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2009 年度以降音声系 NW の IP 化 (IMS 導入 ) MMS RNC CSN/ASN 3G BTS IPNW MGN/MRN SIN 音声 IPNW IPNW IP RNC 既存 3G IMS 導入 CS IP MMS:Mobile Multimedia switching System CSN/ASN SIN 音声 既存 3G 3G 2010 年度以降 LTE 導入 IP RNC BTS IPNW IPNW LTE MGN/MRN EPC パケット LTE 導入 LTE 対応の CSN/ASN SIN 音声 3G 2014 年度以降 VoLTE 導入 IP RNC BTS VGN IPNW IPNW VoLTE 導入 LTE MGN/MRN EPC 音声 パケット VoLTE 対応の 8
IPSCP PCRF MME ASN CSN VGN PGW SGW コアネットワーク (IMS) MRN MGN ドコモの VoLTE アーキテクチャ LTE ネットワーク AS:Application Server BGCF:Breakout Gateway Control Function I CSCF:Interrogating Call Session Control Function IMS AGW:IMS Access GateWay MGCF:Media Gateway Control Function MGW:Mobile GateWay MRFC:Multimedia Resource Function Controller MRFP:Multimedia Resource Function Processor S CSCF:Serving Call Session Control Function SLF:Server Locator Function 他 NW HSS I CSCF P CSCF PCRF MME SLF AS MRFC MRFP S CSCF PGW SGW IMS AGW LTE ネットワーク 標準化の VoLTE アーキテクチャ BGCF コアネットワーク (IMS) MGCF MGW C Plane U Plane 他 NW 9
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発側 NW 着側 RTCP 最大ビットレート 1 RTCP 最大ビットレート 2 間でやり取りした情報 (1,2) を基に着側 発側方向のレートが決まりそのレートで通信が行われる RTCP 最大ビットレート 4 RTCP 最大ビットレート 3 間でやり取りした情報 (3,4) を基に発側 着側方向のレートが決まりそのレートで通信が行われる DL データ送信 time PDCCH で指定した送信フォーマットで がデータ送信 v DL データ送信 RTP パケットとして 20ms に 1 回生成 20ms UL データ送信 UL データ送信 time 4ms PDCCHで指示された送信フォーマットでがデータ送信 v v v 20ms 20ms 20ms time v PDCCH PDSCH PUSCH 音声パケット 12
音声データ生起タイミング データ送受信タイミング 音声データ生起タイミング データ送受信タイミング v Delay packing なしのデータ送信 v v v Delay packing ありのデータ送信 v v v v time 音声データ発生のたびデータ送信 time 音声データを2 個待ち合わせてデータ送信 ( 図の例 ) v 音声パケット PDCCH PDSCH 13
ヘッダ圧縮前 ヘッダ圧縮後 PDCCH IP header PUSCH PDCCH 音声データ 1 個を分割してデータ送信するため, 分割数分 PDCCH が必要 TTI bundling PUSCH 1 回の PDCCH 指示で 4 sub frame データ送信 UDP header time RTP header time 最小 3 byte まで圧縮 RTP payload RTP payload 14
xgsn RNC SIN MME IPSCP ASN CSN VGN ESPGW MRN PCRF MGN 他 NW 15
Attach 処理 Registration 処理 発 電源 ON 1Attach 要求 7Attach 完了応答 (PCO:VGN Address) 8Registration 要求 (1st) 11 演算処理 12Registration 要求 (2nd) ( 認証演算結果 ) 2 位置登録要求 3IMS Default Bearer 接続要求 (APN:ims) 3IMS Default Bearer 接続要求 (APN:ims) 4P CSCF Discovery 処理 5IMS Default Bearer 5IMS Default Bearer 接続応答接続応答 (PCO:VGN Address) (PCO:VGN Address) 6 位置登録要求 10Registration 応答 (AKA 認証用コード ) 8CSN アドレス要求 8Registration 要求 10Registration 応答 (AKA 認証用コード ) 12Registration 要求 ( 認証演算結果 ) 14Registration 応答 14Registration 応答 MME ESPGW PCRF VGN SIN CSN ASN IPSCP 2 位置登録応答 (Default APN:ims) 6 位置登録応答 8CSNアドレス応答 (CSNアドレス) 9 認証キー要求 9 認証キー応答 13 演算結果を比較して認証可否を判断 14Registration 要求 14 位置登録要求 14 位置登録応答 14Registration 応答 16
