What is VoLTE ?

胡永祥 2016/11/17 16:50:41

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主題：	What is VoTEL?
文章簡介：	說明VoTEL 系統架構
作者：	胡永祥
版本/產出日期：	V1.0/2016.11.17

1. 前言

VoLTE(Voice over LTE), 是指語音藉由LTE提供的寬頻架構, 結合IMS(IP Multimedia Sub-System)的QoS 管理技術, 提供給4G使用者能享受更高級的語音通話品質服務。

VoLTE與2G/3G 語音通話的架構不同, VoLTE 是使用全IP架構下進行點對點的語音服務;而2G/3G 是使用傳統交換網路架構, 故用戶撥號後等待的時間比3G 縮短50% ,比2G縮短 70%,另2G/3G 常發生的掉線率在VoLTE是接近於零. VoLTE 還支援 320 x 240pixels、20FPS 畫質的視訊通話服務,比上現行 3G 網路所提供的 176 x 144pixels、15FPS 視訊電話,VoLTE 視訊通話服務的解析度更高、雜訊更少,且語音通話和影像通話能自由切換。

對於電信營運商而言,VoLTE服務可提升無線網路頻寬的利用率, 並降低網路成本. 另一方面提供用戶更高品質的語音體驗,助於提升用戶的滿意度.

2. 目的

本文件說明VOTEL的系統架構。

3. VoLTE系統架構

VoLTE由VoLTE UE, Radio Access Network, Core Network, IMS Core Network四個部分組成; 分別說明下：

• VoLTE UE: 是指可使用VoLTE的終端設備, 如 iphone7, iphone6s, HTC 10皆是屬於此部分.

• Radio Access Network: 是指VoLTE介接的網路, 如Long Term Evolution (LTE ) 即是屬於此部分.

• Core Network: VoLTE 核心網路, Evolved Packet Core (EPC)

• IMS Core Network: VoLTE 管理網路, IP Multimedia Sub-System (IMS)

VoLTE 邏輯架構圖如下：

4. VoLTE 功能元件

• VoLTE UE (User Equipment): 泛指可連接LTE 網路與使用VoLTE 服務的終端設備.

• eNodeB: LTE的中基站,功能包括RRM功能, IP頭壓縮及用戶數據流加密, UE附著時的MME選擇, 尋呼信息的調度傳輸, 廣播信息的調度傳輸, 以及設置和提供eNB的測量等,負責連接用戶手機和行動電話網絡之間的硬體設備。

• MME (Mobility Management Entity): 負責LTE無線網路的移動管理, 功能為手機處於閒置模式(Idle Mode)時的移動管理、演進數據封包系統(Evolved Packet System, EPS)業務承載(Bearer)的管理、非存取層(Non-access Stratum, NAS)安全管理等功能。

• SGW (Serving Gateway) 與 PGW (Packet Data Network Gateway) ：服務閘道器和數據封包閘道器,主要是負責配合行動管理實體,進行用戶數據封包承載的操作管理。其實是一個網路兩端點之間服務品質(Quality of Service, QoS)的概念, 一個EPS承載將會對應到一組QoS參數,確保用戶封包資料在PGW經由SGW、eNode-B到用戶手機之間的傳遞, 能符合相對應的應用服務需求。

• HSS (Home Subscriber Server): HSS是存放用戶資料的中央資料庫,包含與用戶相關訂閱的資訊。HSS的功能包括:移動性管理, 呼叫和會話建立的支持,用戶認證和訪問授權。

• PCRF (Proxy Call Session Control Function): 策略和計費規則功能,包含策略控制決策和計費控制的功能。

• IMS (IP Multimedia Subsystem): IP多媒體核心子系統是由一系統功能組組成的。各個功能組之間由一組標准接口聯鏈起來, 組成一個IMS管理網絡。一個功能組並非是一個節點（即硬體實體）：它的實現方式是開放的, 允許將多個功能組布署在一個節點, 亦允許一個功能組由多個節點實現。考慮到容量、負載均衡和管理等方面, 還允許在一個網絡存在有多個相同的功能組。