LTE VoLTE优化指导书讲义.docx

1、VoLTE业务基本原理1.1、VoLTE介绍1.1.1 技术背景目前业界对LTE语音的解决方案有三种，分别是SVLTE、CSFB、VoLTE，其中VoLTE与CSFB是3GPP标准化方案，而VOLTE将会成为解决4G语音业务的终极方案。图1：LTE语音解决方案SVLTE不需要对网络进行改动，VoLTE与CSFB均需对网络进行改造。VoLTE可理解为VoIP的一种，只是网络的承载体由互联网变成了LTE，并且由高优先级的QoS来保障业务质量。VoLTE是3GPP定义的标准LTE语音解决方案，最大的网络改动就是引入IMS网络，由IMS配合LTE和EPC网络实现端到端的基于分组域的语音、视频通信业务。通过IMS系统的控制，VoLTE解决方案可以提供和电路域性能相当、甚至更高的语音业务及其补充业务，包括号码显示、呼叫转移、呼叫等待、会议电话等。1.1.2 技术优势VoLTE开启了向移动宽带语音演进之路，其给运营商带来两方面的价值：一是提升无线频谱利用率、降低网络成本。LTE的频谱利用效率是WCDMA的2.5倍。二是提升用户体验，VoLTE的体验明显优于传统CS语音。首先，高清语音和视频编解码的引入显著提高了通信质量；其次，VoLTE的呼叫接续时长大幅缩短，VoLTE比CS呼叫缩短一半以上。下表为VoLTE与2/3G语音业务的部分实测指标比对：表1：VoLTE与2/3G语音业务指标比对如上表可见：VoLTE呼叫建立时延更短，第一条Service Request到终端接收到网络侧下发的SIP 180 Ring消息之间的时间差，在外场短呼测试中看到平均时延为3S左右，而CSFB通常在6-7秒，用户感知显著提升。语音质量更高：因为使用23.85K宽带AMR技术，语音质量相比2/3G语音质量有质的提高，在外场测试时，在好点MOS值在4以上，而3G MOS值在3.0—3.5之间，在同一地点的OTT语音在3.5左右（无线资源不受限）。对运营商来说在这一点上体现了移动网络相对于OTT的优势。系统间切换方面使用eSRVCC切换，测试切换时延在150mS以内，对用户感知无影响，且切换成功率高。1.2 VOLTE系统架构VoTLE系统网络框架如下图所示：图2：VoLTE网络框架图VoLTE采用IMS作为业务控制层系统，EPC仅作为承载层；要求终端、无线网络、分组域、电路域和IMS域完成端到端的技术配合，以实现基于IMS的分组域语音和多媒体业务。VoLTE呼叫时延短，无需回落3G发起语音，避免了频繁网间重选。在LTE弱覆盖区域可通过eSRVCC切换解决语音连续性问题。下图为VoLTE系统网络拓扑图：图3：VoLTE网络拓扑图从整体上看，VOLTE网络分为终端、接入网、承载网、核心网、业务平台。其中，较为复杂的是核心网，主要分为分组域(接入核心网)、策略控制单元、信令网、 IMS域、CS域、用户域 。1.2.1、策略控制单元（PCC）PCC（Policy and Charging Control 策略与计费控制）: 提供策略控制、计费控制功能、业务数据流的事件报告等功能。包括: PCEF（Policy and Charging Enforcement Function 策略和计费执行功能）:主要包含业务数据流的检测、策略执行和基于流的计费功能。PCRF（Policy and Charging Rule Function策略和计费规则功能）:包含策略控制决策和基于流计费控制的功能，PCRF接受来自PCEF、SPR和AF的输入，向PCEF提供关于业务数据流检测、门控、基于QoS和基于流计费的网络控制功能。并结结合PCRF的自定义信息做出PCC决策。1.2.2、信令网(DRA)DRA（Diameter Routing Agent 路由代理）:下一代信令网，可以真正实现未来核心网逐步的扩展，简化网络，实现快速部署、高效维护及增强网络安全。部署DRA的好处: 解决移动用户漫游到其他网络时，用户的鉴权、认证、位置登记、计费策略等信息在漫游网络与归属网络之间的传递。在一些业务应用场景中，保证对于同一个用户，AF和PCEF能够寻址到同一个PCRF，通过部署Diameter 代理来实现IP地址和IMSI的动态绑定以完成寻址。1.2.3、IMS域SBC（Session Border Control 会话边界控制器）: IMS网络中一个重要的网络节点，其位于IMS网络的边界，起着将终端用户接入到IMS核心网的重要作用。它的主要功能包括接入许可控制，网络拓扑隐藏，NAT以及NAT穿越，QoS及带宽策略，和网络安全机制等。S-CSCF（Serving Call Session Control Function 服务会话控制功能）: 是IMS的核心所在，它位于归属网络，为UE进行