1、做國內最佳、創國際一流的通信咨詢設計企業VoLTE內部培訓內部培訓系統架構與信令流程 中國移動通信集團設計院有限公司第 2 頁IMS R5 參考模型參考模型 (簡化簡化)SGWUEMGCFMwSLFCxHSSCxMGWMnMjMiMrMRFCShISCMRFPS-CSCFDatabasesInterworking Elements Services ElementsIMS 網絡可分為如下幾個部分Session Mgmt & Routing (CSCFs)Databases (SLF, HSS)Services Elements (AS, MRFC, MRFP)Inter-working

2、 elements (BGCF, MGCF SGW, MGW)Support EntitiesI-CSCFGmMwDxGGSNVisited DomainHome DomainBGCFSession Management and RoutingP-CSCFGoPDFSupport EntitiesSource: THE IMS, IP Multimedia concepts & services in the mobile domainASMp 中國移動通信集團設計院有限公司第 3 頁Session Management and Routing (P-CSCF) (1/3)P-CSCF

3、 (Proxy Call Session Control Function)用于在用戶接入IMS網絡，功能接近于一個Proxy與 (UA) User Agent (RFC3261)將用戶注冊請求轉發到I-CSCF與PDF功能交互在UE與S-CSCF之間轉發信息驗證發起地與目的地的有效性檢測緊急業務的發起向計費單元CCF (Charging collection function)發送計費信息提供IMS與UE之間SIP信息的完整性與安全性保護壓縮/解壓縮UE發出的壓縮SIP信息 (RFC 3320, 3485, 3486)執行媒體控制策略 (檢查SDP消息中的媒體信息)Source: THE I

4、MS, IP Multimedia concepts & services in the mobile domainSGWUEMGCFMwSLFCxHSSCxMGWMnMjMiMrMRFCShISCMRFPS-CSCFDatabasesInterworking Elements Services ElementsI-CSCFGmMwDxGGSNVisited DomainHome DomainBGCFSession Management and RoutingP-CSCFGoPDFSupport EntitiesASMp 中國移動通信集團設計院有限公司第 4 頁MpSession Ma

5、nagement and Routing (I-CSCF) (2/3)SGWUEMGCFMwSLFCxHSSCxMGWMnMjMiMrMRFCShISCMRFPS-CSCFASI-CSCF (Interrogating-CSCF)當用戶漫游時作為用戶接入歸屬網絡的接入點一個運營商網絡可以有多個I-CSCF與HSS聯系獲取該用戶歸屬的S-CSCF地址向該S-CSCF轉發所有SIP請求與相應向CCF發送計費信息提供拓撲、配置與能力隱藏的功能I-CSCFGmMwDxGGSNVisited DomainHome DomainBGCFSession Management and RoutingP-CSC

6、FGoPDFSource: THE IMS, IP Multimedia concepts & services in the mobile domain 中國移動通信集團設計院有限公司第 5 頁MpSession Management and Routing (S-CSCF) (3/3)SGWUEMGCFMwSLFCxHSSCxMGWMnMjMiMrMRFCShISCMRFPS-CSCFASS-CSCF (Serving-CSCF)IMS中業務控制核心，處于歸屬網絡中負責UE的注冊與任務管理在一個運營商網絡中可以有多個S-CSCF處理用戶注冊請求 (如RFC3261中描述的regis

7、trar); 記錄所有注冊UE的IP地址通過IMS AKA對用戶鑒權從HSS中下載用戶信息與業務數據路由被叫用戶信息到P-CSCF，主叫用戶信息到I-CSCF、BGCF或AS負責任務控制與緊急呼叫處理通過DNS進行E.164到SIP URI (Universal resource identifier)之間的轉換進行媒體策略控制，維護任務執行時間向CCF發送計費信息I-CSCFGmMwDxGGSNVisited DomainHome DomainBGCFSession Management and RoutingP-CSCFGoPDFSource: THE IMS, IP Multimedia

