老规矩 先说概念
VoWIFI概述
- VoWiFi（Voice over Wi-Fi，Wi-Fi语音）是一种通过 Wi-Fi 网络进行语音通话的技术。
- 相较于VoLTE（Voice over LTE），两者更多是无线接入技术的不同：
- VoWIFi使用WiFi+ePDG替代eNode+MME+SGW。对于IMS而言没有很大的差别，毕竟IMS强调与接入无关。
VoWiFi架构和接口说明
如图所示，VoWiFi架构相较于普通EPC架构，主要区别在于ePDG（Evolved Packet Data Gateway）的引入，ePDG替代了mme在接入方面的功能，通过IPsec的ISAKMP协议进行安全协商进行用户鉴权，通过s2bc/u接口和GW交互。
这里说明下epdg的接口作用：
| 接口 | 连接对象 | 核心协议 | 主要作用 |
|---|---|---|---|
| SWu | ePDG ↔ UE（WLAN） | IKEv2、IPsec | 建立安全 IPsec 隧道，实现非可信 Wi-Fi 接入的加密通信、用户鉴权与地址分配 |
| S2b | ePDG ↔ P-GW | GTPv2、PMIPv6（Proxy Mobile IPv6，代理移动 IPv6） | 承载用户会话与数据转发，完成非 3GPP 接入到 EPC 核心网的互通，分为C面和U面。 |
| SWm | ePDG ↔ HSS/AAA Server | Diameter | 执行用户认证、授权（EAP-AKA/AKA’），传递鉴权与策略数据 |
vowifi接入流程分析
vowifi接入流程图如下：
结合报文简单说明vowifi的接入流程。
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手机开启vowifi功能，会根据SIM卡自动生成epdg的FQDN，在wifi链接时会自动发送搜寻。同一plmn下这个构造的FQDN是唯一的，如图所示。这里可以通过路由器下发DNS解析地址为epdg的IP地址，在epdg机器上配置bind来实现解析。这里没保存返回的EPDG地址抓包。
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在获取epdg swu地址后
- 终端会进行SA协商，建立安全隧道
- 之后epdg收到终端带上的认证信息向HSS/AAA Server发送认证交互，核心网根据UE信息，获取鉴权向量，并将AUTN、RAND、MAC返回UE
- UE返回认证结果
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ePDG校验从AAA获取的MSK校验UE的AUTH参数成功后，向PGW发送会话建立流程，ePDG将结果返回给UE，并携带PGW分配的UE IP，AUTH参数，SA参数，TSI，TSR参数
可以看到，这里直接请求的是IMS的APN，接入方式是WLAN；
xGW会通过S6b向HSS/AAA查用户是否允许使用PMIPv6附着（简单说就是锚定这个用户在ims这个apn的ip），鉴权成功信息如图所示：
补充一下SMF/xGW到PCF拿volte策略的流程，http2忘过滤了-=
顺便看看ims承载建立后的sip注册，可以看到接入方式是WLAN
VoWifi 与 VoNR 之间平滑切换流程分析
环境是45G融合核心网，手机得支持vowifi切vonr
- VoWifi 到 VoLTE 的流程如图所示，和普通注册流程类似，只不过多了IPCAN的会话更新和epdg承载的删除。
这里以VoWiFi到VoNR切换为例说下承载建立流程，如图所示，可以看到存在语音通话的rtp流，在wifi信号弱的区域手机向核心网发起ims pdn会话建立，这里用的45G融合核心网，原理都一样。发起核心网会话（session） -> ims承载建立完成 -> 删除epdg承载。
踩坑记录支持vowifi切vonr的手机，在vowifi承载建立的create session中，APCO字段会携带5G PDU的ID，用于后续VoNR切换。
- VoLTE 到 VoWifi 的流程如图所示，流程也差不多，只不过VoLTE的承载是在VoWifi session建立时就开始拆除了。
交付处理思路
- 要部署的是一套演示环境，比较简单，因此直接采用单台服务器起KVM拉三台虚拟机，45GC+EPDG+IMS，不使用DPDK
- 路由器没啥限制，WAN口直接和SWu处于同网段最方便，终端通过wifi接入通过WAN口NAT访问epdg
- 主要是终端，国内商用终端实测在特定PLMN下才会支持vowifi开关，抓包看小米会携带46011的EPDG地址查询
- 验证vowifi和5G的无缝切换，通过制造wifi信号和5G信号的切换带实现，在该区域来回移动来验证即可。