【整理】VoLTE和RCS服务演化

• 名词术语
• 3GPP
• TS 24.229
• IMS procedure
• TS 24.341
• SMS over IMS and SMS over SGs for a cohesive SMSoIP
• SMSoIP=SMS over IP
• GSMA
• IR.92
• IMS Profile for Voice and SMS
• =VoLTE
• VoLTE=Voice over LTE
• IR.94
• IMS Profile for Conversational Video Service
• =ViLTE
• ViLTE=Video over LTE
• IR.58
• IMS Profile for VoHSPA
• VoHSPA=Voice over HSPA
• IR.51
• IMS Profile for Voice, Video and SMS over untrusted Wi-Fi access
• =VoWiFi
• VoWiFi=Voice over Wi-Fi
• RCC.07
• =RCS
• IETF=Internet Engineering Task Force
• XCAP=XML Configuration Access Protocol
• GTT=Global Text Telephony
• E-UTRAN=Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network
• EPC=Evolved Packet Core
• ICS=IMS Centralized Service
• UNI=User-Network Interface
• NNI=Network-Network Interface
• MME=Mobility Management Entity
• SGW=Serving Gateway
• PGW=Packet Data Network Gateway
• PCRF=Policy and Charging Rules Function
• AMR=Adaptive Multi-Rate
• AMR-NB=AMR Narrow Band
• AMR-WB=AMR Wide Band
• 传输音视频
• RTP=Real Time Protocol
• RTCP=RTP Control Protocol
• UDP=User Datagram Protocol
• DTMF=Dual-Tone Multiple Frequency
• APN=Access Point Name
• TAS=Telephony Application Server
• SIP=Session Initiation Protocol
• SDP=Session Description Protocol
• QCI=QoS Class Identifier
• GBR=Guaranteed Bit Rate
• VoLTE=Voice over LTE
• 出现背景
• 3GPP Release 8发布了LTE
• 现存几种系统
• 传统的：（基于CS的）语音voice服务
• 新的：（基于LTE的）多媒体短信SMS服务
• 范围：通过3G网络实现的
• 不带CS
• 几种方案
• 3GPP的CSFB
• CSFB=Circuit Switched Fallback
• IMS
• 非国际标准的VoLGA
• VoLGA=Voice over LTE via Generic Access
• GSMA建议统一成一种：基于IMS的VoLTE
• 其他方式都转换成IMS的
• Voice service migration
• 
• 为何需要VoLTE
• 如果想要在4G网络中实现语音通话=打电话
• 之前：
• 需要额外部署实现一套3G网络，底层是用基于CS(circuit switched)的方式，去实现语音数据传输，实现打电话
• 接入方式效率很低，还需要占用收取授权费的频谱
• 有了VoLTE
• 在已有的4G的LTE/EPC网络之上，基于PS(packet switched)的方式，传输控制信号和语音媒体数据，实现打电话
• 无需额外的3G网络
• 大大提高了通信效率
• 现状
• VoLTE广泛流行，主流网络运营商都已支持
• 相关
• ViLTE=Video over LTE
• 作为VoLTE的补充
• 也是GMSA制定的规范
• 也正在被慢慢接受
• 前景
• VoLTE和ViLTE逐渐成为基于IP的网络的核心服务
• 就像
• 语音是2G和3G网络的核心服务
• 功能
• 实现高清电话
• 用于帮助网络运营商对抗OTT互联网的VoIP服务
• 优势和特点
• 延迟更低，容量更高
• 对比
• OTT的VoIP
• 其最大化利用了底层网络能力
• 会在一定程度上影响音视频服务的质量
• 支持QoS
• QoS=Quality of Service
• 架构
• VoLTE的架构=Profile=configuration
• VoLTE network configuration
• 
• -> VoLTE Profile中：
• 定义了：UNI
• 但是没定义：NNI
• 涉及到不同网络之间的交互和漫游
• 其他规范中定义了
• GSMA PRD IR.92 Depiction of UE and Network Protocol Stacks in IMS Profile for Voice
• 
• 作用
• VoLTE中的
• SIP 用于 （传输）控制（信号）
• registration
• authentication
• addressing
• call establishment
• call termination
• SDP 用于 （传输音视频）数据
• RTP media and bandwidth negotiation
• 服务标准
• 背景
• 当LTE网络还没完全覆盖时，但却又希望提供VoLTE和ViLTE的服务
• 希望实现：voice call continuity=持续性语言呼叫=保持语音的持续性（不断掉）
• SR-VCC=Single Radio Voice Call Continuity
• 几种等级
• eSRVCC= enhanced SR-VCC
• vSRVCC= video SR-VCC
• rSRVCC= reverse SR-VCC
• 具体实现路径（策略）
• 有多种
• 根据运营商的不同情况
• 可用的频谱多少
• 语音策略
• 技术架构
• 商业目标
• 市场情况
• 举例
