用户开机以后,首先完成附着过程,附着完成以后,发起IMS注册过程。在IMS注册流程中,先建立QCI=5的SIP信令承载。然后进行SIP的注册过程,当完成注册过程以后,就可以进行VoLTE呼叫了。SIP信令的注册过程如下图所示。
SIP消息解释:
序号 | Message | 消息解释 |
1 | REGISTER(第一次) | 用户首次试呼时,终端向代理服务器发送REGISTER注册请求 |
2 | REGISTER 401 | IMS认证/计费中心获知用户信息不在数据库中,向终端回401 Unauthorized质询信息,其中包含安全认证所需的令牌 |
3 | REGISTER(第二次) | 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IMS服务器 |
4 | REGISTER 200 | IMS服那个务器将REGISTER消息中的用户信息解密,认证合法后,将该用户信息登记到数据库中,并向终端返回 响应消息200 OK。 |
5 | SUBSCRIBE | 用户订阅注册事件包, |
6 | SUBSCRIBE 200 | 服务器应答订阅成功。 |
7 | NOTIFY | 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,同事携带XML信息。 |
8 | NOTIFY 200 | 终端发送Notify 200表示接收成功。 |
对关键流程的解释如下表所示:
序号 | Message | 消息解释 |
1 | INVITE(主叫) | 主叫发INVITE消息,触发主叫RRC建立过程,INVITE消息中包含被叫方的号码,主叫方支持的媒体类型和编码等。 |
2 | RRCConnectionReconfiguration(主叫) | 主叫建立SRB2信令无线承载,QCI9默认承载和QCI5 SIP信令无线承载。例如在本例中,信令无线承载SRB-ID=2;QCI=9的默认承载的eps-BearerID=5,DRB-ID=3;QCI=5的SIP信令承载的eps-BearerID=6,DRB-ID=4 |
3 | INVITE 100(主叫) | 核心网侧收到主叫的INVITE消息以后,给主叫发送INVITE的应答消息,INVITE 100.表示正在处理中。 |
4 | Paging(被叫) | 核心网向处于空闲态的被叫发INVITE消息,由于被叫处于空闲态,所以核心网侧触发寻呼消息,寻呼处于空闲态的被叫用户 |
5 | RRCConnectionReconfiguration(被叫) | 被叫建立SRB2信令无线承载,QCI9默认承载和QCI5 SIP信令无线承载 |
6 | INVITE(被叫) | 核心网在QCI5 RB承载上,给被叫用户发送INVITE消息 |
7 | INVITE 100(被叫) | 被叫对INVITE消息的响应 |
8 | INVITE 183(被叫) | 被叫方通知主叫方,自己所支持的媒体类型和编码。 |
9 | RRCConnectionReconfiguration(主叫) | 主叫建立QCI1的数据无线承载,用于承载语音数据,使用UM方式。例如本例中,eps-BearerID=7,DRB-ID=5。关键参数包括头压缩参数,TTI Bundling,SPS。DRX参数也会按照语音业务的要求进行重新配置。 |
10 | RRCConnectionReconfiguration(被叫) | 被叫建立QCI1的数据无线承载。例如本例中QCI1承载的eps-BearerID=7,DRB-ID=5。 |
11 | Activate dedicated EPS bearer context request(主叫) | 核心网通知主叫终端的SM层(会话管理),建立qci=1的承载,例如:eps-BearerID=7 |
12 | INVITE 183(主叫) | 主叫收到被叫的INVITE 183消息 |
13 | Activate dedicated EPS bearer context request(被叫) | 核心网通知被叫终端的SM层,建立qci=1的承载 |
14 | PRACK(主叫) | 主叫收到INVITE 183消息以后,发送确认消息PRACK,启动资源预留过程, |
15 | PRACK 200(主被叫) | 被叫收到主叫的PRACK以后,返回PRACK 200响应,启动资源预留过程, |
16 | UPDATE(主叫) | 主叫收到被叫的PRACK 200以后,发送UPDATE消息,标明资源预留成功。 |
17 | UPDATE 200(被叫) | 被叫收到主叫的UPDATE消息后,得知主叫UE的资源预留成功。被叫发送UPDATE 200,标明被叫资源预留成功, |
18 | INVITE 180(主被叫) | 被叫发送INVITE 180,被叫振铃,主叫放回铃音 |
19 | INVITE 200(主被叫) | 被叫摘机,被叫向主叫发送INVITE 200. |
20 | ACK(主被叫) | 主叫给IMS服务器发ACK,证实已经收到IMS对于INVITE请求的最终响应。核心网IMS服务器发ACK消息给被叫,证实对于INVITE请求的最终响应。 |
21 | BYE(主被叫) | 主叫挂机,发BYE,请求结束本次会话。IMS服务器给被叫发送BYE,请求结束本次会话。 |
22 | BYE 200(主被叫) | 被叫挂机,回BYE 200消息,核心网IMS服务器给主叫发BYE 200,标明会话结束。 |
23 | RRCConntctionReconfiguration Deactivate EPS bearer context request(主叫) | 通过RRCConntctionReconfiguration消息和去激活EPS专用承载消息,主叫删除QCI=1的数据无线承载。 |
24 | RRCConntctionReconfiguration Deactivate EPS bearer context request(被叫) | 被叫删除QCI=1的数据无线承载。 |
AMR-WB采样频率为16kHz,AMR的采用频率为8kHZ。AMR-WB总共支持8种模式,其中模式2代表AMR-WB 12.65kbps,模式8代表AMR-WB 23.85kbps。在上图中就是mode-set=2,表示AMR-WB只适应12.65kbps编码方式。
