压缩的的相关配置，主要内容为头压
缩使用的方案格式；
在mac-MainConfig节点下可以查到ttiBundling功能是否开启；
在该消息中如果查不到关于SPS的IE，则说明SPS为关闭状态；
如果SPS开启，SPS在信令中的格式如下：
UPDATE&UPDATE200
UPDATE主要是用于在呼叫过程中进行媒体格式的二次协商，UPDATE200消息是对UPDATE消息的确认，UPDATE200消息中协商结果为双方通话使用的通话格式，通常选取主被叫双方中格式中较低的一种，主被叫双方根据协商结果，通过“ModifyEPSBearerContextRequest”消息对EPS承载进行相应的修改。
在UPDATE消息中携带了主要建议的语音编码格式，好点正常语音业务上下行各占用2个PRB左右，标清语音和高清语音资源占用基本相同，但差点标清PRB占用数会少一些，未来移动也有可能推广标清语音。
在收到的UPDATE200消息中的编码格式为最终格式，截图如下：
如果呼叫2/3G、固话等，协商结果为2/3G、固定电话的编码为准，例如下图中为呼叫2G的UPDATE200消息，协商结果使用AMR-NB的编码格式
视频通话流程与语音通话流程的异同
视频电话与语音通话过程基本相同，其中最主要的区别是需要建立QCI=1和QCI=2的承载，QCI=1传送语音，QCI=2传送视频，视频电话的信令截图如下,其中需要注意的是正常结束后会去激活两个承载。
主要区别如下：
1.语音业务INVITE消息中，呼叫的原因为语音，只携带支持的语音编码格式，视频业
务的INVITE中呼叫原因为视频，并携带了主叫支持的视频编码格式。
视频业务需要建立两条业务承载，QCI=1和QCI=2,这与3G的视频电视只建议一个承载不同，同时视频业务释放时需要释放两条承载；
eSRVCC切换及重要信令详解
VOLTE系统内切换与R8/9的切换相同，所以本文只针对eSRVCC切换流程进行说明；SRVCC切换流程在3GPP协议里定义，有多种SRVCC流程，本文介绍的是“SRVCCfromE-UTRANtoGERANwithoutDTMsupport”流程。eSRVCC切换过程比较简单，与TD-SCDMA中的CS 系统间切换流程相似，通过对比可以加深理解。eSRVCC的主要流程为A2B2HORELEASE，目前移动公司的策略是从LTE切向GERAN，本文只说明LTE向GERAN的SRVCC切换过程。
测试软件UU口信令截图如下：
CDL解码截图如下：
信令流程如下：
信令说明只说明UU口和S1口的信令，其它步骤详细说明见本节最后面的附件或查询的，主要说明如下：
1.步骤1UE上报B2报告，基站会发起切换判决，这里有两个注意事项，必须UE和CN
侧均支持SRVCC切换，基站RRM才会有步骤2判决进行SRVCC切换，否则判决为重定向，详见本文；
步骤3eNodeB向源MME发送HandoverRequired消息，该消息中包含括TargetID（多为CGI）、genericSourcetoTargetTransparentContainer、SRVCC切换指示等。SRVCCHO指标标明切换目标只是CS域；
步骤14和15，MME和目标MSC、IMS等经过一系统交互过程后，完成PS到CS的转换过程及目标小区资源预留后，MME向eNodeB发送HandoverCommand，eNodeB通过MobilityFromEUTRACommand通知UE进行切换。
步骤16到18，UE切换到GSM,进行同步过程，同步后UE发现Suspend过程，对GPRS业务挂起，后续CN侧会数据业务挂起及通知MME进行链路释放等一系列过程，切换完成。
如果在CS语音结束后UE还在GERAN(orforanyotherreasonspecifiedinTS?,UE则需要按照TS?规定恢复PS业务.GNSGSN将按照规定恢复PDP上下文，S4SGSN将按照规定恢复承载，并且通知S-GW和P-GW(s)恢复暂停的承载；如果UE在CS语音呼叫终止后已经返回到E-UTRAN，则UE必须通过发送TAU向MME恢复PS服务，MME将通知S-GWandP-GW(s)恢复挂起的承载，恢复在S-GW和P-GW中挂起的承载，应该通过使用某种操作触发ModifyBearerrequest消息进行隐式恢复，例如RAU、TAU或ServiceRequest。S-GW知道承载的暂停状态，并且将转发ModifyBearerrequest消息到P-GW，如果ModifyBearerRequest不是由某类操作触发时，直接恢复必须使用恢复指示消息。
1)AttachRequest&InitialContextSetupRequest
AttachRequest信令与Attach过程中的InitialContextSetupRequest信令分别包含了UE和网络的SRVCC能力，这是进行SRVCC的必要条件。
主要说明如下：
从AttachRequest信令中可以得到UE对SRVCC的能力，消息中其它内容与平常的信令相同，UE将SRVCCcapabilityindication作为“UENetworkCapability”的一部分包含在AttachRequestmessage/TackingAreaupdaterequest中发送给MME
InitialContextSetupRequest：注意该消息必须是在Attach过程中的消息才携带SRVCC能力部分。
注意事项：
1.1、SRVCC与SIM卡签约业务有关，HSS向MME指示UE的签约信息（STN-SR）是否支
持SRVCC