LTE-VOLTE专题教学讲解课件.ppt

1、a1LTELTE VoLTEVoLTE专题专题a2目录a3VoLTE概述与基本特征特征特征1：VoLTE由IMS提供呼叫控制和业务逻辑特征特征2：VoLTE由EPC提供高质量的分组域承载特征特征3：连续覆盖前VoLTE可通过eSRVCC保障呼叫连续性LTE没有电路域，需要基于分组域提供IP语音业务，即VoLTE(Voice over LTE)VoLTE支持高清语音、高清视频等通信业务，同时可实现与现网2G/3G的语音互通VoLTE的信令和媒体经EPC路由至IMS网络，由IMS提供会话控制和业务逻辑在VoLTE中EPC作为IMS的接入网，通过全球统一的专用APN(IMS APN)及独立承载为用户

2、提供区别于普通数据业务的QoS保障VoLTE终端在通话过程中漫游至无LTE覆盖的区域时，通过eSRVCC将当前呼叫切换至2G/3G电路域，此时2G/3G网络作为IMS的接入网a4 参数特性参数特性序号序号参数参数 参数值参数值1时间周期语音包传输时间间隔:20ms语音静默期:160ms2速率AMR-NB:12.2kbpsAMR-WB:23.65kbps3负载净荷（非压缩）语音包大小:32 bytes+IP 包头(IPV4 40 bytes,IPV6 60bytes)4VoLTE特性参数a51/1010X 2X话音质量话音质量VoLTE2G/3G0.5-2 s0.5-2 s5-8 sLTE2G/

3、3G典型分辨率：480*640720P/1080P possible分辨率：176*144LTE2G/3G频率：507000Hz编解码：AMR-WB 23.85Kbps频率：3003400Hz编解码：AMR-NB 12.2Kbps 3X频谱效率频谱效率呼叫时延呼叫时延视频质量视频质量LTE2G/3G仿真测试结果显示：同样承载AMR，LTE的频谱效率可达到R99 3倍以上 VoLTE(Voice over Long Term-Evolution)，3GPP标准定义的，基于IMS网络的LTE语音解决方案。即，在LTE覆盖区域内提供基于IP的高清晰语音业务。VoLTE的特点a6 QCI=1/2的承载

4、的承载 RLC层层 UM模式模式 无线承载组合：无线承载组合：至少2个AM DRB（分别为默认承载和IMS信令承载）+1个或2个UM DRB（分别承载高清语音和高清视频）IMS紧急呼叫紧急呼叫无线基本功能无线基本功能 保证eNB在资源调度、接入控制时给VoLTE最高优先级 无需RLC层重传，减小时延；减小RLC头开销 eNB可进行承载级别的QoS控制作用和效果作用和效果 IP包头压缩包头压缩半持续半持续/延迟调度延迟调度 TTI bundling 语音连续性：语音连续性：eSRVCC连接态连接态DRX周期可基于承载周期可基于承载QCI等级分别配合等级分别配合无线增强功能无线增强功能增强VoLT

5、E容量；增加数据业务容量；增强边缘覆盖增强边缘覆盖(3:1时隙配比下不可用）；作用和效果作用和效果部署VoLTE，除了要求无线侧eNB支持相关基本功能外，还可根据实际需求，进一步考虑引入增强功能，以优化方案性能，提升网络整体质量，改善用户业务体验 保证UE在移动出LTE覆盖时，语音可连续，避免掉话（考虑现网条件，语音切换至GSM承载）eNB可通过广播标识该功能支持情况，优先接入紧急呼叫 基于不同业务特点设置合理DRX周期，兼顾性能及节电VoLTE无线设备技术要求概览a7QCI等级等级资源类型资源类型优先级优先级数据包时延预算数据包时延预算数据包丢失率数据包丢失率典型业务典型业务1GBR2100

6、 ms10-2会话语音会话语音24150 ms10-3会话视频（直播流媒体）会话视频（直播流媒体）3350 ms10-3实时游戏45300 ms10-6非会话视频（缓冲流媒体）5Non-GBR1100 ms10-6IMS 信令信令66300 ms10-6视频（缓冲流媒体）基于TCP的业务(如wwwe-mailchatftp p2p 文件共享逐行扫描视频）77100 ms10-3语音、视频（直播流媒体）互动游戏88300 ms10-6视频（缓冲流媒体）视频（缓冲流媒体）基于基于TCP的业务的业务(如如wwwe-mailchatftp p2p 文件共文件共享享逐行扫描视频）逐行扫描视频）99VoL