• 逐渐演化的方式
• 以CSFB开始
• CSFB=Circuit Switched Fallback
• 先部署好IMS
• IMS=IP Multimedia Subsystem
• 在LTE网络没有完全覆盖之前
• 再引入SR-VCC
• 一步到位方式
• 当LTE网络完全覆盖后
• 再直接实现VoLTE
• 编解码codec
• EVS=Enhanced Voice Services
• 不同模式
• WB=wideband
• SWB=super-wideband
• FB=full-band
• 不同比特率
• 符合监管Regulatory
• 美国和加拿大
• E-911 location requirements
• text-to-911
• 紧急和警报服务 emergency and alerting services
• 合法监听 lawful interception
• 政府优先服务 government priority services
• 漫游
• 架构=模型
• 旧：LBO=Local Breakout
• 新：S8HR=S8 Home Routed
• 涉及到多个方面
• 收费 billing and charging
• 紧急情况 emergency
• 合法监听 lawful interception
• RCS
• =Rich Communications Services
• 演化历史
• 简述
• 3GPP的MMTel
•  ->（One Voice提出）VoLTE
• -> 移交给GSMA，独立出RCS项目
• + 辅助协议：IETF和OMA的Presence和CPM
• =完整的RCS
• 概述：基于IMS的全IP多媒体通信
• 特点：
• 可互操作
• 融合
• 丰富
• 功能
• 多媒体消息multimedia messaging
• 聊天chat
• single chat 单聊
• group chat 群聊=组聊
• 文件发送file transfer
• 隐私privacy
• 好友列表buddy lists
• 状态 presence
• 能力发现capability discovery
• 详解
• 最早在部署LTE期间产生了需求：基于IMS的电话服务，即VoLTE
• 通过考虑到3GPP第7版中定义的TS 24.173中规定的 MMTel=IMS MultiMedia Telephony Service=IMS多媒体电话服务 标准，One Voice行业计划构想了基于LTE的基于IMS的电话服务的简单配置文件
• One Voice还考虑了由ETSI TISPAN开发的补充服务规范Supplementary Services Specifications，该规范已转移到3GPP
• One Voice规范已提交给GSM协会（GSMA），作为基于IMS的VoLTE解决方案进行进一步增强。 基于一种语音规范，GSMA开发了永久参考文档（PRD）IR.92。 IR.92也称为语音和SMS的IMS配置文件，它指定了3GPP第8版中定义的最低强制性功能集，无线设备和网络将VoLTE实施为可互操作的，高质量的，基于IMS的电话通过LTE服务。 虽然VoLTE适合替代现有的CS语音，但是GSMA PRD IR.92还介绍了支持CS-IMS语音转换的功能。
• 在此期间，IETF=Internet Engineering Task Force=互联网工程任务组 和 OMA=Open Mobile Alliance=开放移动联盟 等标准机构正在开发使能技术，例如Presence=状态，CPM=Converged IP Messaging=融合IP消息系统 和其他支持使能器，用作下一代消息框架。 很明显，有必要发展现有的基于xMS的消息传递服务，以提供更丰富的用户体验，并允许基于它的新服务的开发。
• RCS最初是由多家主要运营商和OEM，于2007年发起的一项行业倡议。他们希望探索下一代全IP多媒体通信，从而能够快速采用移动应用程序和服务，并基于IMS架构，提供可互操作，融合和丰富的通信体验。 当由于业界的极大兴趣而使这一计划变得太大时，把计划转向了GSMA，以利用其组织支持和项目管理技能使之成为真正的全球项目。 在GSMA中，Network 2020计划=Network 2020 Program 下的 全球规范小组=Global Specification Group 负责开发和维护相关的RCS规范
• 基于IMS
• 利用了IMS的控制功能，实现了丰富的多媒体服务产品组合
• 多媒体消息multimedia messaging
• 聊天chat
• 单聊
• 群聊=组聊
• 文件发送file transfer
• 隐私privacy
• 好友列表buddy lists
• 状态 presence
• 部署
• 不同运营商部署RCS的方案不同
• 举例
• 在VoLTE之前就部署RCS消息服务
• 用于满足用户对于多媒体消息的需求
• 面对智能手机时期的OTT的各种应用的竞争
• 特点
• 能力发现capability discovery
• 使得用户得以知道其好友支持哪些功能
• 利于选择合适的通信方式与其沟通
• 避免了各种错误和尝试，提升了用户体验
• 实现了
• 互操作性interoperability
• 可触达性reachability
• 不同用户之间的无缝通信
• VoWiFi
• 架构
• TS-23-402 architecture enhancements for non-3GPP (non-roaming) access
• 
• IMS
• 特点
• 模块化modular
• 可扩展extendable
• VoLTE和RCS
• 共同特点
• 都是基于IMS架构演化出的新功能
• 共存
• 运营商部署VoLTE时，往往也会部署RCS
• 用于一步到位，支持全IP的网络
• RCS可看成是旧的SMS和MMS的演化
• 在某些特定场景下，（比如信号不够好？）VoLTE也会用CS的服务作为补充
• 以RCS为基础的Voice over Wi-Fi的电话，有时候可以作为VoLTE和CS的补充
• 网络接口
• 背景
• 不同网络，不同运营商，很复杂
• 希望不同用户可以互相沟通
• 涉及到
• 不同网络之间的沟通：
• NNI=Network-to-Network Interface
• 终端网络和用户之间的沟通
• UNI=User-to-Network Interface
• 相关架构
• 某公司：CATALEYA
• 

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