8、 concepts & services in the mobile domain 中國移動通信集團設計院有限公司第 6 頁MpDatabasesDatabases (HSS and SLF)SGWUEMGCFMwSLFCxCxMGWMnMjMiMrMRFCShISCMRFPS-CSCFASHSS(Home Subscriber Server)存儲與IMS有關的用戶與服務信息，包括IMS相關功能包含CS域的HLR/AUC功能包含PS域的HLR/AUC功能HSS中包含用戶標識、注冊信息、接入參數與業務觸發信息 (3GPP TS 23.002, 23.003. 23.008)SLF(Sub

9、scription Location Function)用于協助I-CSCF、S-CSCF與AS找到存儲該用戶信息的HSSI-CSCFGmMwDxGGSNVisited DomainHome DomainBGCFP-CSCFGoPDFSource: THE IMS, IP Multimedia concepts & services in the mobile domainHSS 中國移動通信集團設計院有限公司第 7 頁Services ElementsService Elements (MRFC, MRFP) (1/2)SGWUEMGCFMwSLFCxHSSCxMGWMnMjMiMr

10、MRFCShISCMRFPS-CSCFASMRFC(Multimedia Resource Function Controller)支持與承載有關的業務 (conferencing, announcements, transcoding)支持與S-CSCF通過SIP互通并且通過MEGACO控制MRFP向CCF發送計費信息MRFP(Multimedia Resource Function Processor)按照MRFC的要求提供用戶面的資源I-CSCFGmMwDxGGSNVisited DomainHome DomainBGCFP-CSCFGoPDFSource: THE IMS, IP Mu

11、ltimedia concepts & services in the mobile domainMp 中國移動通信集團設計院有限公司第 8 頁MpServices ElementsService Elements (AS) (2/2)SGWUEMGCFMwSLFCxHSSCxMGWMnMjMiMrMRFCShISCMRFPS-CSCFASApplication Server (AS)提供IMS的業務接收與處理來自IMS的SIP請求發送SIP請求向CCF與OSC發送計費信息I-CSCFGmMwDxGGSNVisited DomainHome DomainBGCFP-CSCFGoPDFS

12、ource: THE IMS, IP Multimedia concepts & services in the mobile domain 中國移動通信集團設計院有限公司第 9 頁MpInterworking Elements Interworking Elements (BGCF, MGCF) (1/2)SGWUEMGCFMwSLFCxHSSCxMnMjMiMrMRFCShISCMRFPS-CSCFASI-CSCFGmMwDxGGSNBGCFP-CSCFGoPDFMGWBreakout Gateway Control Function(BGCF)用于選擇合適的MGCF進行互通通過E

13、NUM DNS按照被叫的E.164號碼選擇合適的MGCFMedia Gateway Control Function(MGCF)用于執行IMS與CS域的互通執行不同域之間的協議轉換（BICC, ISUP與SIP）Visited DomainHome DomainSource: THE IMS, IP Multimedia concepts & services in the mobile domain 中國移動通信集團設計院有限公司第 10 頁MpInterworking Elements Services ElementsInterworking Elements (MGW, SGW

14、) (2/2)SGWUEMGCFMwSLFCxHSSCxMnMjMiMrMRFCShISCMRFPS-CSCFASI-CSCFGmMwDxGGSNBGCFP-CSCFGoPDFMGWSignalling Gateway(SGW)用于連接不同的信令網絡實施信令承載的轉換 (SS7-SIGTRAN)Media Gateway Control Function(MGW)連接不同域的用戶平面 (PSTN, GSM, WCDMA與IMS)不同網絡之間的編解碼轉換Source: THE IMS, IP Multimedia concepts & services in the mobile dom

15、ainVisited DomainHome Domain 中國移動通信集團設計院有限公司第 11 頁Support Entities (PDF)SGWUEMGCFMwSLFCxHSSCxMGWMnMjMiMrMRFCShISCMRFPS-CSCFASPDF (Policy Decision Function)由P-CSCF依據任務與媒體信息進行策略控制存儲業務與媒體相關信息 (IP address, port #, bandwidth,etc.)生成用于標識PDF與任務的Authorisation token當收到GGSN請求后按照存儲的任務/媒體信息作出QoS決策在任何時刻撤回授權控制對承載