AMR-WB的9种速率索引表:
Frame Type Index | Mode Indication | Mode Request | Frame content (AMR-WB mode,comfort noise, or other) |
0 | 0 | 0 | AMR-WB 6.60 kbit/s |
1 | 1 | 1 | AMR-WB 8.85 kbit/s |
2 | 2 | 2 | AMR-WB 12.65 kbit/s |
3 | 3 | 3 | AMR-WB 14.25 kbit/s |
4 | 4 | 4 | AMR-WB 15.85 kbit/s |
5 | 5 | 5 | AMR-WB 18.25 kbit/s |
6 | 6 | 6 | AMR-WB 19.85 kbit/s |
7 | 7 | 7 | AMR-WB 23.05 kbit/s |
8 | 8 | 8 | AMR-WB 23.85 kbit/s |
9 | — | — | AMR-WB SID (Comfort Noise Frame) |
11~13 | — | — | For future use |
14 | — | — | speech lost |
15 | — | — | No Data (No transmission/No reception) |
Frame Type Index | Mode Indication | Mode Request | Frame content (AMR-WB mode,comfort noise, or other) |
0 | 0 | 0 | AMR 4.75 kbit/s |
1 | 1 | 1 | AMR 5.15 kbit/s |
2 | 2 | 2 | AMR 5.90 kbit/s |
3 | 3 | 3 | AMR 6.70 kbit/s(PDC-EFR) |
4 | 4 | 4 | AMR 7.40 kbit/s(TDMA-EFR) |
5 | 5 | 5 | AMR 7.95 kbit/s |
6 | 6 | 6 | AMR 10.2 kbit/s |
7 | 7 | 7 | AMR 12.2 kbit/s(GSM-EFR) |
8 | — | — | AMR SID |
9 | — | — | GSM-EFR SID |
10 | — | — | TDMA-EFR SID |
11 | — | — | PDC-EFR SID |
12-14 | — | — | For future use |
15 | — | — | No Data (No transmission/No reception) |
主被叫协商以后,在UPDATE消息中确定的媒体类型和编码格式:
AMR-WB采样频率为16kHz,AMR的采用频率为8kHZ。AMR-WB总共支持8种模式,其中模式2代表AMR-WB 12.65kbps,模式8代表AMR-WB 23.85kbps。在上图中就是mode-set=2,表示AMR-WB只适应12.65kbps编码方式。
建立语音业务承载QCI=1,打开ROHC
TTI-Bundling关闭
关闭SPS功能,通过查看qci=1语音承载RRCConnectionReconfiguration消息,没有sps相关ie。
四、 Volte呼叫vollte的AMR-WB 23.85k的确定:
1:Invite消息中的AMR-23.85k的编码方法:
2:update 消息中协商以后的媒体类型和编码方式。
下图中:媒体类型为AMR-WB,采样频率为16k,单通道。采用的模式为AMR-WB的mode 8。mode8对应的编码速率为23.85kbps。
五、 VoLTE呼叫2G
上图是VoLTE呼叫2G信令流程。流程和VoLTE呼叫VoLTE是相同的。区别是如果VoLTE使用AMR-WB语音,在协商之后,会变为AMR12.2看语音。
下图中,主要使用AMR-WB语音,被叫为GSM语音是的语音编码协商结果。语音采用采样频率为8k的AMR语音,mode-set=7,表示使用AMR 12.2 kbit/s (GSM-EFR)。
INVITE消息中,VoLTE终端支持的语音编码方案:
协商后的语音编码方案:
六、 Volte视频呼叫2G
流程如下所示:
序号 | 消息解释 |
1 | 主叫发INVITE消息,触发主叫RRC建立过程,INVITE消息中包含被叫方的号码,主叫方支持的媒体类型和编码等。例如支持的音频和视频等。 |
2 | 核心网侧收到主叫的INVITE消息以后,给主叫发送INVITE的应答消息,INVITE 100.表示正在处理中。 |
3 | 核心网向处于空闲态的被叫发送寻呼消息。 |
4 | 核心网向被叫GSM手机发送setup消息,消息中包含语音承载能力和主叫号码 |
5 | GSM被叫给核心网发送call confirmed消息,包含语音编码能力相关信息。 |
6 | 主叫LTE手机,建立qci=1的语音承载。由于被叫不支持视频,所以没有建立qci=2的承载。 |
7 | 核心网IMS服务器发送INVITE 183,表示会话正在处理中,其中包含了被叫支持的语音编码类型和媒体格式等信息。 |
8~11 | 进行媒体格式协商和资源预留。由于被叫为GSM手机,所以只支持12.2语音 |
12 | 被叫GSM建立业务承载 |
13 | 核心网发送INVITE 183,表示会话在处理中 |
14 | 被叫振铃 |
15 | 核心网发送INVITE 180,主叫放回铃音。 |
16 | 被叫摘机 |
17 | 核心网给主叫发送Invite 200,表示ok |
18 | 主叫发ACK,表示呼叫建立成功, |
19 | 被叫收到connect acknowledge,表示呼叫连接建立成功 |
20 | 主叫挂机,发BYE消息,删除建立的语音业务承载。 |
21 | 核心网给GSM被叫发送disconnect消息 |
22 | gsm被叫收到后,发送RELEASE |
23 | 核心网删除建立的语音业务承载,同时给主叫发BYE 200,表示成功 |
24 | 核心网收到被叫的RELEASE消息以后,发送release complete,表示释放成功 |