基于VOLTE的視頻彩鈴實(shí)現(xiàn)與研究

武紅然 韓紅蕊 陳志欣

摘?要：視頻彩鈴是類似音頻彩鈴的業(yè)務(wù)，作為音頻彩鈴的升級(jí)，使用短視頻代替普通回鈴音使主叫用戶享受個(gè)性化彩鈴。本文對(duì)資源預(yù)留技術(shù)、視頻炫鈴在網(wǎng)絡(luò)中的位置以及VOLTE網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)中視頻彩鈴實(shí)現(xiàn)原理展開深入分析研究，具有重要參考價(jià)值。

關(guān)鍵詞：視頻彩鈴;VOLTE;Precondition;資源預(yù)留

1 研究背景

視頻彩鈴是一項(xiàng)被叫側(cè)業(yè)務(wù)，是指在被叫用戶振鈴未應(yīng)答的過程中，系統(tǒng)給正在等待的主叫用戶播放一段定制的短視頻。傳統(tǒng)CS網(wǎng)絡(luò)受帶寬等限制，無法實(shí)現(xiàn)視頻彩鈴，目前該業(yè)務(wù)基于4G的VOLTE網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)實(shí)現(xiàn)。VOLTE是4G語音業(yè)務(wù)主流解決方案，即LTE作為IMS的一種接入類型，由IMS網(wǎng)絡(luò)中的SIP協(xié)議實(shí)現(xiàn)語音、視頻和短信等業(yè)務(wù)。資源預(yù)留技術(shù)在VOLTE業(yè)務(wù)中廣泛應(yīng)用，是提高用戶接通率的重要技術(shù)，目前語音呼叫、視頻及數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)都支持該機(jī)制。

2 資源預(yù)留基本原理

在IMS網(wǎng)絡(luò)的SIP協(xié)議中，資源預(yù)留機(jī)制使用INVITE/183進(jìn)行SDP協(xié)商，以UPDATE消息攜帶SDP指示本端的資源預(yù)留完成，200FOR UPDATE消息攜帶SDP指示對(duì)端的資源預(yù)留完成。支持Precondition機(jī)制需要在SDP中擴(kuò)展關(guān)于Precondition的相關(guān)屬性行。如果協(xié)商結(jié)果為支持Precondition，則在用戶振鈴前就會(huì)將承載面資源預(yù)留完成，這樣用戶振鈴時(shí)資源已經(jīng)準(zhǔn)備就緒，能夠?qū)崿F(xiàn)呼叫接通率的提高。

3 視頻彩鈴在網(wǎng)絡(luò)中的位置

在VOLTE網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)中，呼叫流程需要主叫側(cè)和被叫側(cè)網(wǎng)元配合完成，其中主被叫側(cè)均涉及PCSC、SCSCF、AS等網(wǎng)元。為了實(shí)現(xiàn)視頻彩鈴業(yè)務(wù)，在VOLTE網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)中增加了視頻彩鈴業(yè)務(wù)AS作為視頻彩鈴管控網(wǎng)元，協(xié)助完成視頻彩鈴用戶在呼叫流程中的資源預(yù)留和媒體協(xié)商等信令交互過程。用戶訂購了視頻彩鈴后，HSS中會(huì)增加對(duì)應(yīng)視頻彩鈴的特性，當(dāng)用戶做被叫的時(shí)候，被叫側(cè)的SCSCF會(huì)根據(jù)特性配置將呼叫觸發(fā)到視頻彩鈴AS，由視頻彩鈴AS完成為主叫用戶播放視頻的信令消息交互。

4 視頻彩鈴實(shí)現(xiàn)流程

視頻彩鈴用戶做被叫的場(chǎng)景，在呼叫接通之前分為三個(gè)部分：主被叫資源預(yù)留、啟動(dòng)視頻彩鈴和關(guān)閉視頻彩鈴。

4.1 主被叫資源預(yù)留

資源預(yù)留技術(shù)應(yīng)用在視頻炫鈴呼叫流程中，需要視頻炫鈴AS參與到媒體協(xié)商過程，結(jié)合對(duì)Supported、UserAgent和SDP消息內(nèi)容的分析，分別和主被叫側(cè)進(jìn)行媒體協(xié)商。

