LTE基本呼叫流程
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VOLTE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1.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:1.UE进行Attach,建立QCI=9的默认承载,并使用IMS APN建立PDN连接;2.建立立QCI=5的默认承载,用于传送SIP信令;3.UE通过QCI=5的默认承载向IMS发起注册请求;4.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401 Unauthorized 质询信息,其中包含安全认证所需的令牌;5.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;6.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200 OK;7.用户向IMS订阅注册事件包8.服务器应答订阅成功9.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10.终端发送Notify 200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:1)Activate Default EPS Bearer Context Request(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。
VoLTE主被叫信令流程终端顺序时间Dir Type Name主叫116:00:00.288Up SIP IMS_SIP_INVITE-Request主叫216:00:00.709Down SIP IMS_SIP_INVITE-Trying 100主叫316:00:00.787Down SIP LTE RRC-RRC Connection Reconfiguration主叫416:00:00.917Up SIP LTE RRC-RRC Connection Reconfiguration Complete主叫516:00:00.917Down SIP LTE NAS-Activate dedicated EPSbearer context request 主叫616:00:00.917Up SIP LTE NAS-Activate dedicated EPSbearer context accept 主叫716:00:00.917Up SIP LTE RRC-UL Information Transfer 主叫816:00:01.045Down SIP LTE RRC-Paging主叫916:00:01.919Down SIP IMS_SIP_INVITE 183(session progress)主叫1016:00:01.919Up SIP IMS_SIP_PRACK主叫1116:00:02.299Down SIP IMS_SIP_PRACK 200主叫1216:00:02.299Up SIP IMS_SIP_UPDATE主叫1316:00:02.743Down SIP IMS_SIP_UPDATE 200主叫1416:00:02.753Down SIP LTE RRC-DL Information Transfer主叫1516:00:02.753Down SIP LTE NAS-Modify EPSbearer context request主叫1616:00:02.783Up SIP LTE NAS-Modify EPSbearer context accept主叫1716:00:02.783Up SIP LTE RRC-UL Information Transfer 主叫1816:00:02.783Down SIP IMS_SIP_INVITE-Ringing180主叫1916:00:02.783Up SIP LTE RRC-MeasurementReport主叫2016:00:02.823Down SIP IMS_SIP_INVITE-OK 200主叫2116:00:02.823Up SIP IMS_SIP_ACK主叫.主叫.主叫2216:03:03.061Up SIP IMS_SIP_BYE-Request主叫2316:03:03.393Down SIP IMS_SIP_BYE-OK 200解释用户A首先向AS服务器发起INVITE请求,请求呼叫被叫AS服务器回复Trying 100 给用户A说明收到INVITE请求E-RAB建立请求(专用承载建立流程)E-RAB建立成功(专用承载建立流程)触发专用EPS承载上下文请求(专用承载建立流程)触发专用EPS承载上下文接受(专用承载建立流程)上行调度信息(专用承载建立流程)AS服务器向主叫终端A转送183 session progress消息,终端A了解到整个session的建立进度消息。
