VoLTE网络结构详解
VoLTE(Voice
over
LTE)是一种在4G网络上承载语音和交互视频业务的技术。它基于IMS(IP
Multimedia
Subsystem)网络,提供了高质量的音视频通话服务。以下是关于VoLTE网络结构的详细解释:
VoLTE网络结构主要包括以下几个部分:
运营支撑层:提供网管、签约数据存放、WEBportal统一操作、计费、设备管理等功能。
业务层:主要由各种不同的应用服务器与资源服务器组成,提供各种业务及业务能力。
核心层:IMS域(各网元主要完成LTE用户注册、鉴权、回话路径控制、业务触发、路由选择、资源控制、域间胡同、接入资源控制等功能),CS域(实现LTE用户在2/3G网络下的移动性管理和基本语音业务,包括注册、鉴权、铆钉、传统智能、切换、CS语音回落等功能),用户数据库(可分为融合HLR/HSS和分离HLR/HSS)。
接入层:实现LTE用户接入,支持对LTE用户的移动性管理等功能。
终端层:分为VoLTE终端和非VoLTE终端。
PCSCF:ProxyCSCF,代理CSCF,是IMS拜访网络的统一入口点。它负责与接入网络相关的用户鉴权与IPSec管理,网络防攻击与安全保护,为节约无线网络资源进行SIP信令压缩与解压,用户的漫游控制,以及NAT与QoS等功能等。
ICSCF:InterrogatingCSCF,询问CSCF。ICSCF是IMS归属网络的入口点。用于隐藏IMS网络的拓扑。对外不可知SCSCF的IP地址,增加安全性。
SCSCF:ServingCSCF,服务CSCF。SCSCF是真正进行CSCF功能的网元。它接受来自拜访网络通过PCSCF转发来的注册请求,与HSS配合进行用户鉴权,并从HSS处下载用户签约的业务数据。SCSCF对于用户主叫及被叫侧进行路由管理,根据用户签约的初始过滤规则,进行SIPAS触发,实现丰富的IMS业务功能。
ECSCF:EmergencyCSCF,紧急CSCF。从PCSCF接受紧急会话建立请求,完成用户接入位置信息查询和紧急呼叫路由的功能。
MGCF:MediaGatewayControlFunction,媒体***控制功能。提供IMS网络和传统PSTN网络的互通功能,因为两边消息格式不同,为实现互通MGCF进行IMS域和CS域信令的翻译工作,将SIP信令转化为ISUP信令传输到CS网络中,或者将ISUP信令转化为SIP信令。
IMMGW:IPMultimediaMediaGateway,媒体***。负责在MGCF的控制下完成VoLTE用户面IP承载与CS域承载之间的转换,提供编解码转换、承载资源管理和放音功能。
BGCF:BreakoutGatewayControlFunction,出口***控制功能。用于IMS域用户到CS域用户的呼叫路由功能,BGCF收到SCSCF发送的呼叫请求消息后,根据配置选择MGCF,将消息发送给MGCF。
MRFC:MultimediaResourceFunctionController,多媒体资源控制器。提供放音收号资源、语音会议资源、标清视频会议资源。
MRFP:MultimediaResourceFunctionProcessor,多媒体资源处理器。提供放音服务。例如为主叫用户播放失败通知音“您拨的用户暂时无法接通”。
VoLTE通过IMS核心网提供业务控制(包括会话控制和业务逻辑处理及被叫域选择),并通过与GSM网络协助来提供业务连续性(如eSRVCC等)。其逻辑架构包括多个网元,如VoLTESBC(会话边缘控制器)、PCSCF/AGW(IMS中与用户的第一个连接点)、ATCF/ATGW(VoLTE用户在当前所在网络的信令面和媒体面的锚定点)、CSCF(会话控制和路由)、VoLTEAS(应用服务器)、MGCF/IMMGW(媒体***控制功能和媒体***)、BGCF(出口***控制功能)等。
当用户进行VoLTE通话时,语音数据会被打包成数据包,并通过LTE网络进行传输。这样,用户可以在享受高质量语音通话的同时,
also
use
the
data
connection
for
other
activities
such
as
browsing
the
internet
or
streaming
videos。
VoLTE技术的优点在于它能够提供比传统2G/3G网络更高质量的音视频通话服务。由于VoLTE数据包信头比未优化的VoIP/LTE更小,它更有效地利用了带宽。此外,VoLTE还支持语音通话与数据业务的并发使用,使得用户在通话时仍可上网冲浪或进行其他数据传输活动。
综上所述,VoLTE网络结构是一种高效且灵活的解决方案,它不仅能够满足用户对高质量语音通话的需求,还能够提供丰富的多媒体业务和良好的用户体验。随着4G网络的普及和技术的不断进步,VoLTE已成为移动语音业务的标准架构之一。