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VOLTE
信令流程
VOLTE
是基于
SIP
协议的语音通话，
所有与
IMS
交互的信令全
部为
SIP
信令，在
理解
VOLTE
信令方面必须对
SIP
信令进行了解，
EPC
只是做为业务承
载体。由于
SIP
信令是以加密方式传输，
SIP
信令只有在
CN
侧和终端侧
才能解码，
基站
CDL
无法记录
SIP
信令，
同时
C
DL
无法解码较多
NAS
层直传消息，
所以本文中的信令说明部
分不结合
CD
L
信令进行说明
1.
注册流程及重要信令详解
SIP
提供了发现机制，如果用户要发起和另一个用户的会话，
SIP
必须发现可到达目的用户的当前主机，
注册将记录地址
URI
和
一个或者
多个联系地址相关联，这样才能进行呼叫等业务。
严格意义上
说，
SUBSCRIBE
和
NOTIF
Y
过程不属于注册过程，
但由于该过程在注册完成后紧跟着出现
，
所以本文将该过程放在注册
流程中进行说明。
用户的注销过程与注册过程相似，
主要就是注销请
求中
,expire
值为
0
，所以本文中不再进行单独说明，注销过程无
SUBSCRIBE
信令，是因为
UE
注册时已有
SUBSCRIBE
。
UE
eNodeB
OR PDN C
onnectivity
MME
SGW/PGW
CSCF
Bear Setup
(QCI5)
ER(Sip Register
Request)
ER
401(Unauthorized)
ER(Sip Register
Request)
ER
200(OK)
IBE
IBE
200
200
信令说明如下：
1.
UE
进
行
Attach
，
建立
QCI=9
的默认承载，
并使用
IMS
APN
建立
PDN
连接；
2.
建立立
QCI=5
的默认承载，用于传送
SIP
信令；
3.
UE
通
过
QCI=5
的默认承载向
IMS
发起注册请求；
4.
P-CSCF
< br>通过
HSS
获知用户信息不在数据库中，便向
终端代理回送
401Unauthorized
质
询信息，其中包含安全认证
所需的令牌；
5.
终端将用户标识和密码根据安全
认证令牌加密后，
再次
用
REGIST
ER
消息报告给
P-CSCF
服务器；
6.
P-CSCF
将
REGISTER <
/p>
消息中的用户信息解密，
验证
其合法后，
IMS
核心网将该用户信息登记到数据库中，并向终
端返回成功响应消息
200
OK
；
7.
用户向
IMS
订阅注册事件包
8.
服务器应答订阅成功
9.
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
ac
tive
，同时携带
XML
信息
10.
终端发送
Notify
200
表示接收成功
注册过程测试信令载图如下：
注销过程测试信令截图如下：
1)
Activate Default EPS Bearer Context Req
uest
（
QCI=5
）
该信令是用于建立
QCI=5
的默认承载，所有
SIP
信令都通过
QCI=5
的承载传输，
该信令的内容已在该信令前的
RRC
重配置中附
带下来。
< br>
主要说明如下：
该信令中主
要是关注
QCI
等级，必须是
QCI=
5
，才能传输
SIP
信令，
ERAB ID=6
2)
REGISTER(1ST
Sip
Register
Request)&
REGISTER
401
（
Unauthorized
）
REGISTER
信令是用于网络注册，建立关联
主要说明如下：
这是用户的第一个
REGISTER REQUST
信令，
所以鉴权方面
部分内容为空，需要网络回应
后才能补齐
REGISTER
401
信令是用于向终端回送
401Unauthorized
质询
信
息
，<
/p>
其
中
包
含
安
全
认
证
所
需
的
令
牌
，
令
牌
对
应
用
户
第
一
个
REGISTER REQUS
T
信令中鉴权摘要为空的部分，并指明算法，主
要说明如下
：
3)
REGISTER(2nd
Sip Register Request)®ISTER 200
第二条<
/p>
Register
信令是终端将用户标识和密码根据安全认证令<
/p>
牌加密后回送给服务器
主要说明如下：
REGISTER 200
信令是用
是确认注册流程完成，
并生成
SIP-
URI
和
TEL
URI
，
3GPP TS 23.003
定义了三种
URI
如下，
VOLTE
中使
用了后面两种：
Alphanumeric SIP-URIs
?
Example: sip:voicemail@
?
MSISDN represented as a SIP URI:
?
Example:
sip:+447700900123@;user=phone
?
MSISDN represented as a Tel URI:
?