16、的使用當承載發生變化時通知P-CSCF在GGSN與P-CSCF之間交換Charging IDI-CSCFGmMwDxGGSNVisited DomainHome DomainBGCFSession Management and RoutingP-CSCFGoPDFSource: THE IMS, IP Multimedia concepts & services in the mobile domainMp 中國移動通信集團設計院有限公司第 12 頁3GPP Rel5 IP Multimedia Subsystem (總結總結)UEP-CSCFI-CSCFS-CSCFBGCFMGCFG

17、mMwMwSLFDxCxHSSASCxMGWMnMjMiMrMRFCGGSNGoShVisited DomainHome DomainISCMRFP 在在CS與與IMS域之間的控制層網關域之間的控制層網關 (PSTN, GSM, 3G R99) = 發起發起/終結七號信令終結七號信令 提供媒體層（提供媒體層（MGW）的控制與管理）的控制與管理 BGCF發現正確的發現正確的 MGCF MRF = 鈴音，通知，多方通鈴音，通知，多方通話話 注冊以及注冊以及SIP用戶移動用戶移動性管理性管理 控制控制SIP任務建立，在任務建立，在IMS域內提供業務支持能域內提供業務支持能力力SGW SGW提供信令承

18、載的轉換提供信令承載的轉換 MGW將按時隙封裝的話音將按時隙封裝的話音轉化為轉化為IP數據包數據包業務服務器業務服務器PDFQoS策略控制策略控制,計費計費 應用層與承載層應用層與承載層用戶與業務數據用戶與業務數據 中國移動通信集團設計院有限公司第 13 頁SGW3GPP Rel 5/6 IMS主要協議與接口主要協議與接口UEP-CSCFI-CSCFMGCFGmMwMwSLFDxCxHSSASCxMGWMnMjMiSIPMegacoMrMRFCGGSNGoCOPS forPolicy ControlShVisited DomainHome DomainISCMRFPMegacoSIP-ISUP

19、CompressionS-CSCFBGCF主要IMS協議SIP (Session Initiation Protocol)Gm, Mw, Mr, Mi, Mg, Mj, ISCDiameterDh, Sh, Cx, Dx (Uses Diameter SIP application)Rf接口用于離線計費使用Diameter計費請求Ro接口用于在線計費使用Diameter Credit Control application（DCCA）PDFRfRfRo,RfRfRfRo,RfRo,RfDhMgMpR6 Interface 中國移動通信集團設計院有限公司第 14 頁DS-UE/SV-LTEDS-

20、UE/SV-LTELTE多模雙待單卡（USIM）終端通過同時接入LTE和CS網絡實現數據業務和語音業務的共存和并發：數據業務通過LTE網絡承載，語音業務通過傳統電路域網絡承載。LTELTE網絡的語音業務實現方案網絡的語音業務實現方案Dual-Standby UECS Fall BackSingle Radio Voice Call ContinuityCSFBCSFB在語言呼叫建立階段UE回退到2G/3G網絡，從而延續傳統電路域控制下的語音業務。VoLTE+SRVCCVoLTE+SRVCC在LTE網絡中提供基于IMS網絡的VoIP業務。當UE移動出LTE覆蓋區時，通過切換到傳統2G/3G電路域

21、網絡以保證語音業務的連續性。MSCEPCMSCEPCGSM/3GLTEGSM/3GFallbackLTEMSCEPCGSM/3GSRVCCLTEIMSCS業務處理節點 中國移動通信集團設計院有限公司第 15 頁LTELTE網絡中如何實現網絡中如何實現CSCS語音業務？語音業務？BSCRNCMGWMSSCSCFVoIP ASGGSNSGSNBTSNode-BS/P-GWMME電路域業務MSC電路域業務IMS-+電信業務 - 普通呼叫業務 - 智能網呼叫業務 - 緊急呼叫短信業務補充業務定位業務USSD業務IMS業務 中國移動通信集團設計院有限公司第 16 頁VoLTE總體架構總體架構MMEMME

