01 VoLTE - Introduction

What is VoLTE and Why?

Voice Over LTE，，它是一种IP数据传输技术，无需2G/3G网络支持，全部业务承载于4G网络上，可实现数据与语音业务在同一网络下的统一。
VoLTE的实现主要是基于IMS框架。



语音在LTE网络中传输的几种解决方案

Circuit-Switch Fallback (CSFB)
可以在LTE网络中不用部署IMS来支持语音业务。语音业务仍然通过2G/3G网络来传输。



- 手机向MME注册时，需要执行 Combined Attach，这样网络端知道UE还需要2G/3G网络支持，
UE同时会被分配GUTI和TMSI。

- 当手机发起Voice Call时，UE向LTE网络发送Extended service 来请求CSFB服务。
这时LTE网络发起PS Handover或Redirection。
UE 通过RRC Connection同2G/3G网络建立连接，并开始Voice Call。
- 当手机为被叫时，呼叫先会到达MSC，然后会被发送至MME，由LTE网络向目标UE发起呼叫。

Simultaneous Voice and LTE data (SVLTE)

手机上有两个无线天线，一个与LTE网络相连支持数据业务，一个与2G/3G网络相连支持语音业务。
这种方式对网络侧没有特殊的需求，现有的网络就可以支持，但两个天线模块增加了终端手机的成本。



Voice over LTE (VoLTE)

VoLTE主要是基于IMS网络的一种解决方案。

在核心网侧和手机端都需要支持IMS；
LTE网络更加的成熟；
端到端的Qos
网络侧和终端都需要支持VoLTE的相关信令

IMS（IP Multimedia Subsystem） IP多媒体子系统，部署在核心网侧。



IMS网络结构，CSCF是IMS中的主要的网元。



Proxy-CSCF
- Located in Visited or Home Network
- The first point of contact in the IMS network
- Receive all SIP signaling from active users
- Carry out Policy and Charging Functions

Interrogating-CSCF
- Located in Home
- Identify and assign Service-CSCF
- Singular entry point and gateway within an operator's network for all subscriber connection

Service-CSCF
- Located in Home

- Response for SIP registration and session maintenance, include authentication
- Interact with HSS to download subscriber information

IMS网络结构中的业务网元。



MRFC
- MRFC 控制和分配 MRPF 处理媒体业务时的资源

- 解释来自AS和S-CSCF的信息

MRFP
- 提供媒体业务服务

- 做为IMS转码的实体，可以用来解决不同网络中编码不一致的问题

BGCF
- 用来接收来自PSTN网络的Invite请求

- 根据local policy来标识分配MGCF

MGCF
- 控制媒体网关(Media Gateway)，并且与CS域交互

- 在IMS 核心网中，MGCF做为一个SIP endpoint

IMS-MGW
- 不同网络间user-plane的连接点

- 与MGCF交互，来请求user plan需要的资源

- 与CS域交互，支持IM CN subsystem和CS域的转码