7、TE QCI承载要求 核心网在S1-AP:Initial Context Setup Request消息中携带eRAB信息请求eNB建立无线接入承载，并对业务携带QoS信息：a8VoLTE RLC配置RLC配置配置针对每个EPS承载，有两种模式(rlcMode)：非确认模式UM和确认模式AM，如果选择AM模式，则接收侧的AM RLC 实体需要反馈RLC SDU 的ACK/NACK，发送侧的AM RLC 实体需要支持RLC PDU的重传(ARQ)。eNodeB 配置每个DRB的RLC模式参考的标准化QCI中的时延和丢包要求。AM RLC主要用于在错误敏感、实验容忍的非实时应用中。这些应用包括大部

8、分交互后台类型业务，如WEB浏览和文件下载等。如果对时延要求不太严格，流媒体类型业务也经常使用 AM RLC。参考23.203 3GPP对语音的QoS设定，语音的时延要求为100ms，可见语音业务对于时延很敏感，对于丢包相对不敏感，所以QCI=1、2通常选择UM模式。对于QCI=5的IMS 信令，时延要求与QCI=1一样，但是对于准确性要求很高，所以推荐配置为AM模式。RLC配置：配置：【Qos配置Qos业务类型】，修改QCI=1与QCI=2的承载，RLC模式为“非确认模式”。a9压缩后，头开销降为46 byte（开销占比降为12.5%18.8%）典型的VoIP数据包的净荷为32 byte，对

9、VoIP这样的小的数据包，IP头开销甚至超过净荷本身（IPv6的包头为60 byte，头开销可达188%，IPv4的包头为40 byte，头开销也有125%）效果效果仅在初次传输时发送数据包头的静态信息，后续不再重复发送（如IP地址等）通过一定信息可推知数据流中其他信息时，可仅发送必须的信息，其他信息可由上下文推算（如SN号和IP-ID号都是以1为单位递增，可通过上下文推算）原理原理IPIP包头压缩可大大降低头开销，提高包头压缩可大大降低头开销，提高VoLTEVoLTE语音用户容量，提高数据业语音用户容量，提高数据业务吞吐量，增强边缘覆盖务吞吐量，增强边缘覆盖上图为上行数据（手机为压缩方）的S

10、O状态，packet type为U模式，原始头部大小为60字节，压缩后为3字节。VoLTE无线增强功能-IP包头压缩（RoHC）a10 10ROHC配置：配置：(1)【无线业务配置 全局业务开关】打开“ROHC深度头压缩开关”。(2)【无线业务配置 应用PDCP参数】针对QCI=1与QCI=2的承载，开启“Profile0 x0001”格式ROHC压缩。VoLTE无线增强功能-ROHC配置a11半持续调度是LTE中为了节省PDCCH数量而提出的一种新的调度方法，最初主要是针对VoIP业务。其可大大降低信令开销，使信令开销资源最低可仅为业务的1.3%效果效果实现原理：实现原理：VoIP的新传包由

11、于其达到间隔是20ms，所以可以由一条信令分配频域资源，以后每隔20ms就“自动”用分配的频域资源传输新来的包；重传包由于其不可预测性，所以动态的调度每一次重传，因而叫“半”持续调度TDD特性（上行双周期配置）：特性（上行双周期配置）：由于其HARQ RTT与FDD有所差异，会导致重传包和新传包传输冲突，为解决这个TDD独有的问题，支持双周期的半持续性调度，即2DL:2UL时为19ms和21ms；3DL:1UL时为25ms和15ms原理原理半持续调度可减少控制信令开销，节省半持续调度可减少控制信令开销，节省PDCCHPDCCH资源，在控制信道受限的情况下，资源，在控制信道受限的情况下，提高系统

12、容量；但在现网提高系统容量；但在现网3:13:1时隙配比下，因时隙配比下，因SPSSPS采用保守调度算法采用保守调度算法(MSC(MSC不得高不得高于于15),15),可能导致系统容量受限于可能导致系统容量受限于PUSCHPUSCH而有所下降，故初期暂不建议引入而有所下降，故初期暂不建议引入VoLTE无线增强功能-半持续调度（SPS）a12U U S D D U U S D DU U U U当小区边缘UE 功率受限时，由于资源受限，导致丢包率增加。使用TTI bundling，四个连续子帧中的立刻重传，能积累能量，增大传输成功率，从而提高接收成功率，避免过多的HARQ重传原理原理在标准中，Vo

13、IP业务不能同时采用SPS调度和上行TTI bundling，但可仅针对边缘用户使用TTI bundling性能增益：性能增益：-不考虑重传的情况下，单从1个TTI和4个TTI传输角度，HARQ进程为4，增益大约4dB（链路级仿真得出）-考虑重传情况下，TDD增益仅为2dB，性能增益有限，但在控制信令会节省开销TDD特性：特性：由于上下行时隙不连续，而语音包又有20ms的周期限制，因此仅在2DL:2UL配置时可使用TTI bundling效果效果TTI BundlingTTI Bundling可提高边缘用户的接收性能，并减小控制信令开销可提高边缘用户的接收性能，并减小控制信令开销TTI Bun

