VoLTE核心网基础-1603
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AAR(bandwidth, flow-description)
Re-Auth-Request (charging rule install :QCI, MBR, GBR, TFT； AF-Charging-Identifier) Re-Auth-Answer
Create Bearer Request (QCI, MBR, GBR, TFT)
5
SIP Register (STN-SR)
7 SCC AS
Sh-Update (STN-SR)
I-CSCF
S-CSCF
拜访省
200 OK（ATU-STI, C-MSISDN） MAR： Multimedia-Auth-Request MAA： Multimedia-Auth-Answer
200 OK （ATU-STI, C-MSISDN）
AAA
RRC Connection Reconfiguration (QCI, MBR, GBR, TFT, eRAB ID) RRC Connection Reconfiguration Complete
Bearer Setup Response Direct Transfer (Session Management Response)
9
Insert-subscription-data (STN-SR)
3
Cx接口
MME
H-DRA
4 6
HSS
UAR SIP Register
1 A
P-CSCF ATCF
3
4
UAA(scscf name)
MAR/MAA SAR/SAA
8
SIP Register (STN-SR)
2
SIP Register (STN-SR)
5. Create Session Response (APN, QCI, UE address); 10. (P-CSCF address )
Voice domain preference： (1) CS voice only; (2) IMS PS voice preferred，CS voice as secondary; (3) CS voice preferred， IMS PS voice as secondary; (4) IMS PS voice only;
2/3G PS注册状态 已注册 未注册 未注册 未注册 4G注册状态 —— 已注册 已注册 未注册 MME上报支持 VoLTE —— 支持 不支持 —— IMS Voice Not Supported Supported Not Supported Not Supported
12
诺基亚IMS域选择功能实现
• CS域：各网元主要实现LTE用户在2G/3G网络下的移动性管理和基本语音 业务，包括切换，CS语音回落等功能。
网元：eMSS/MGCF；MGW； • 用户数据存储：统一存放VoLTE用户的业务数据，供CS域、IMS域和EPC 域获取用户数据。
网元：HSS（HSS-FE+ONE NDS）
网络架构 (福建)
2G/3G
MME address √ SGSN √ address
1. 2. 3.
HSS上有SGSN的地址（包括只有PS注册跟PS、EPS都注册两种情况），域选择CS，UDA返 回IMSVoiceOverPSSessionSupport值为0。 若 在 HSS 没有 SGSN 的 地 址 ， 在 MME 上查 到 了 用 户状 态 。那么 HSS 将根 据 IMS-VOICEOVER-PS判断预选结果。如果该参数为unknow，则需要通过IDR向MME获取。 若 既 查 不 到 SGSN 地 址 ， 在 MME 上 也 查 不 到 用 户 状 态 ， 域 选 择 CS ， UDA 返 回 IMSVoiceOverPSSessionSupport值为2。
13
VoLTE用户eSRVCC切换流程
6、向UE建立媒体连接 3a、eMSC与BSC为 eSRVCC切换准备网络 资源 3b、eMSC使用STNSR号码向ATCF发起呼 叫建立请求 4、ATCF进行锚定并执 行会话转移。
VoLTE用户IMS注册流程
VoLTE用户IMS注册时由拜访地P-CSCF（SBC/ATCF）、I-CSCF向归属网络发起注册
注：使用USIM卡的VoLTE用户注册时，由于通过USIM卡导出的注册IMPU（SIP:IMSI@ims.mnc000.mcc460.3gppnetwork.org）无省份信息， 故只能通过拜访地I-CSCF由DRA向归属HSS进行查询。
目录
组网结构及概念
VoLTE相关流程
核心网优化举例
VoLTE案例分析
EPS附着和IMS默认承载（信令）建立流程
1、Attach request (SR-VCC, Voice domain preference =IMS PS voice preferred，CS voice as secondary;) 2、Update Location request （ Homogeneous Support of IMS Over PS Sessions） 7、PDN connectivity request (IMS APN)