22、S-GWS-GWP-GWP-GWeNBeNBHSSHSSPCRF PCRF P-CSCFP-CSCFI/S-CSCFI/S-CSCFBGCFBGCFMGWMGWTASTASGERAN/UTRANGERAN/UTRANMGWMGWMGCFMGCFCall control signallingUser plane trafficOther control signallingS6aGxRxMa, ISCShMbS11S1-MMES1-USGs SvMwCxMiMnDMSSMSSLTE-Uu 中國移動通信集團設計院有限公司第 17 頁AccessAccess P- GW P- GWMMEMMEHSS

23、HSSeNBeNBPCRFPCRFIMSIMSP-CSCFP-CSCFIMS IMS ASASRegisterRegisterEvolved Packet CoreEvolved Packet CoreS1-MMES6aGxS11S1-U1. Default Bearer SIP QCI=5 Default Bearer SIP QCI=5 1.用戶附著在LTE網絡并且建立IMS默認承載SIP signalling2. IMS VOIP注冊 (SIP信令) 2.SGiVoIP media5. 話音傳輸5. S-GW S-GWS5VoLTEVoLTE建立建立IMSIMS默認與專用承載默認與專用承

24、載Dedicated bearer RTP QCI=1Dedicated bearer RTP QCI=13. 發起IMS語音呼叫 (SIP信令) 4. 通過PCC建立話音媒體面專用承載4.4.3. 中國移動通信集團設計院有限公司第 18 頁QCI簡介簡介 中國移動通信集團設計院有限公司第 19 頁QCI簡介簡介 中國移動通信集團設計院有限公司第 20 頁LTESRVCC 解決解決LTE與與CS切換需求切換需求BSCUEUEeNbiMSC-SMME2G/3G coverageMwGmNetworkNetworkAnyAccessUEi SvS6a/Gr+RTP/IPCx DRTP/IP3.IM

25、S將用戶平面更新到MGW側1. eNb 通過MME向MSS發起SRVCC切換請求2. 在無線資源預留后MSS向IMS發起SRVCC切換請求ShUserplane after SRVCC Userplane after SRVCC handoverhandoverUserplane before SRVCC Userplane before SRVCC handoverhandoverSignallingSignallingUserplaneUserplaneVoIMSVoIMSVoCSVoCS 中國移動通信集團設計院有限公司第 21 頁eSRVCC網絡架構網絡架構l除了歸屬網絡中設置的SRVC

26、C應用服務器，eSRVCC架構在拜訪網絡中引入了接入側的錨定點，錨定點包括兩部分功能：lATCF ：Access Transfer Control FunctionalitylATGW：Access Transfer GatewaylATCF在呼叫過程中及接入側轉換后始終參與在會話控制平面中，它在拜訪地執行接入承載的控制，在SRVCC發生時，負責控制來自本地CS域新媒體通道的轉換，而無需更新遠端的呼叫分支。lATGW受ATCF的控制，在呼叫過程中及接入轉換后始終位于會話媒體通道內。雖然ATGW作為單獨的功能單元描述，但在實際部署時，可以附著在不同的物理網元上，如IMS-MGW，CS-MGW等。

27、PDN GWCS MGWUE (A-Party)UE (B-Party)Visited NetworkVisited Network(A-Party)ATGWP-CSCF Home NetworkHome Network(A-Party)Home NetworkHome Network(B-Party)SCC-ASSCC-ASI-/S-CSCFP-/I-/S-CSCFStable bearer leg between Stable bearer leg between ATGW and UE (B-Party)ATGW and UE (B-Party)ATCFGm (SIP)Mw (SIP)M

28、w (SIP)Gm (SIP)MSC-SPDN GWPDN GWCS MGWCS MGWUE-UE-A A3GPP R8/R9 Solution:3GPP R8/R9 Solution:HandoverHandoverbearer path after SRVCC handoverbearer path before SRVCC handoverUE-UE-B B3GPP 3GPP R10 R10 Solution:Solution: 中國移動通信集團設計院有限公司第 22 頁VoLTE注冊流程注冊流程 中國移動通信集團設計院有限公司第 23 頁VoLTE呼叫流程呼叫流程 中國移動通信集團設計