14、dlingTTI Bundling不可用于不可用于3DL3DL：1UL1UL时隙配比中，且不与时隙配比中，且不与SPSSPS同时开启同时开启VoLTE无线增强功能-TTI bundlinga13VoLTE无线增强功能-DRXDRX状态为连续接收态和RRC idle态之间的一个中间状态，DRX状态的存在减少了RRC Connected状态向RRC idle态转换的概率，从而可以减少整个网络的信令开销，此收益在智能UE所占比例较高的网络中效果更为明显。效果效果即非连续接收，是指UE仅在必要的时间段打开接收机进入激活期，以接收下行数据和信令，而在其他时间关闭接收机进入休眠期，停止接收下行数据和信令的

15、一种节省UE电力消耗的工作模式。在DRX工作模式下，DRX周期包含激活期和休眠期，UE的工作状态对应为激活态和休眠态。DRX工作模式下，UE不需要连续侦听PDCCH（Physical Downlink Control Channel）信道，所以节省了UE的电力消耗，延长了UE的使用时间。原理原理DRX配置：配置：【E-UTRAN TDD小区】，修改“GBR业务DRX使能开关”与“非GBR业务DRX使能开关”为“打开”。(2)【无线业务配置应用DRX参数】，修改QCI=1的承载，相关定时器图所示。a14目录a15BOSSNMSOMC运营支撑层运营支撑层业务层业务层核心层核心层IMS域域分组域分组

16、域PCC2G电路域电路域eNodeBBTS/BSCLTE接入接入接入层接入层2G接入接入终端终端VoLTE UE(chip)I/S-CSCF/BGCF信令网信令网用户数据用户数据DRAPCRFVoLTE SBCMGCFIBCFSAE GW/GGSN/PCEF三合一HSSDNS/ENUMeMSCGMSC彩印业务平台彩铃业务平台VoLTE AS/IM-SSF智能网SCPMME/SGSNIP短信网关ShMwSGiRxGxMxSvS11/GnMg/MjNcNcCAPCAPS1-MMES1-UUuMw/I2UmAGbISC承载层承载层定位业务平台CxRx/GxS6a/SLgCx/Sh/Zh/S6a/SL

17、hSLh/SLgSLs承载网JUtGm业务配置代理网关UtZhC/DGrVoLTE网络架构及接口a16VoLTE基本流程与信令解析-主叫空口流程a17VoLTE基本流程与信令解析-被叫空口流程a18 SIP呼叫呼叫业务流程业务流程VoLTE基本流程与信令解析-SIP呼叫业务流程a19 SIP呼叫呼叫业务流程业务流程VoLTE基本流程与信令解析-SIP呼叫业务流程a20 eSRVCC（enhanced Single Radio Voice Call Continuity）是LTE PS语音（VoLTE）到2G/3G CS语音的增强型切换功能，但较原有SRVCC功能，无线侧无无差异；目前公司已决策

18、以GSM作为切换目标网络SRVCC对eNB的功能要求 支持配置GSM邻区关系 支持GSM邻区测量控制的配置及下发 针对正在执行VOLTE业务的终端，可正确识别终端SRVCC能力，并适时触发切换流程保障用户体验 支持SRVCC切换流程 用户语音和数据业务并发执行时，优先保障语音连续性SRVCC无线侧流程 下发针对服务小区频点的A2事件测控-UE上报后下发GSM邻区的B2事件测控-UE上报后选定切换目标小区-eNB向MME发起eSRVCC切换请求并等待目标网络完成资源预留-eNB收到MME切换响应-eNB向UE下发切换命令-切换成功eNB在MME指示下释放本地资源原理原理 eSRVCC功能是VoL

19、TE在LTE网络覆盖未达到全面覆盖之前的重要补充功能。eSRVCC功能在LTE建设初期和中期可保证VoLTE语音业务的连续性，以减少当用户移动出LTE覆盖导致的掉话，减少用户投诉。效果效果eSRVCC保证用户移出保证用户移出4G覆盖区域时仍然保持通话连续性覆盖区域时仍然保持通话连续性VoLTE异系统切换-eSRVCCa21 完整完整eSRVCC业务流程业务流程解析解析VoLTE基本流程与信令解析-eSRVCC业务流程a22 22VoLTE基本流程与信令解析支持eSRVCC能力 UE 在附着过程或者TAU过程中，在NAS层Attach Request message 消息和Tracking Ar