LTE
VoLTE UE move from LTE to
MME address √ SGSN address
MAP-UGL (w/o T-ADS) Sh: UDA (VoLTE support yes/no/unknown) VoLTE call ISC: SIPInvite Route into CS MAP-SRI (MSRN)
1
A
eNodeB
7
6
1 1
MME
5
1 0
S&P GW
6. Attach Accept (APN, QCI, UE address, IMS over PS =1(support) ) voice 11. E_RABSetupRequest , Activate default EPS bearer context request (P-CSCF address)
Activate Dedicated EPS Bearer Context Accept (E-CGI/TAI) Create Bearer Response (ULI: E-CGI/TAI) CCR （ E-CGI/TAI ） CCA
RAR（ E-CGI/TAI ） RAA
中国移动IMS域选择功能要求
MGCF
Mn MGW
媒体面承载
3GPP IP Multimedia Subsystem
•IMS 系统的呼叫控制核心实 现多个实时业务的分发，具 有中心路由引擎、策略管理 和策略执行功能
存储所有与用户相关的业 务数据，用户标识、鉴权 数据、接入参数、业务触 发信息;漫游信息，并完 SLF 成用户漫游控制。
2 3 HSS
3. Update Location ACK (STN-SR, APN=CNMET, IMS (QCI=5))
PCRF
4. Create Session Request (APN=cmnet, QCI=9) 8. (APN=IMS, QCI=5)
4 8
9
9. Authorization (PCC Rule; QoS etc)
Visited Domain Home Domain
BGCF
MGCF
Mn MGW
媒体面承载
核心层网元
核心层分为3个部分 • IMS域：各网元主要完成LTE用户注册、鉴权、会话路径控制、业务触发 、路由选择、资源控制、域间互通、接入资源控制等功能。
网元：P-CSCF/ATCF；ATGW/BGW；I-SCSCF/S-CSCF/BGCF；PCRF； ENUM/DNS
归属省
UAR：User-Authorization-Request UAA：User-Authorization-Answer
SAR：Server-Assignment-Request SAA：Server-Assignment-Answer
VoLTE Call (LTE part)
UE eNB MME SAE-GW PCRF P-CSCF
VoLTE核心网基础
1 06/03/2016 Confidential
© Nokia 2014 - File Name - Version - Creator - DocID
目录
组网结构及概念
VoLTE相关流程
核心网优化举例
Go
VoLTE案例分析
3GPP IP Multimedia Subsystem
SIP signalling VoIP media 5.
移动的VoLTE使用专门的IMS APN，Internet业务使用其他APN • 1.用户附着在LTE网络，并且建立IMS默认承载，QCI=5，用于承载SIP信令 • 2. IMS VOIP注册 (SIP信令) • 3. 发起IMS语音呼叫 (SIP信令) • 4. 通过PCRF建媒体面专用承载（语音媒体流使用QCI=1的专载，视频使用QCI=2的专载）
UE
QoS策略控制, 计费
P-CSCF
Rx
I-CSCF
S-CSCF
MRFC
PCRF
Gx PGW
MRF = 铃音，通知，多方通话
Mj
Mi
MRFP
• 在CS与IMS域之间的控制层网关， 发起/ 终结七号信令 • 提供媒体层（MGW）的控制与管理
Visited Domain Home Domain
BGCF
VoLTE
建立IMS默认与专用承载
Access Evolved Packet Core
MME
Register
IMS
HSS S6a 1. S11 4. S1-MME eNB Default Bearer – SIP QCI=5 Dedicated bearer – RTP QCI=1/2 S1-U S5 S-GW P- GW SGi 4. Gx PCRF 3. 2. P-CSCF IMS AS
T-ADS简化流程（Gn-SGSN）
在Gn-SGSN部署场景下： • 当 VoLTE 终 端 处 于 LTE 网 络 下 时 ， HLR/HSS上无SGSN地址； • 当VoLTE终端处于2G/3G网络下时， HLR/HSS上有SGSN地址。
MME Gn-SGSN HSS CSCF TAS/ SCCAS Gn-SGSN MME HSS
ISC: SIP-Invite Sh: UDR (T-ADS)