VOLTE_MO_MT 流程1. VoLTE 语音呼叫路由原则1.1:VoLTE 主叫(1)VoLTE 用户附着在LTE,如果被叫是VoLTE 用户,则将呼叫路由至被叫归属IMS 域,由被叫归属IMS 进行被叫域选,根据域选结果进行后续路由;(2)VoLTE 用户附着在LTE,如果被叫是CS 用户,则呼叫从主叫归属IMS 域直接进入CS 域,由CS 域完成后续呼叫;(3)VoLTE 用户附着在CS,如果被叫是VoLTE 用户,通过被叫锚定方案将语音接续到被叫归属IMS 域,由被叫归属IMS 进行被叫域选,根据域选结果进行后续路由;(4)VoLTE 用户附着在CS,如果被叫是CS 用户,呼叫同现网CS 用户呼叫CS 用户。
1.2:VoLTE 被叫(1)主叫是VoLTE 用户,附着在LTE,被叫是VoLTE 用户,则将呼叫路由至被叫归属IMS 域,由被叫归属IMS 进行被叫域选,并根据域选结果进行后续路由;(2)主叫是VoLTE 用户,附着在CS,被叫是VoLTE 用户,通过锚定方案将语音接续到被叫归属IMS 域,由被叫归属IMS 进行被叫域选,根据域选结果进行后续路由;(3)主叫是CS 用户,被叫是VoLTE 用户,通过锚定方案将语音接续到被叫归属IMS 域,由归属IMS 进行被叫域选,根据域选结果进行后续路由;1.3:Precondition建立媒体PDP 上下文的过程称为资源预留。
对于双方的UE 而言,建立PDP 上下文的执行过程是相互独立的。
这意味着在资源被成功预留之前,根本无法保证所协商的媒体会话是否可以建立起来。
因此,Precondition 作用主要是为了保证在确认本地和主叫方的资源预留都已成功之前,被叫方不应振铃,以最大程度减少被叫方振铃但接听电话又失败的情况1.4:VoLTE 信令包过渡(((diameter or sip or gtpv2 or megaco or dns or camel or bicc or gsm_map) && !(diameter.cmd.code == 280)) && !(diameter.cmd.code == 257)) && !(diameter.cmd.code == 282)2.VoLTE 用户(LTE 附着)呼叫VoLTE 用户(LTE/CS 附着)2.1VoLTE 用户呼叫VoLTE 用户,主被叫均附着在LTE1主叫用户UE(O)的呼叫请求发送到主叫PCSCF。
VOLTE信令流程,VOLTE_MO_MT流程1 . VoLTE语音呼叫路由原则1.1:VoLTE主叫(1)VoLTE用户附着在LTE,如果被叫是VoLTE用户,则将呼叫路由至被叫归属IMS 域,由被叫归属IMS进行被叫域选,根据域选结果进行后续路由;(2) VoLTE用户附着在LTE,如果被叫是CS用户,则呼叫从主叫归属IMS域直接进入CS域,由CS域完成后续呼叫;(3)VoLTE用户附着在CS,如果被叫是VoLTE用户,通过被叫锚定方案将语音接续到被叫归属IMS域,由被叫归属IMS进行被叫域选,根据域选结果进行后续路由;(4) VoLTE用户附着在CS,如果被叫是CS用户,呼叫同现网CS用户呼叫CS用户。
1.2:VoLTE被叫(1)主叫是VoLTE用户,附着在LTE,被叫是VoLTE用户,则将呼叫路由至被叫归属IMS域,由被叫归属IMS进行被叫域选,并根据域选结果进行后续路由;(2)主叫是VoLTE用户,附着在CS,被叫是VoLTE用户,通过锚定方案将语音接续到被叫归属IMS域,由被叫归属IMS进行被叫域选,根据域选结果进行后续路由;(3)主叫是CS用户,被叫是VoLTE用户,通过锚定方案将语音接续到被叫归属IMS 域,由归属IMS进行被叫域选,根据域选结果进行后续路由; 1.3:Precondition建立媒体PDP上下文的过程称为资源预留。
对于双方的UE而言,建立PDP上下文的执行过程是相互独立的。
这意味着在资源被成功预留之前,根本无法保证所协商的媒体会话是否可以建立起来。
因此,Precondition作用主要是为了保证在确认本地和主叫方的资源预留都已成功之前,被叫方不应振铃,以最大程度减少被叫方振铃但接听电话又失败的情况 1.4:VoLTE信令包过渡(((diameter or sip or gtpv2 or megaco or dns or camel or bicc or gsm_map)&& !(diameter.cmd.code == 280)) && !(diameter.cmd.code == 257))&& !(diameter.cmd.code == 282)2. VoLTE用户(LTE附着)呼叫VoLTE用户(LTE/CS附着)2.1 VoLTE用户呼叫VoLTE用户,主被叫均附着在LTEVoLTE SBC(O)MMTel AS(O)MMTel AS(T)VoLTE SBC(T)UE(O)MME(O)SAEGW(O)PCRF(O)I/S-CSCF(O)HSS(T)I/S-CSCF(T)PCRF(T)SAEGW(T)MME(T)UE(T)1.INVITE2.AAR3.RAR6.Creat bearer request8.Creat bearerresponse4.RAA5.AAA7.