29、院有限公司第 24 頁SIP協議介紹協議介紹 SIP(Session Initiation Protocol會話發起協議) - IETF制定的多媒體通信系統框架協議之一- 基于文本的應用層控制協議，獨立于底層協議- 用于建立、修改和終止IP網上的雙方或多方多媒體會話。 SIP六種信令：INVITE、ACK、CANCEL、OPTIONS、BYE、REGISTER- INVITE和ACK: 建立呼叫，完成三次握手，或者用于建立以后改變會話屬性；- BYE: 結束會話；- OPTIONS用于查詢服務器能力；- CANCEL用于取消已經發出但未最終結束的請求；- REGISTER用于客戶出向注冊服務器

30、注冊用戶位置等消息。 中國移動通信集團設計院有限公司第 25 頁SIP呼叫流程呼叫流程UserAUserAUserAUserASSSSInviteInviteInviteInvite180 Ringing180 Ringing180 Ringing180 Ringing200 OK200 OK200 OK200 OKACKACKACKACKBYEBYEBYEBYE200 OK200 OK200 OK200 OKACKACKACKACK 中國移動通信集團設計院有限公司第 26 頁 中國移動通信集團設計院有限公司第 27 頁 中國移動通信集團設計院有限公司第 28 頁 中國移動通信集團設計院有限公

31、司第 29 頁 中國移動通信集團設計院有限公司第 30 頁 中國移動通信集團設計院有限公司第 31 頁 中國移動通信集團設計院有限公司第 32 頁 中國移動通信集團設計院有限公司第 33 頁 中國移動通信集團設計院有限公司第 34 頁主叫掛機主叫掛機 中國移動通信集團設計院有限公司第 35 頁ROHCSolution Area: Solution Area: Coverage, capacity and peak ratesVisibilityVisibility: PublicShort Description: Short Description: Robust header compre

32、ssions allows for efficient usages of the air interface.Benefits for the Customer: Benefits for the Customer: Higher number of voice calls per cell.Functional Description: Functional Description: The robust header compression (RoHC) function compresses the headerof IP packets.RoHC is supported for I

33、Pv4 and IPv6.The following RoHC profiles are supported:0 x0000 ROHC uncompressed (RFC 4995)0 x0001 ROHC RTP (RFC 3095, RFC4815)0 x0002 ROHC UDP (RFC 3095, RFC4815)RoHC is applied for the EPS bearer with QCI 1.The operator can enable / disable the functionality per eNode B by O&M setting. 中國移動通信集

34、團設計院有限公司第 36 頁TTI bundlinglSolution Area: Coverage, capacity and peak ratesSolution Area: Coverage, capacity and peak rateslVisibility: PublicVisibility: PubliclShort Description: TTI bundling allows for better uplink performance at the cell border in LTEShort Description: TTI bundling allows for be

35、tter uplink performance at the cell border in LTEland reduced PDCCH signaling load.and reduced PDCCH signaling load.lBenefits for the Customer: Bundling of TTIs enhances the uplink coverage. One transport blockBenefits for the Customer: Bundling of TTIs enhances the uplink coverage. One transport bl

36、ocklis allocated to four TTIs instead of one TTI, i.e. the energy per transmitted bit is increased.is allocated to four TTIs instead of one TTI, i.e. the energy per transmitted bit is increased.lFunctional Description: The Flexi Multiradio BTS supports TTI bundling in order to increaseFunctional Des

37、cription: The Flexi Multiradio BTS supports TTI bundling in order to increaselthe uplink coverage and to reduce the PDCCH load.the uplink coverage and to reduce the PDCCH load.lTTI bundling allows to allocate one transport block in uplink to four TTIs and up to three PRBs,TTI bundling allows to allo