在主叫終端發(fā)起的第一條INVITE消息中，Supported頭域中指示本端支持Precondition，同時(shí)SDP中攜帶Precondition相關(guān)的QoS參數(shù)，UserAgent代表手機(jī)終端軟件版本信息。視頻彩鈴AS收到INVITE消息后，可根據(jù)INVITE消息報(bào)文中的IMEI信息和UserAgent頭域來判斷主叫終端是否支持視頻彩鈴。被叫終端收到INVITE消息后，懸置會(huì)話的建立，向主叫終端發(fā)送攜帶SDP信息的183消息，其中攜帶Precondition相關(guān)的QoS參數(shù)。主叫側(cè)完成資源預(yù)留后，發(fā)送UPDATE消息給被叫側(cè)，指示本端Precondition已完成。被叫側(cè)完成資源預(yù)留后，返回200OK給主叫側(cè)，指示本端Precondition已完成。主被叫網(wǎng)絡(luò)資源預(yù)留均完成后，被叫終端向主叫網(wǎng)絡(luò)發(fā)送180振鈴消息。

4.2 啟動(dòng)視頻彩鈴

視頻彩鈴AS接收到被叫的180振鈴消息后，需判斷主叫初始INVITE消息中是否攜帶了video和Precondition標(biāo)簽，被叫是否支持Precondition。若均符合要求，則向主叫側(cè)發(fā)送UPDATE消息更新媒體信息。當(dāng)主被叫初始媒體協(xié)商為視頻通話時(shí)，video媒體行下攜帶參數(shù)sendrecv，audio媒體行下攜帶參數(shù)sendrecv。若不能都符合要求，則向主叫側(cè)發(fā)送UPDATE消息更新媒體信息，且AS允許UPDATE消息將音頻升級(jí)為視頻。當(dāng)主被叫初始媒體協(xié)商為音頻通話，則video媒體行下攜帶參數(shù)sendonly，audio媒體行下攜帶參數(shù)sendrecv，完成后通過返回200OK啟動(dòng)視頻彩鈴。

主叫側(cè)終端發(fā)起的UPDATE和視頻彩鈴AS響應(yīng)的200OK消息為可選消息。主叫終端根據(jù)視頻資源是否預(yù)留成功，判斷是否執(zhí)行此步驟。若主叫終端判斷預(yù)留成功，表示主叫終端已確認(rèn)資源的彩鈴媒體，則無須此步驟。若主叫終端判斷未預(yù)留成功，則需執(zhí)行此步驟，進(jìn)行資源確認(rèn)。視頻彩鈴AS根據(jù)主叫的媒體能力播放音頻或視頻彩鈴，并轉(zhuǎn)發(fā)180消息。

4.3 關(guān)閉視頻彩鈴

當(dāng)被叫接聽電話后，需要停止主叫側(cè)視頻彩鈴播放，切換為主被叫之間的通話。被叫用戶選擇接聽電話后，終端會(huì)向網(wǎng)絡(luò)回復(fù)200OK消息，視頻彩鈴AS收到該消息后停止彩鈴播放。視頻彩鈴AS向被叫發(fā)送reINVITE請(qǐng)求，消息中不攜帶SDP信息，被叫終端對(duì)reINVITE消息進(jìn)行應(yīng)答。視頻彩鈴AS代替被叫，再次向主叫側(cè)發(fā)起UPDATE媒體重協(xié)商。視頻彩鈴AS將對(duì)被叫的媒體類型與主叫當(dāng)前通話類型進(jìn)行匹配處理。若被叫終端返回的SDP媒體行同時(shí)包含音頻和視頻，而此時(shí)主叫的通話類型為音頻，則視頻彩鈴將被叫的SDP中視頻媒體設(shè)置為不可用。若被叫返回的SDP媒體行類型與初始媒體協(xié)商過程中的媒體能力匹配，則直接透?jìng)鱑PDATE消息。協(xié)商成功后，視頻彩鈴AS向主叫側(cè)轉(zhuǎn)發(fā)被叫摘機(jī)消息，向被叫返回ACK，之后主被叫建立通話。

5 結(jié)語

通過對(duì)資源預(yù)留技術(shù)、視頻炫鈴在網(wǎng)絡(luò)中的位置以及VOLTE網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)中視頻彩鈴實(shí)現(xiàn)原理這三方面進(jìn)行深入分析研究，我們對(duì)基于VOLTE網(wǎng)絡(luò)的視頻炫鈴的技術(shù)實(shí)現(xiàn)有了清晰的認(rèn)識(shí)。視頻彩鈴業(yè)務(wù)僅有網(wǎng)絡(luò)側(cè)單方面改造升級(jí)是不夠的，還要求主叫用戶為VOLTE用戶并通過4G網(wǎng)絡(luò)接入，且主叫終端支持視頻彩鈴流程。要求主叫用戶的手機(jī)需要支持3Gpp24.182規(guī)范中定義的流程，由于現(xiàn)網(wǎng)終端支持程度不同，可能存在不能正常播放的情況，因此對(duì)手機(jī)終端廠商也提出更高的要求。