VoLTE-主叫和被叫域选
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主叫域选和被叫域选
在漫长的过渡阶段,受众的能力见识不一,就需要制度和流程设计能照顾到不同的受众,使大家在一起和谐共处。
主叫域选
我们手机上的“打电话”图标实际上是一个应用程序(Application),躲在应用程序下面真正干活的是应用协议(Application protocol)。
一个应用程序可能会调用不同的应用协议。
一部支持VoLTE的终端,一般会同时支持CSFB和传统2、3G网络的纯电路呼叫。
那么当用户在使用“打电话”软件(应用程序)拨号的时候,终端使用什么方式(应用协议)发起呼叫,取决于终端当时所处的网络情况。
如果网络支持VoLTE,终端可以使用SIP发起呼叫;否则,终端使用CSFB或者纯CS方式呼叫。
在接入网络时,LTE终端根据自身语音能力和相关消息中指示的网络语音能力决定最终选择驻留的网络和语音呼叫的方式,这就是主叫域选。
从协议3GPP TS24.301 R9版本的920开始,在Attach Request和TAU Request 消息中增加了Voice domain preference and UE's usage setting信元,用来携带终端的语音能力。
该信元包含两层内容:
1) Voice domain preference
2) UE's usage setting
“Voice domain preference”表明终端支持那种语音方式或更偏好于使用哪种
as secondary
在网络侧支持VoLTE或者CSFB时,不同类型终端语音方式的选择不同。
(如上图所示)
“UE’
表明终端设置为语音优先(Voice centric)还是数据优先(Data Centric)。
如果LTE终端上设置数据优先,只要EPC网络数据业务可用,终端就会驻留在4G的LTE网络,而不管当前网络是否能够提供CSFB或者VoLTE的语音业务。
EPC网络的语音能力是网络通过Attach和TAU响应消息向终端指示网络是否支持VoLTE和/或CSFB。
终端的能力和设置需要和网络侧的进行匹配,终端来决定驻留到哪个网络。
网络侧的能力是通过Attach Accept和TAU Accept消息通知到终端的。
网络CSFB能力的指示:
Attach Accept和TAU Accept消息中会携带“EPS attach result/EPS update result”信元和“Additional update result”信元,向终端指示网络是否支持CSFB。
网络CSFB
网络VoLTE能力的指示:
Attach Accept和TAU Accept消息中也会携带“EPS network feature support”信元,其中包括“IMS voice over PS session indicator”标志位。
该标志位用来指示网络是否支持VoLTE。
同时也会指示网络是否支持紧急呼叫。
网络
如下图所示,终端设置语音优先并且同时支持CSFB和VoLTE;通过ims-vops来指示网络支持VoLTE语音,通过combined-ta-la-updated联合附着成功表明网络支持CSFB,通过emc-bs(emergency-bearer-services)不支持来说明网络并不支持紧急呼叫。
这样,终端会驻留LTE网络,拨一般电话时使用VoLTE方式;在进行紧急呼叫时,由于当前LTE网络不支持紧急呼叫,终端会回落到2、3G
网络发起紧急呼叫。
更详细的主叫域选信息,请参考3GPP TS 23.221附录A或《PS PSS V100R005C00 LTE语音集成解决方案HLD指导书》。
被叫域选
主叫的呼叫请求到达IMS后,IMS的烦恼又来了。
由于4G终端都是高大上的多模终端,能接入多种制式网络。
在呼叫发起时,被叫用户可能在LTE网络中,也有可能已经移动到2、3G网络。
IMS要根据用户所处的网络决定向被叫发起VoLTE 呼叫还是传统的电路域呼叫,这个过程就是被叫域选过程。
IMS网络中完成域选择的功能实体被称为T-ADS(Terminating Access Domain Selection),T-ADS功能集成在SCC AS(Service Centralization and Continuity Application Server,处在VoLTE应用层的服务器,很多功能)中。
用户是在2、3G网络还是在4G网络中这个情况,SGSN和MME最清楚。
用户附着到MME上就处在4G网络,附着到SGSN上就是在2、3G网络。
