前言

当前正处在移动互联网迅猛发展的时代，跨代创新和跨界融合的业务层出不穷。VoLTE是一项颠覆性的技术，VoLTE业务是对移动通信基础语音业务的一次全面升级，是无线网、核心网、信令网、承载网、支撑系统的一次系统性变革，翻开了运营商真正走向全IP运营、开创移动互联网新业务模式的新篇章。VoLTE业务涉及20多个网元、50多个接口，语音连续性还涉及多个制式网络的配合，维护和优化工作将是一项复杂的系统工程。

5G核心网架构主要包含三大技术：基于服务的架构、控制与用户面分离和网络切片。其中基于服务的架构、基于云原生构架的设计，借鉴了IT领域的“微服务”理念，传统网元先是转换为网络功能（NF），然后NF再被分解为多个“网络功能服务”。这需要首先掌握网元是如何转换为网络功能的，类似IMS网络的承载层、控制层及业务层是如何配合实现业务的。

基于这样的背景，作者希望出版一本全面、详尽介绍VoLTE网络端到端业务流程的书，以协议和信令流程为主线介绍VoLTE业务网络，帮助读者更好地了解VoLTE业务的技术原理，为今后在本专业领域更上一层楼打下坚实的基础，为今后学习5G网络打下根基。

本书的特点是以实例介绍为主，希望为读者搭建一座理论联系实际的桥梁，结合国内实际网络案例，用通俗易懂的语言介绍了VoLTE业务相关的信令。为了满足读者学习VoLTE端到端信令原理的需求，本书在第3章和第4章中介绍了VoLTE业务无线侧和核心侧的相关协议栈及信令流程，在第5章中介绍了VoLTE业务的呼叫信令流程。

本书内容主要围绕VoLTE业务流程展开，从传统移动通信网、IMS网络到VoLTE业务网络，从无线网、核心网的业务流程到VoLTE业务的全流程，由浅入深，由理论到实践，详细、全面地阐述了VoLTE业务的端到端信令流程和网络问题分析方法。全书共10章，可分为两个部分：第一部分为第1～5章，主要内容是VoLTE业务的基本原理、无线网络接口协议、核心网络接口协议和VoLTE业务流程分析；第二部分为第6～10章，主要内容是与VoLTE业务打得通、接得快、听得清、不掉话相关的问题分析以及现网实战应用。

第一部分包括如下内容。

第1章主要介绍了传统移动通信网络、IMS网络和VoLTE业务网络的结构及功能，可以帮助读者了解移动通信网络VoLTE业务的技术原理；

第2章主要介绍了VoLTE业务无线网、核心网相关信息元素的定义、作用以及和信令流程的对应关系，为后续学习信令流程及协议做了很好的铺垫；

第3章主要介绍了VoLTE业务无线网络的协议及主要信令流程，包括空中接口（空口）的控制面、用户面和X2接口的协议栈，小区搜索、随机接入和专载建立等主要信令过程，以及半持续调度、TTI绑定等主要特性，可以帮助读者对VoLTE业务无线网络的信令和特性功能有比较细致的了解；

第4章主要介绍了VoLTE业务核心网络各接口所使用的关键信令协议及功能，包括S1-MME接口的S1AP协议和IMS网络的SIP及SDP协议的详细介绍，并通过现网实例进行协议的解读，为后续VoLTE业务信令流程的学习打下坚实的基础；

第5章主要介绍了VoLTE业务的域选、锚定、SRVCC和CS Retry的特性流程，VoLTE用户的注册和呼叫流程，可以帮助读者对VoLTE业务的端到端信令流程有清晰的理解。

第二部分包括如下内容。

第6章主要介绍了VoLTE业务实际商用的话务网络和业务流程，并借助于现网实例明确与VoLTE业务“打得通”相关问题的分析思路，结合VoLTE业务的端到端流程帮助读者对接通中的问题进行分析和排查；

第7章主要介绍了语音业务时延的基本原理，VoLTE业务区别于传统语音业务的时延特性，以及实际商用网络中各个话务模型的时延计算原理，并借助于现网实例明确与VoLTE“接得快”相关问题的分析思路，结合VoLTE业务的话务模型帮助读者对时延问题进行分析和排查；

第8章主要介绍了VoLTE高清语音业务的特性，着重讲解影响语音业务质量的因素之一，编解码的基本概念和协商流程，并借助于现网实例明确与VoLTE“听得清”相关问题的分析思路，结合VoLTE业务的技术原理帮助读者对语音质量问题进行分析和排查；

第9章主要介绍了VoLTE业务区别于传统语音业务掉话的特性和场景，包含无线侧和核心侧导致的掉话信令流程，并借助于现网实例明确与VoLTE“不掉话”相关问题的分析思路，结合VoLTE业务的特性帮助读者对掉话问题进行分析和排查；

第10章主要介绍了VoLTE业务实际商用中信令监测系统在日常故障处理和业务优化中的必要性，以及现网如何利用信令监测系统进行VoLTE业务问题的定界和分析，包含接通、掉话、SRVCC和语音质量4个专题的具体分析思路，可以帮助读者了解VoLTE业务商用网络中遇到的实际生产问题和优化经验，进一步掌握VoLTE业务的端到端流程。

本书作者是长期工作在第一线从事移动通信网络维护和优化的专业技术人员，从固定网到移动网、从电路域到分组域、从传统组网到MSCpool组网，历经多代电信业务网络的变迁和演进，具有丰富的网络优化经验。本书在编写过程中融入了作者在长期从事核心网网络维护和优化工作中积累的信令分析经验和心得，使读者更好地理解VoLTE业务端到端信令流程、话务模型等内容。

本书在编写过程中得到了李斌杰、元杰、单洁、郑荣光、王振世、顾燕娟、龙杰、李明鑫、雷丹丹等同志的大力协助，在此表示深深的感谢。由于时间仓促，再加上作者本身知识面所限，书中难免存在不妥和错误之处，恳请广大读者批评指正。

作者

2019年2月于南京