空口流程A-U11.RAR12.RAA13.INVITE14.INVITE15.INVITE16.INVITE17.LIR18.LIA19.INVITE20.UDR21.IDR22.IDA23.UDA24.INVITE25.INVITE26.INVITE27.18328.AAR35.18336.18337.18338.18 339.18340.18341.18331.AAA29.RAR30.RAA32.Creat bearer request34.Creat bearer response33.空口流程42.18343.PRACK/200 OK44.AAR45.RAR46.RAA48.Update bear request49.空口流程47.AAA50.Update bearresponse51.UPDATE52.UPDATE53.UPDATE54.UPDATE55.UPDATE56.UPDATE57.UPDATE58.UPDA TE59.UPDATE60.200 OK61.200 OK62.200 OK63.200 OK64.200 OK65.200 OK66.200OK67.200 OK68.200 OK69.被叫振铃70.180 Ringing71.200 OK/ACK通话建立72.BYE73.BYE75.STR76.RAR77.RAA79.Delete bear request80.空口流程74.BYE82.STR83.RAR78.AAA85.STA84.RAA81.Delete bear response89.200 OK86. Delete bearer request88.Delete bearer response89.空口流程1 主叫用户UE(O)的呼叫请求发送到主叫PCSCF。
VoLTE最全知识点一 VoLTE介绍1.1 LTE语音解决方案演进SvLTE(Simultaneous Voice and LTE), 即双待手机方式。
手机同时工作在LTE 和CS,前者提供数据业务,后者提供语音业务。
是纯粹基于手机的方案。
对网络无特别要求,不需要部署IMS,缺点是手机成本高、耗电高。
目前已经有CDMA1x 和LTE的双待手机,被一些CDMA运营商采用作为IMS部署前的过渡方案,而GSM/UMTS和LTE的双待手机目前还没有推出。
CSFB(Circuit Switched Fall Back),LTE只提供数据业务,当发起或者接受语音呼叫时,回落到CS域进行处理。
运营商无需部署IMS,只需要升级MSC就可以支持。
这是一种快速提供业务的方案,但缺点是呼叫接续速度慢。
CSFB适合作为IMS部署之前的过渡方案,另外还可以用来解决LTE手机漫游场景的语音呼叫问题,在拜访地网络没有部署IMS,或者IMS漫游协议尚未应用的情况下,CSFB可以为漫入的LTE用户提供语音业务。
SRVCC(Single Radio Voice Call Continuity),解决语音控制和移动到CS网络切换时的语音连续性问题。
为基于IMS的VOIP呼叫解决方案,利用IMS核心网络提供LTE VoIP语音业务的路由、控制和业务触发,并提供LTE向2G/3G切换时的语音连续性保证。
SRVCC 的实现过程实质上就是一个切换过程,在LTE网络中终端是通过IMS来实现语音功能的,当终端离开LTE网络后,则通过MSC server(Mobile Switching Center server)切换到2G/3G 网络中从而实现z在2G/3G网络中的语音功能。
VoLTE(Voice over Long Term Evolution),实现LTE网络中的IMS域提供高清晰的语音服务。
IMS由于支持多种接入和丰富的多媒体业务,成为全IP时代的核心网标准架构。
VOLTE_MO_MT 流程1. VoLTE 语音呼叫路由原则1.1:VoLTE 主叫(1)VoLTE 用户附着在LTE,如果被叫是VoLTE 用户,则将呼叫路由至被叫归属IMS 域,由被叫归属IMS 进行被叫域选,根据域选结果进行后续路由;(2)VoLTE 用户附着在LTE,如果被叫是CS 用户,则呼叫从主叫归属IMS 域直接进入CS 域,由CS 域完成后续呼叫;(3)VoLTE 用户附着在CS,如果被叫是VoLTE 用户,通过被叫锚定方案将语音接续到被叫归属IMS 域,由被叫归属IMS 进行被叫域选,根据域选结果进行后续路由;(4)VoLTE 用户附着在CS,如果被叫是CS 用户,呼叫同现网CS 用户呼叫CS 用户。
1.2:VoLTE 被叫(1)主叫是VoLTE 用户,附着在LTE,被叫是VoLTE 用户,则将呼叫路由至被叫归属IMS 域,由被叫归属IMS 进行被叫域选,并根据域选结果进行后续路由;(2)主叫是VoLTE 用户,附着在CS,被叫是VoLTE 用户,通过锚定方案将语音接续到被叫归属IMS 域,由被叫归属IMS 进行被叫域选,根据域选结果进行后续路由;(3)主叫是CS 用户,被叫是VoLTE 用户,通过锚定方案将语音接续到被叫归属IMS 域,由归属IMS 进行被叫域选,根据域选结果进行后续路由;1.3:Precondition建立媒体PDP 上下文的过程称为资源预留。
对于双方的UE 而言,建立PDP 上下文的执行过程是相互独立的。