SGSN Address included? No IMS-VOICE-OVER-PS Not supported Unknown Supported Yes IMS-VOICE-OVER-PS Not supported
IDR ( … T-ADS)
Dx Cx
Sh HSS ISC Cx Mr AS
业务服务器： TAS，彩铃，SCP等
Gm
Mw
Mw
UE
QoS策略控制, 计费
P-CSCF
Rx
I-CSCF
S-CSCF
MRFC
PCRF
Gx PGW
MRF ：铃音，通知等
Mj
Mi
Hale Waihona Puke Baidu
MRFP
• 在CS与IMS域之间的控制层网关， 发起/ 终结七号信令 • 提供媒体层（MGW）的控制与管理
Supported
Unknown
VoLTE UE S6a-ULR(InitialAttach, T-ADS) move from MAP-CNL 2G/3G to
IDA ( IMS-VOICE-OVER-PS-NOT-SUPPORTED or IMS-VOICE-OVER-PS-SUPPORTED or IMS-VOICE-OVER-PS-UNKNOWN)
•IMS 系统的呼叫控制核心实 现多个实时业务的分发，具 有中心路由引擎、策略管理 和策略执行功能
存储所有与用户相关的业 务数据，用户标识、鉴权 数据、接入参数、业务触 发信息;漫游信息，并完 SLF 成用户漫游控制。
Dx Gm Mw Cx Mw
Sh HSS ISC Cx Mr AS
业务服务器： TAS，彩铃，SCP等
• 简化域选择：HSS综合考虑用户当前附着的网络、网络侧支持
VoLTE的能力等因素，向VoLTE AS返回域选择结果。不向SGSN查询 用户注册时间戳，主要根据CS、IMS、PS、EPS注册状态进行判断， 在CS、IMS都注册情况下，判断PS跟EPS状态： 1. 只要 PS 注册（包括只有 PS 注册跟 PS 、 EPS 都注册两种情况），选 CS; 2. 只有EPS注册，查MME用户状态，若未注册选CS，否则选IMS（可 判断终端能力，查询MME中用户状态）； 3. PS、EPS都未注册，选CS。
Re-Auth-Request (charging rule install :QCI, MBR, GBR, TFT； AF-Charging-Identifier) Re-Auth-Answer
Create Bearer Request (QCI, MBR, GBR, TFT)
5
SIP Register (STN-SR)
7 SCC AS
Sh-Update (STN-SR)
I-CSCF
S-CSCF
拜访省
200 OK（ATU-STI, C-MSISDN） MAR： Multimedia-Auth-Request MAA： Multimedia-Auth-Answer
200 OK （ATU-STI, C-MSISDN）
AAA
RRC Connection Reconfiguration (QCI, MBR, GBR, TFT, eRAB ID) RRC Connection Reconfiguration Complete
Bearer Setup Response Direct Transfer (Session Management Response)
9
Insert-subscription-data (STN-SR)
3
Cx接口
MME
H-DRA
4 6
HSS
UAR SIP Register
1 A
P-CSCF ATCF
3
4
UAA(scscf name)
MAR/MAA SAR/SAA
8
SIP Register (STN-SR)
2
SIP Register (STN-SR)
5. Create Session Response (APN, QCI, UE address); 10. (P-CSCF address )
Voice domain preference： (1) CS voice only; (2) IMS PS voice preferred，CS voice as secondary; (3) CS voice preferred， IMS PS voice as secondary; (4) IMS PS voice only;
2/3G PS注册状态 已注册 未注册 未注册 未注册 4G注册状态 —— 已注册 已注册 未注册 MME上报支持 VoLTE —— 支持 不支持 —— IMS Voice Not Supported Supported Not Supported Not Supported
12
诺基亚IMS域选择功能实现
• CS域：各网元主要实现LTE用户在2G/3G网络下的移动性管理和基本语音 业务，包括切换，CS语音回落等功能。
网元：eMSS/MGCF；MGW； • 用户数据存储：统一存放VoLTE用户的业务数据，供CS域、IMS域和EPC 域获取用户数据。
网元：HSS（HSS-FE+ONE NDS）
网络架构 (福建)
2G/3G
MME address √ SGSN √ address
1. 2. 3.