発 発 VGN 発 CSN 発 ASN IPSCP MRN 着 CSN 着 ASN 着 VGN 着 PCRF MME SGW 発信 1 発信要求 (SIP_INVITE) 2 位置情報取得処理 (NetLoc) 2 1 位置情報取得要求 3 発信要求 (SIP_INVITE) 7 帯域管理 3 発信要求 (SIP_INVITE) 4 発側サービス判定 5 発信要求 (SIP_INVITE) 6 着ユーザ在圏問合せ (Diameter_LIR) 8 発信要求 (SIP_INVITE) SIN が生成する発信要求と同様の信号にインタワーク CSIP における基本発着信処理を流用 2 2 位置情報応答 発発 VGN 発 CSN 発 ASN IPSCP MRN 着 CSN 着 ASN 着 VGN 着 MME SGSN CSIP における基本発着信処理を流用 ネットワーク内制御にのみ利用している情報の削除 着信要求 (SIP_INVITE) 1 1 着側在圏問合せ 1 2 MME,SGSN へ最終アクセス時刻取得 1 3 着側在圏通知 4 帯域管理 1 着側在圏確認処理起動 (T ADS) 2 着側サービス判定 3 発信要求 (SIP_INVITE) 5 発信要求 (SIP_INVITE) 6 発信要求 (SIP_INVITE) 17
Precondition 処理 発発 VGN 発 CSN 発 ASN IPSCP MRN 着 CSN 着 ASN 着 VGN 着 5 通話用ベアラ確立 6 暫定応答 (SIP_183 Session Progress) 9 リソース予約 (UPDATE) 4 暫定応答 (SIP_183 Session Progress) 7 送達信号 (PRACK) 8 送達信号応答 (200OK(PRACK)) 10 リソース予約応答 (200OK(UPDATE)) 呼び出し音 (RBT) を発に送出 (CSIP における基本発着信処理を流用 ) RBT 停止 (CSIP における基本発着信処理を流用 ) 音声通話確立 (CSIP における基本発着信処理を流用 ) 1 暫定応答 (SIP_183 Session Progress) 2 位置情報取得処理 (NetLoc) 3 通話用ベアラ確立 11 発信要求応答 (SIP_200OK) 18
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IPSCP MPN IWG ASN CSN VGN 着 1SMS 転送要求 2 加入者情報収集加入者情報応答 CSIP における基本発着信処理を流用 3SMS 転送要求 4SMS 転送要求 (SIP_MESSAGE(RP DATA)) 5SMS 転送要求 (SIP_MESSAGE (RP DATA)) 6SMS 転送要求 (SIP_MESSAGE (RP DATA)) 7 送達信号応答 (SIP_200(OK)) 8 送達信号応答 (SIP_200(OK)) 9 送達信号応答 (SIP_200(OK)) 10メッセージ受信応答 (SIP_MESSAGE(RP_ACK)) 11メッセージ受信応答 (SIP_MESSAGE(RP_ACK)) 12メッセージ受信応答 (SIP_MESSAGE(RP_ACK)) 13メッセージ受信確認 (SIP_202(Accepted)) 14メッセージ受信確認 (SIP_202(Accepted)) 15メッセージ受信確認 (SIP_202(Accepted)) 20
21 22 発 MME ESPGW PCRF RNC SGSN SIN VGN CSN ASN 着 VoLTE~VoLTE 通話中 1LTE 無線状態悪化と3G 無線状態が一定以上であることを検出 2 無線状態通知 3SRVCC 要求 4SRVCC 要求 5 無線リソース確保 6STN SRよりVGN 選択 6SRVCC 要求 7SRVCC 応答 8SRVCC 応答 9 無線方式をLTEから3Gに切り替える 10 無線切替完了通知 11 無線切替完了通知 12 無線切替完了応答 13 無線切替完了通知 14PS 単独位置登録要求 15Dedicated Bearer 解放要求 16Dedicated Bearer 解放応答 17 確立中ベアラ通知 20LTE 3G 切替通知 19ベアラ解放要求 18 残存ベアラ決定 21LTE 3G 切替通知応答 22コーディック変更処理 3G~VoLTE 通話中 終話処理 Combined 位置登録 (RAU) 21
発発 VGN 発 CSN 発 ASN IPSCP MRN 着 CSN 着 ASN 着 VGN 着 発信 1 発信要求 (SIP_INVITE( ビデオ )) 2 位置情報取得処理 (NetLoc) 3 発信要求 (SIP_INVITE( ビデオ )) 8 通話用ベアラ確立映像用ベアラ確立 4 発側サービス判定 ( ビデオ ) 以降,VoLTE における基本発着信処理概要と同様 ( ただし, ビデオコール用の帯域管理, 着側サービス判定を行う ) 7 暫定応答 (SIP_183 Session Progress) 以降,VoLTE における基本発着信処理概要と同様 4 暫定応答 (SIP_183 Session Progress) 5 位置情報取得処理 (NetLoc) 6 通話用ベアラ確立映像用ベアラ確立 22
発発 VGN 発 CSN 発 ASN IPSCP MRN 着 CSN 着 ASN 着 VGN 着 音声 ビデオ切替 1 切替要求 (SIP_reInvite( ビデオ )) 音声通話中 2 切替要求応答 (SIP_200OK(reInvite( ビデオ ))) 3 映像用ベアラ追加 4 切替要求応答 (SIP_200OK(reInvite( ビデオ ))) 5 映像用ベアラ追加 6 切替要求応答 (SIP_200OK(reInvite( ビデオ ))) ビデオ切替完了 以降, ビデオコール継続 23