由于SGSN和MME 要到HLR/HSS做位置更新,HLR/HSS也可能知道用户当前所处的网络。
IMS网络和HSS之间存在Sh接口,IMS网络可以通过该接口向HSS查询用户当前所处的网络信息,来决定向电路域发起CS呼叫还是向EPC分组域发起VoLTE呼叫,这个过程就是被叫域选。
被叫域选有两种方式:T-ADS查询方式和单注册方式。
“T-ADS查询”实现被叫域选
3GPP R8协议开始HSS/HLR支持双注册。
双注册的情况下,HSS/HLR(一般是融合网元,不融合也需存在两者互通接口)同时记录UE的MME和SGSN的注册信息,这样,用户在MME和SGSN之间移动时,由于SGSN和MME保存有用户的静态签约信息,SGSN和MME不会发起位置更新。
通过双注册机制,网络的Gr接口和S6a 接口负荷可以降低。
双注册带来的一个问题是HSS上无法知道用户当前活动在2、3G的SGSN上还是4G的MME上。
此时,IMS网络向HSS/HLR查询时,HSS/HLR需要分别向SGSN和MME发送T-ADS查询消息,确认用户当前所处的网络及当前位置是否支持VoLTE。
这种域选方式需要MME和SGSN都支持T-ADS查询过程。
由于当前网络的SGSN 尚不支持通过Gr接口MAP消息实现T-ADS查询,因此现阶段的VoLTE方案会选择第二种被叫域选方案——单域注册方案。
“单注册”实现被叫域选
单域注册(简称单注册)就是HSS/HLR中只会记录用户当前所在的MME或者SGSN 信息。
用户在HSS/HLR上UE注册的是MME,就说明用户当前在4G网络;HSS/HLR 上UE注册的是SGSN,就说明用户当前在2G、3G网络。
单注册的被叫域选方式取消了HSS/HLR和MME/SGSN的交互过程,在呼叫接续时延上也有优势。
单注册可以在HSS上设置,也可以由MME/SGSN控制。
我司的HSS上默认是双注册,如果HSS保持默认设置,USN可以通过ADD IMSIHLRHSS命令设置位置更新时是否指示进行单注册。
一旦配置指示单注册,MME向HSS发送Update Location消息时会将
single-registration-indication标识置为1,指示HSS进行单注册。
HSS在收到单注册指示后,会向用户之前注册的SGSN发送“SGSN Update Procedure”类型的Cancel Location消息,同时删除注册的SGSN号码。
这种情况下,用户在4G网络时HSS中只有MME信息。
SGSN的Gr接口MAP协议无法携带single-registration-indication指示,而HSS当前默认配置支持双注册。
这种情况下,UE移动到2、3G网络后,SGSN在向HLR/HSS发送位置更新后,HLR/HSS不会清空MME信息。
就是说,MME去HSS/HLR做位置更新时HSS/HLR会清空SGSN的GT,而SGSN去更新时,HSS/HLR不会清空MME的hostname。
也就意味着,只要HSS上有SGSN的信息,就说明用户当前处在2、3G网络,IMS网络应向电路域呼叫被叫。
使用这种判断方式,HSS就可以给SCC AS提供准确的被叫域信息。
在HSS决定以双注册的方式向SGSN/MME发送T-ADS消息或者以单注册方式直接返回T-ADS消息之前,HSS还会去做判断(以下文字来自HSS GPI手册):
●如果用户在MME和SGSN上都没有注册,HSS将不查询MME或SGSN,直
接向SCC AS返回T-ADS信息,携带的
IMSVoiceOverPSSessionSupport为
IMS-VOICE-OVER-PS-SUPPORT-UNKNOWN,表明不确定UE是否支持语
音通过PS承载。
●如果用户同时在MME和SGSN上注册,或只在其中一个网元上注册,且
HSS上记录的IMS Voice Over PS Sessions为NOT_SUPPORT,则HSS
不查询MME或SGSN,直接向SCC AS返回T-ADS信息,携带的
IMSVoiceOverPSSessionSupport为
IMS-VOICE-OVER-PS-NOT-SUPPORTED,表明UE不支持语音通过PS承
载。
●如果用户同时在MME和SGSN上注册,或只在其中一个网元上注册,且
HSS上记录的IMS Voice Over PS Sessions(MME)不为NOT_SUPPORT,
则HSS根据本地配置的T-ADS查询策略,决定是否向MME或SGSN发
送T-ADS查询请求。
IMSVoiceOverPSSessionSupport的信息是MME在向HSS发送位置更新请求时携带的。