HSS上有SGSN的地址（包括只有PS注册跟PS、EPS都注册两种情况），域选择CS，UDA返 回IMSVoiceOverPSSessionSupport值为0。 若 在 HSS 没有 SGSN 的 地 址 ， 在 MME 上查 到 了 用 户状 态 。那么 HSS 将根 据 IMS-VOICEOVER-PS判断预选结果。如果该参数为unknow，则需要通过IDR向MME获取。 若 既 查 不 到 SGSN 地 址 ， 在 MME 上 也 查 不 到 用 户 状 态 ， 域 选 择 CS ， UDA 返 回 IMSVoiceOverPSSessionSupport值为2。
13
VoLTE用户eSRVCC切换流程
6、向UE建立媒体连接 3a、eMSC与BSC为 eSRVCC切换准备网络 资源 3b、eMSC使用STNSR号码向ATCF发起呼 叫建立请求 4、ATCF进行锚定并执 行会话转移。
VoLTE用户IMS注册流程
VoLTE用户IMS注册时由拜访地P-CSCF（SBC/ATCF）、I-CSCF向归属网络发起注册
注：使用USIM卡的VoLTE用户注册时，由于通过USIM卡导出的注册IMPU（SIP:IMSI@ims.mnc000.mcc460.3gppnetwork.org）无省份信息， 故只能通过拜访地I-CSCF由DRA向归属HSS进行查询。
目录
组网结构及概念
VoLTE相关流程
核心网优化举例
VoLTE案例分析
EPS附着和IMS默认承载（信令）建立流程
1、Attach request (SR-VCC, Voice domain preference =IMS PS voice preferred，CS voice as secondary;) 2、Update Location request （ Homogeneous Support of IMS Over PS Sessions） 7、PDN connectivity request (IMS APN)
LTE
VoLTE UE move from LTE to
MME address √ SGSN address
MAP-UGL (w/o T-ADS) Sh: UDA (VoLTE support yes/no/unknown) VoLTE call ISC: SIPInvite Route into CS MAP-SRI (MSRN)
1
A
eNodeB
7
6
1 1
MME
5
1 0
S&P GW
6. Attach Accept (APN, QCI, UE address, IMS over PS =1(support) ) voice 11. E_RABSetupRequest , Activate default EPS bearer context request (P-CSCF address)
Activate Dedicated EPS Bearer Context Accept (E-CGI/TAI) Create Bearer Response (ULI: E-CGI/TAI) CCR （ E-CGI/TAI ） CCA
RAR（ E-CGI/TAI ） RAA
中国移动IMS域选择功能要求
MGCF
Mn MGW
媒体面承载
3GPP IP Multimedia Subsystem
•IMS 系统的呼叫控制核心实 现多个实时业务的分发，具 有中心路由引擎、策略管理 和策略执行功能
存储所有与用户相关的业 务数据，用户标识、鉴权 数据、接入参数、业务触 发信息;漫游信息，并完 SLF 成用户漫游控制。
2 3 HSS
3. Update Location ACK (STN-SR, APN=CNMET, IMS (QCI=5))
PCRF
4. Create Session Request (APN=cmnet, QCI=9) 8. (APN=IMS, QCI=5)
4 8
9
9. Authorization (PCC Rule; QoS etc)
Visited Domain Home Domain
BGCF
MGCF
Mn MGW
媒体面承载
核心层网元
核心层分为3个部分 • IMS域：各网元主要完成LTE用户注册、鉴权、会话路径控制、业务触发 、路由选择、资源控制、域间互通、接入资源控制等功能。
网元：P-CSCF/ATCF；ATGW/BGW；I-SCSCF/S-CSCF/BGCF；PCRF； ENUM/DNS
归属省
UAR：User-Authorization-Request UAA：User-Authorization-Answer
SAR：Server-Assignment-Request SAA：Server-Assignment-Answer
VoLTE Call (LTE part)
UE eNB MME SAE-GW PCRF P-CSCF
VoLTE核心网基础
1 06/03/2016 Confidential
© Nokia 2014 - File Name - Version - Creator - DocID
目录
组网结构及概念
VoLTE相关流程
核心网优化举例
Go
VoLTE案例分析
3GPP IP Multimedia Subsystem
SIP signalling VoIP media 5.
