业务 承载 SRB0 QCI / / / 8,9 5 1 / / / 8,9 5 1 2 用途 RRC连接建立过程,不加密和完整性保护 RRC重配消息,有加密和完整性保护 承载NAS信令, 有加密和完整性保护 一般数据业务 SIP信令 语音包 RRC连接建立过程,不加密和完整性保护 RRC重配消息,有加密和完整性保护 承载NAS信令, 有加密和完整性保护 一般数据业务 SIP信令 语音包 视频包 VoLTE的语音电话 SRB1 SRB2 AM-DRB AM-DRB UM-DRB SRB0 VoLTE的视频电话 SRB1 SRB2 AM-DRB AM-DRB UM-DRB UM-DRB 其中SRB0,SRB1,SRB2,AM-DRB(QCI=8,9)为一般LTE数据业务需建立的承载,UM-DRB(QCI=2)为VoLTE视频业务专用承载.UM-DRB(QCI=1)为VoLTE语音专业承载,AM-DRB(QCI=5)为IMS信令专用承载。 2.4. VoLTE的控制面协议栈
VoLTE的控制面协议分为用于承载控制的LTE协议和用于业务控制的SIP协议,前者发生在PS域上,后者发生在IMS域上。由于用于承载的LTE协议栈和传统业务没有区别,故不再累述。下面主要介绍,用户业务控制的IMS域协议栈。
1. SIP(Session Initiation Protocol,会话初始协议):是一个基于文本的应用层控制协议,用于创建、修改和释放一个或多个参与者的会话。
2. SDP: ( Session Description Protocol 会话描述协议):为会话通知、会话邀请和其它形式的多媒体会话初始化等目的提供了多媒体会话描述。
3. SIP/SDP是用来传输SIP/IMS信令的,需要在承载中建立优先级最高QCI=5(QCI并非是数字小来决定其优先级),无线侧用户名RLC采用AM模式,保障其正确性;
4. SIP/SDP流建立在UDP/IP之上,用于终端之间应用控制。SIP流用于发起一个Session,并负责传输SDP包;而SDP包中描述了一个Session包含哪些媒体数据,邀请人;
2.5. VoLTE的用户面协议栈
和信令面协议类似,VoLTE的用户面协议也可以区分为承载层和业务层,其和QQ微信等OTT厂家的VoIP协议类似。
1. RTP(Realtime Transport Protocol实时传输协议):被定义为在一对一或一对多的传输情况下工作,其目的是提供时间信息和实现流同步。RTP本身只保证实时数据的传输,并不能为按顺序传送数据包提供可靠的传送机制,也不提供流量控制或拥塞控制,它依靠RTCP提供这些服务。
2. RTCP(Realtime Transport Control Protocol实时传输控制协议):负责管理传输质量,在当前应用进程之间交换控制信息,提供流量控制和拥塞控制服务。RTP和RTCP配合使用,能以有效的反馈和最小的开销使传输效率最佳化,故特别适合传送网上的实时数据。 3. RTP/RTCP用来传输用户媒体信息的,需要在承载中建立优先级最高QCI=1/2(其语音业务建立QCI=1,视频业务建立QCI=2),根据其低延迟要求,无线侧用户的RLC数据包采用UM模式,保障其实时性,其正确性通过HARQ来实现;
4. RTP/RTCP流建立在UDP/IP之上,当被邀请人通过各自终端设备接到邀请通知以后,就可以使用RTSP来控制特定的媒体通信。比如RTCP 控制视频/音频的播放,使用RTP协议来进行实时的数据传输,在传输过程中,RTCP负责QoS。
三、 与现有语音解决方案对比
在这里,分别用VoLTE与传统的GSM语音,OTT的VoIP语音进行对比。
3.1. VoLTE窄带与宽带语音质量对比
在3GPP LTE中,VoLTE业务编码有AMR-NB窄带和AMR-WB宽带两种编码,两种编码速率具有不同的话音质量,所以又分别称为VoLTE高清语音(或VoLTE 23.85kbps)和VoLTE标清语音(或VoLTE 12.2kbps)。
AMR-NB和AMR-WB这2种编码具有如下特点:
? 每20ms产生一个语音包,包括了RTP/UDP/RLC-Security压缩头,每160ms生成一个SID语音静默包,帧长20ms;
? 共有8个编码速率,分别为:4.75、5.15、5.9、6.7、7.4、7.95、10.2、12.2kbps; ? 采样率为8kHz。 AMR-WB编码特点为:
? 语音包和静默包产生与AMR-NB类似,20ms产生一个语音包,160ms产生一个静默包;
? 共有8个码率,分别为:6.6、8.85、12.65、14.25、15.85、18.25、19.85、23.05、23.85kbps; ? 采样率为16kHz。
可见两者显著的主要差异是采样速率不一样,窄带一个语音帧是160个点,宽带一个语音帧采样320个点。AMR NB的语音带宽范围:300-3400Hz,8KHz采样。AMR WB的语音带宽范围: 50-7000Hz,16KHz采样。用户可主观感受到话音比以前更加自然、舒适和易于分辨。
为了降低复杂度,AMR WB将位算法集中到更重要的频率区。低频带使用ACELP算法进行编码,添加几个特征来达到一个高的主观质量。线性预测(LP)