这意味着在资源被成功预留之前,根本无法保证所协商的媒体会话是否可以建立起来。
因此,Precondition 作用主要是为了保证在确认本地和主叫方的资源预留都已成功之前,被叫方不应振铃,以最大程度减少被叫方振铃但接听电话又失败的情况1.4:VoLTE 信令包过渡(((diameter or sip or gtpv2 or megaco or dns or camel or bicc or gsm_map) && !(diameter.cmd.code == 280)) && !(diameter.cmd.code == 257)) && !(diameter.cmd.code == 282)2.VoLTE 用户(LTE 附着)呼叫VoLTE 用户(LTE/CS 附着)2.1VoLTE 用户呼叫VoLTE 用户,主被叫均附着在LTE1主叫用户UE(O)的呼叫请求发送到主叫PCSCF。
LTE呼叫流程•UE开机后的流程•发起呼叫时的流程•TAU流程•ATTACH过程LTE呼叫流程•UE开机后的流程•发起呼叫时的流程•TAU流程•ATTACH过程UE开机后的流程UE开机后涉及到几个流程:•PLMN选择•小区搜索•小区选择•随机接入•附着流程PLMN选择•PLMN 由移动国家代码(MCC)和移动网络代码(MNC)共同唯一确定。
PLMN通常由很多个小区组成,小区所属的PLMN的信息包含在其下发的系统消息中。
•UE在开机或脱网时会根据自身能力在E-UTRAN频段中扫描所有的载频信道,通过自动或手动方式选择一个可用的PLMN。
•如果UE搜索到了一个或多个PLMN,UE将把所找到的满足一定质量门限PLMN作为高质量PLMN报给NAS;能获取到PLMN ID,但是不满足质量门限的PLMN将和测量值一起上报给NAS层•然后搜索属于该PLMN的小区,如果在该PLMN下无法捕捉到合适的小区,则将在小区搜索过程中得到的可捕获PLMN列表报告给PLMN选择过程,由其重新选择PLMN,启动新一轮小区捕获过程。
小区搜索•小区搜索(Cell Search),作为小区选择的辅助过程用于UE获得一个Cell的时间,频率同步,并获取Cell的物理层小区Id。
当UE获得物理层小区id和帧同步后,UE就可以在BCH上读取系统消息。
小区搜索的过程如下:1.依赖于主同步信号,UE可以获得5ms的基准时间;2.依赖于辅同步信号,UE可以获得帧同步和物理层的小区组;3.依赖于下行参考信号,UE可以获得物理4.层的小区id;4.UE获得物理层小区id和帧同步后,UE就可以在BCH上读取系统消息,用于获取其它小区信息。
•如果终端上已经存有某个小区的信息,如频率、主扰码等,那么终端可以利用这些信息来简化小区搜索过程,这实际上只是前一种情况的特殊现象,其搜索过程仍大致需要遵循时隙同步、帧同步、捕获主扰码这三个步骤。
小区选择小区选择分为两种,初始和存储信息小区选择:•初始小区选择(Initial Cell Selection )无需E-UTRAN载频对应射频信道的先验知识,UE会根据能力扫描在E-UTRAN的频带内扫描所有射频信道,在每个载频上UE需要搜索一个最好小区,一旦找到一个合适小区,就选择这个小区。
V oLTE用户呼叫V oLTE用户,主被叫均附着在LTE(precondition)1主叫用户UE(O)的呼叫请求发送到主叫SBC。
呼叫请求中包含precondition相关参数,其中主叫侧和被叫侧均为none。
2主叫SBC向PCC申请通话资源(临时),同时请求主叫用户位置信息。
3~4主叫侧PCRF向S/P-GW下发策略。
5主叫侧PCRF向SBC返回AAA响应。
6~8主叫侧预留无线侧资源,MME在消息8中携带主叫位置信息(TAI+E-CGI)。
9~10S/P-GW向PCRF返回主叫位置信息。
11~12PCRF向SBC上报主叫位置信息。
13~16主叫侧完成业务触发,主叫AS进行被叫号码补齐,之后主叫S-CSCF通过查询ENUM/DNS获取被叫I-CSCF地址并将呼叫请求发送至被叫I-CSCF。
17~18被叫I-CSCF查询HSS获取被叫用户注册的S-CSCF。
19被叫触发至VoLTE AS,基本呼叫和补充业务触发完成后触发SCC AS。
20SCC AS进行被叫域选择,向HSS查询T-ADS信息。
23HSS向SCC AS返回T-ADS信息,包含IMS V oice over PS supported。
24~26呼叫请求转发至被叫UE。
27被叫UE返回183其中包含被叫SDP信息,precondition参数中主叫侧和被叫侧均为none。
28~34被叫侧申请通话资源。
35~42183响应按照呼叫路径被转发至主叫。
44~50主叫侧根据协商结果修改资源申请。
51~59主叫UE通过空口流程获知通话资源预留成功,向被叫侧发起UPDA TE,其中的precondition参数主叫侧为sendrecv,被叫侧为none。
60~68被叫UE通过空口流程获知通话资源预留成功,向主叫返回200 OK,其中的precondition参数主被叫均为sendrecv。
69~71主被叫双方完成呼叫信令流程,双方开始通话。
72~74主叫侧挂机,UE向SBC发送BYE消息,之后消息转发至被叫SBC和UE。