基于VOLTE的视频彩铃实现与研究

武红然 韩红蕊 陈志欣

摘 要：视频彩铃是类似音频彩铃的业务，作为音频彩铃的升级，使用短视频代替普通回铃音使主叫用户享受个性化彩铃。本文对资源预留技术、视频炫铃在网络中的位置以及VOLTE网络架构中视频彩铃实现原理展开深入分析研究，具有重要参考价值。

关键词：视频彩铃;VOLTE;Precondition;资源预留

1 研究背景

视频彩铃是一项被叫侧业务，是指在被叫用户振铃未应答的过程中，系统给正在等待的主叫用户播放一段定制的短视频。传统CS网络受带宽等限制，无法实现视频彩铃，目前该业务基于4G的VOLTE网络架构实现。VOLTE是4G语音业务主流解决方案，即LTE作为IMS的一种接入类型，由IMS网络中的SIP协议实现语音、视频和短信等业务。资源预留技术在VOLTE业务中广泛应用，是提高用户接通率的重要技术，目前语音呼叫、视频及数据业务都支持该机制。

2 资源预留基本原理

在IMS网络的SIP协议中，资源预留机制使用INVITE/183进行SDP协商，以UPDATE消息携带SDP指示本端的资源预留完成，200FOR UPDATE消息携带SDP指示对端的资源预留完成。支持Precondition機制需要在SDP中扩展关于Precondition的相关属性行。如果协商结果为支持Precondition，则在用户振铃前就会将承载面资源预留完成，这样用户振铃时资源已经准备就绪，能够实现呼叫接通率的提高。

3 视频彩铃在网络中的位置

在VOLTE网络架构中，呼叫流程需要主叫侧和被叫侧网元配合完成，其中主被叫侧均涉及PCSC、SCSCF、AS等网元。为了实现视频彩铃业务，在VOLTE网络架构中增加了视频彩铃业务AS作为视频彩铃管控网元，协助完成视频彩铃用户在呼叫流程中的资源预留和媒体协商等信令交互过程。用户订购了视频彩铃后，HSS中会增加对应视频彩铃的特性，当用户做被叫的时候，被叫侧的SCSCF会根据特性配置将呼叫触发到视频彩铃AS，由视频彩铃AS完成为主叫用户播放视频的信令消息交互。

4 视频彩铃实现流程

视频彩铃用户做被叫的场景，在呼叫接通之前分为三个部分：主被叫资源预留、启动视频彩铃和关闭视频彩铃。

4.1 主被叫资源预留

资源预留技术应用在视频炫铃呼叫流程中，需要视频炫铃AS参与到媒体协商过程，结合对Supported、UserAgent和SDP消息内容的分析，分别和主被叫侧进行媒体协商。

在主叫终端发起的第一条INVITE消息中，Supported头域中指示本端支持Precondition，同时SDP中携带Precondition相关的QoS参数，UserAgent代表手机终端软件版本信息。视频彩铃AS收到INVITE消息后，可根据INVITE消息报文中的IMEI信息和UserAgent头域来判断主叫终端是否支持视频彩铃。被叫终端收到INVITE消息后，悬置会话的建立，向主叫终端发送携带SDP信息的183消息，其中携带Precondition相关的QoS参数。主叫侧完成资源预留后，发送UPDATE消息给被叫侧，指示本端Precondition已完成。被叫侧完成资源预留后，返回200OK给主叫侧，指示本端Precondition已完成。主被叫网络资源预留均完成后，被叫终端向主叫网络发送180振铃消息。

4.2 启动视频彩铃

视频彩铃AS接收到被叫的180振铃消息后，需判断主叫初始INVITE消息中是否携带了video和Precondition标签，被叫是否支持Precondition。若均符合要求，则向主叫侧发送UPDATE消息更新媒体信息。当主被叫初始媒体协商为视频通话时，video媒体行下携带参数sendrecv，audio媒体行下携带参数sendrecv。若不能都符合要求，则向主叫侧发送UPDATE消息更新媒体信息，且AS允许UPDATE消息将音频升级为视频。当主被叫初始媒体协商为音频通话，则video媒体行下携带参数sendonly，audio媒体行下携带参数sendrecv，完成后通过返回200OK启动视频彩铃。

主叫侧终端发起的UPDATE和视频彩铃AS响应的200OK消息为可选消息。主叫终端根据视频资源是否预留成功，判断是否执行此步骤。若主叫终端判断预留成功，表示主叫终端已确认资源的彩铃媒体，则无须此步骤。若主叫终端判断未预留成功，则需执行此步骤，进行资源确认。视频彩铃AS根据主叫的媒体能力播放音频或视频彩铃，并转发180消息。

4.3 关闭视频彩铃

当被叫接听电话后，需要停止主叫侧视频彩铃播放，切换为主被叫之间的通话。被叫用户选择接听电话后，终端会向网络回复200OK消息，视频彩铃AS收到该消息后停止彩铃播放。视频彩铃AS向被叫发送reINVITE请求，消息中不携带SDP信息，被叫终端对reINVITE消息进行应答。视频彩铃AS代替被叫，再次向主叫侧发起UPDATE媒体重协商。视频彩铃AS将对被叫的媒体类型与主叫当前通话类型进行匹配处理。若被叫终端返回的SDP媒体行同时包含音频和视频，而此时主叫的通话类型为音频，则视频彩铃将被叫的SDP中视频媒体设置为不可用。若被叫返回的SDP媒体行类型与初始媒体协商过程中的媒体能力匹配，则直接透传UPDATE消息。协商成功后，视频彩铃AS向主叫侧转发被叫摘机消息，向被叫返回ACK，之后主被叫建立通话。

5 结语

通过对资源预留技术、视频炫铃在网络中的位置以及VOLTE网络架构中视频彩铃实现原理这三方面进行深入分析研究，我们对基于VOLTE网络的视频炫铃的技术实现有了清晰的认识。视频彩铃业务仅有网络侧单方面改造升级是不够的，还要求主叫用户为VOLTE用户并通过4G网络接入，且主叫终端支持视频彩铃流程。要求主叫用户的手机需要支持3Gpp24.182规范中定义的流程，由于现网终端支持程度不同，可能存在不能正常播放的情况，因此对手机终端厂商也提出更高的要求。