20、ea Updates消息中的MSNetwork Capability IE中，携带eSRVCC 能力，指示MME。MME存储UE 的eSRVCC能力指示，用于eSRVCC过程处理。a23RRC Connection Reconfiguration中的中的Measurement Control对应对应A2事件事件这里这里threshold_RSRP为后台为后台可配置的测量参数。可配置的测量参数。VoLTE基本流程与信令解析a24UE上报测量报告，其中，测量标识：measId=2对应RRC Connection Reconfiguration 中的Measurement Control信息的A2事

21、件，RSRP这里是-80dBm，RSRQ对应的是-3db。达到A2事件的触发门限。MeasurementReport：A2事件事件 VoLTE基本流程与信令解析a25RRC Connection Reconfiguration 中的Measurement Control信息：B2事件下发，RSRP这里的切换门限是-75dBm。即服务小区的RSRP门限等于或低于-75dBm，那么，服务小区的绝对门限1即达到。GSM小区的RSSI大于-110dBm，则目标小区的绝对门限2即达到。RRC Connection Reconfiguration中的中的Measurement Control对应对应B2事

22、件事件 VoLTE基本流程与信令解析a26RRC Connection Reconfiguration 中的Measurement Control信息：这里表示测量对象为起始ARFCN=79的GSM小区。RRC Connection Reconfiguration中的中的Measurement Control对应对应B2事件事件 VoLTE基本流程与信令解析a27UE上报测量报告，其中，测量标识：measId=5对应RRC Connection Reconfiguration 中的Measurement Control信息的B2事件，RSRP这里是-76dBm达到B2事件的触发门限1。Meas

23、urementReport：B2事件事件 VoLTE基本流程与信令解析a28UE上报测量报告，其中，测量标识：measId=5对应RRC Connection Reconfiguration 中的Measurement Control信息的B2事件，符合条件的GSM小区的网络色码与基站色码分别为6和1，RSSI值为-76dBm，达到B2事件的触发门限2。MeasurementReport：B2事件事件 VoLTE基本流程与信令解析a29eNodeB向GSM系统发起基于eSRVCC的切换请求。Handover Required信令信令 VoLTE基本流程与信令解析a30GSM系统的目标小区的PL

24、MN，CI小区标识为10993。Handover Required信令信令 VoLTE基本流程与信令解析a31当GSM系统资源准备完成，由MME通过S1口通知基站触发由E-UTRAN到GSM的切换。Handover Command信令信令 VoLTE基本流程与信令解析a32基站通知UE开始执行由E-UTRAN到GSM的切换。MobilityFromEUTRACommand信令信令VoLTE基本流程与信令解析a33在邻接小区配置-GERAN邻接小区中添加GSM邻区关系。DTM根据终端、MME、BSC的支持情况来配置。现场使用的是Sony终端，同时MME不支持DTM切换。故配置为“不支持DTM”。

25、“异系统GERAN邻区的VoIP能力”，由BSC决定，现场配置为“不支持VoIP”。VoLTE参数及eSRVCC配置a34VoLTE参数及eSRVCC配置在E-UTRAN TDD小区-测量参数配置中：（1）根据现场的实际情况，选择“打开”或“关闭”“小区基于RSRP和RSRP双测量开关”，若选择“关闭”，则对于A2或B2事件，只需要关注事件触发量为“RSRP”的事件。（2）“打开”“基于语音的测量配置开关”。（3）配置GSM测量频点。a35在测量参数配置-测量配置索引集中：（1）配置系统间测量配置事件索引(A2)“30、31”。其中，事件30对应RSRP，事件31对应RSRQ。（2）若仅存在数

26、据业务，配置用于向GERAN切换的测量配置事件索引(B2)“1010、1011”。其中，事件1010对应RSRP，事件1011对应RSRQ。（3）若仅存在语音业务或数据、语音混合业务，在测量参数配置-测量配置索引集中，配置用于向GERAN切换的测量配置事件索引(B2)“1012、1013”。其中，事件1012对应RSRP，事件1013对应RSRQ。VoLTE参数及eSRVCC配置a36在测量参数配置-UE系统内测量参数中：对于事件30，需配置为“打开系统间测量”RSRP的判决门限这里配置的是-80dBm，现场可以根据需要调整A2事件的门限值。VoLTE参数及eSRVCC配置a37VoLTE参数及eSRVCC配置在测量参数配置-UE系统内测量参数中：事件1012对应RSRP，这里配置的是-75dBm，即E-UTRAN系统服务小区判决门限(判决门限1)，现场可以根据需要调整门限值。这里配置的是-110dBm，即GERAN系统测量判决门限(判决门限2)，现场可以根据需要调整门限值。a38谢谢 谢谢