Example:
tel:+447700900123
：
REGISTER
200
信令截图如下：
4)
SUBSCRIBE&NOTIFY
SUBSCRIBE
是一个用来请求对方节点的当前状态以及后续状
态变化的请求方法<
/p>
,
从网络订阅消息，
NOTIFY
是用于向服务器请求
返回当前状态消息。
VOLTE
中典型的消息流如下：
<
/p>
UE
终端
SUBSCRIBE
SUBSCRIBE 200
NOTIFY
NOTIFY
200
NOTIFY
NOTIFY
200
IMS
网络
请求状态订阅
确认订阅请求
返回当前状态
如果订阅过期了，就必
须发起新的
SUBSCRIBE
来进行订阅
SUBSCRIBE
CDS
信令截图如下：
SUBSCRIBE 200
CDS
信令截图如下
网络通过
NOTIFY
向
U
E
发送订阅的内容，
UE
通过
NOTIFY 200
确认已收到，
NOTIF
Y
的
CDS
信令截图如下：
2.
语音通话流程及重要信令详解
语音呼
叫过程就是为典型的
SIP
通话过程，
经过多个修改，
基本
已经定型。由于
VOLTE
呼叫其它通话制式的手机
时，
VOLTE
终端
侧的信令未有变化
，所以本文中不会进行说明。
CDS
软件信令截图如下
：
呼叫流程图如下：
主叫
UE
e
NodeB
EPC
IMS
EPC
eNodeB
被叫
UE
e Request
procedure
Service
Request
INVITE
ty
procedure
INVITE
e
Request
procedure
ty procedur
e
onfig(QCI5)
100
183
BEAR SETUP
(QCI=1)
BEAR SETUP (QCI=1)
183
200
200
onfig(QCI5)
100(TRYING)
200
180
200
200
180
200
通话过程
200
vate EPS Bearer Context(RRC
RECONFIG)
200
vate EPS Bearer
Context(RRC RECONFIG)
信令说明如下：
1
< br>．
1
到
6
，
UE
起呼，
UE
< br>高层协议层需要发送
INVITE
到
IMS
，
触发
RRC
连接、
安全模式等过程，
并通过
RRC
重配置消息建立
SRB2
信
令无线承载、恢复
QCI
5
承载，配
置测量控制，
IMS
收到主叫的
INI
TE
消息，
开始寻呼，
并发送
INVITE 100
（
TRYING
）
给主叫
UE
，
用于响应
INVITE
消息，
INVITE
消息中包含呼叫类型、主被叫的号
码、主
叫方支持的媒体类型和编码等；
2
．
7
到
15
，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，被叫<
/p>
UE
收到寻呼后，触发
RRC
连接、安全模式等过程，
被叫通过
RRC
重配置消息建立
SRB2
信令无线承载，
CN
侧通过
QCI=5
的
RB
向被叫发送
INVITE
消息，
UE
收到后发送
INVITE 100
消息进行响应，同时被叫发送
INVITE 183
消息给
CN
表示会话正在
< br>处理，启动
Precondition(
资源预留
)
过程，并通知主叫自己所支持的
媒体类型和
编码，并建立起
QCI=1
的承载；
3.
16
到
17
，
IMS
收到被叫的
INVITE
83
后，对主叫启动
Precondition(
资源预留
)
过程，通过
EPC
通知主叫
SM
层建立起
QCI=1
的承载后，
向
UE
发送
INVITE
183
消息；
4
．
18
到
25
，主叫向被叫发送
PRACK
消息，
PRACK
过程是一
个预确认过程，主要为了防止会话超时及
拥塞，被叫收到后返回
PRACK
200
，主叫收到被叫的
PRACK 200
< br>以后，发送
UPDATE
消
息，
进行媒体格式协商过程，
被叫通过
UP
DATE 200
返回协商结果；
5. 26
到
31
是振铃接听过程，被叫发送
INVITE 180
给主叫，
振
铃，摘机后发送
INVITE
20
0
给主叫，主叫返回
ACK
进行确认，
通
话完全建立，进入通话过程；
6.
32
到
37
为挂机过程，通话结束后，
主叫发送
BYE
请求结束
本次会话，<
/p>
IMS
服务器给被叫发送
BYE,
请求结束本次会话，被叫挂
机，回
BYE 2
00
消息，核心网
IMS
服务器给主叫
发
BYE 200
，标明
会话结束，<
/p>
主被叫分别去激活
EPS
专用承载消息，
删除
QCI=1
的数
< br>据无线承载。
1)
INVITE
INVITE
是发起会
话邀请，在
VOLTE
中就是用于起呼，
INVITE
消息中主要包含了主叫信息、被叫号码和主叫支持的格式
信令截图如下：