移动的VoLTE使用专门的IMS APN，Internet业务使用其他APN • 1.用户附着在LTE网络，并且建立IMS默认承载，QCI=5，用于承载SIP信令 • 2. IMS VOIP注册 (SIP信令) • 3. 发起IMS语音呼叫 (SIP信令) • 4. 通过PCRF建媒体面专用承载（语音媒体流使用QCI=1的专载，视频使用QCI=2的专载）
UE
QoS策略控制, 计费
P-CSCF
Rx
I-CSCF
S-CSCF
MRFC
PCRF
Gx PGW
MRF = 铃音，通知，多方通话
Mj
Mi
MRFP
• 在CS与IMS域之间的控制层网关， 发起/ 终结七号信令 • 提供媒体层（MGW）的控制与管理
Visited Domain Home Domain
BGCF
VoLTE
建立IMS默认与专用承载
Access Evolved Packet Core
MME
Register
IMS
HSS S6a 1. S11 4. S1-MME eNB Default Bearer – SIP QCI=5 Dedicated bearer – RTP QCI=1/2 S1-U S5 S-GW P- GW SGi 4. Gx PCRF 3. 2. P-CSCF IMS AS
T-ADS简化流程（Gn-SGSN）
在Gn-SGSN部署场景下： • 当 VoLTE 终 端 处 于 LTE 网 络 下 时 ， HLR/HSS上无SGSN地址； • 当VoLTE终端处于2G/3G网络下时， HLR/HSS上有SGSN地址。
MME Gn-SGSN HSS CSCF TAS/ SCCAS Gn-SGSN MME HSS
ISC: SIP-Invite Sh: UDR (T-ADS)
SGSN Address included? No IMS-VOICE-OVER-PS Not supported Unknown Supported Yes IMS-VOICE-OVER-PS Not supported
IDR ( … T-ADS)
Dx Cx
Sh HSS ISC Cx Mr AS
业务服务器： TAS，彩铃，SCP等
Gm
Mw
Mw
UE
QoS策略控制, 计费
P-CSCF
Rx
I-CSCF
S-CSCF
MRFC
PCRF
Gx PGW
MRF ：铃音，通知等
Mj
Mi
Hale Waihona Puke Baidu
MRFP
• 在CS与IMS域之间的控制层网关， 发起/ 终结七号信令 • 提供媒体层（MGW）的控制与管理
Supported
Unknown
VoLTE UE S6a-ULR(InitialAttach, T-ADS) move from MAP-CNL 2G/3G to
IDA ( IMS-VOICE-OVER-PS-NOT-SUPPORTED or IMS-VOICE-OVER-PS-SUPPORTED or IMS-VOICE-OVER-PS-UNKNOWN)
•IMS 系统的呼叫控制核心实 现多个实时业务的分发，具 有中心路由引擎、策略管理 和策略执行功能
存储所有与用户相关的业 务数据，用户标识、鉴权 数据、接入参数、业务触 发信息;漫游信息，并完 SLF 成用户漫游控制。
Dx Gm Mw Cx Mw
Sh HSS ISC Cx Mr AS
业务服务器： TAS，彩铃，SCP等
• 简化域选择：HSS综合考虑用户当前附着的网络、网络侧支持
VoLTE的能力等因素，向VoLTE AS返回域选择结果。不向SGSN查询 用户注册时间戳，主要根据CS、IMS、PS、EPS注册状态进行判断， 在CS、IMS都注册情况下，判断PS跟EPS状态： 1. 只要 PS 注册（包括只有 PS 注册跟 PS 、 EPS 都注册两种情况），选 CS; 2. 只有EPS注册，查MME用户状态，若未注册选CS，否则选IMS（可 判断终端能力，查询MME中用户状态）； 3. PS、EPS都未注册，选CS。