38、cate one transport block in uplink to four TTIs and up to three PRBs,lwhich leads to an improved uplink link budget. The uplink rate is limited by the maximumwhich leads to an improved uplink link budget. The uplink rate is limited by the maximumlallocation of three PRBs.allocation of three PRBs.lTT

39、I bundling is applied only for UEs with the related UE capabilities.TTI bundling is applied only for UEs with the related UE capabilities.lThe radio resource management of the eNode B dynamically activates / deactivates TTI bundlingThe radio resource management of the eNode B dynamically activates /

40、 deactivates TTI bundlinglper UE with the RRC:RRCConnectionReconfiguration message. The thresholds for the activationper UE with the RRC:RRCConnectionReconfiguration message. The thresholds for the activationland the deactivation are operator configurable.and the deactivation are operator configurab

41、le.lThe RRC connection reconfiguration is performed as an intra-cell handover in order to ensure thatThe RRC connection reconfiguration is performed as an intra-cell handover in order to ensure thatlthe UE and the eNode B are synchronised.the UE and the eNode B are synchronised.lTTI bundling switche

42、s are not performed during active UE handover measurements requiringTTI bundling switches are not performed during active UE handover measurements requiringlmeasurement gaps (e.g. inter-frequency or IRAT handover) as this may lead to a degradation ofmeasurement gaps (e.g. inter-frequency or IRAT han

43、dover) as this may lead to a degradation oflthe handover performance.the handover performance.lThe following counters are provided in order to monitor the performance, e.g.:The following counters are provided in order to monitor the performance, e.g.:lNumber of UL grants for TTI bundlingNumber of UL

44、 grants for TTI bundlinglAverage number of UEs configued for TTI Bundling mode of sucAverage number of UEs configued for TTI Bundling mode of suclDistribution of UE retention in TTI Bundling mode(short/medium/long UE retention in TTIDistribution of UE retention in TTI Bundling mode(short/medium/long

45、 UE retention in TTIlBundling mode)Bundling mode)lThe TTI bundling functionality can be enabled / disabled per cell by O&M settings.The TTI bundling functionality can be enabled / disabled per cell by O&M settings. 中國移動通信集團設計院有限公司第 37 頁VoIP媒體協議媒體協議1. 1. 采用采用UDPUDP封裝封裝2. 2. 語音語音: RTP(RTCP): R

46、TP(RTCP)3. 3. 語音編解碼：語音編解碼：G.711A/uG.711A/u、G.729G.729、G.723.1G.723.14. DTMF4. DTMF傳輸：傳輸：RFC2833RFC2833、RFC2198RFC21985. 5. 傳真：傳真：T.38T.38、T.30T.306. 6. 回聲抑制：回聲抑制： G.165/G.168G.165/G.168(32-128MS)(32-128MS)7. 7. 語音活動檢測以及舒適噪音生成語音活動檢測以及舒適噪音生成 中國移動通信集團設計院有限公司第 38 頁RTP/RTCP協議協議lRTPRTP協議為端到端網絡提供了時實傳送數據（例如

47、音頻、視頻、協議為端到端網絡提供了時實傳送數據（例如音頻、視頻、單播或者組播的業務單播或者組播的業務功能功能 。lRTPRTP不能預留地址資源，也不能保證時實業務的不能預留地址資源，也不能保證時實業務的QoSQoS。lRTCPRTCP則是控制和監視則是控制和監視RTPRTP及其及其QoSQoS的協議。的協議。 中國移動通信集團設計院有限公司第 39 頁RTP包格式包格式0 1 2 3 8 16 31V=2pxccmPT順序編號時間戳SSRC（同步信源標識符）CSRCV：版本，RFC1889 定義為2P：填充，若設置次位，包的實際數據內容比包本身小X：擴展，若設置擴展，固定報頭后是報頭擴展CC：

48、CSRC 數值，標記多個CSRC數目M：標記，可用來標記談話的開始PT：有效載荷，定義了有效載荷類型（G.711u/A，G.729, G.723，RFC2833）順序編號：順序編號：用于分析丟包率用于分析丟包率 中國移動通信集團設計院有限公司第 40 頁RTCP協議協議l是是RTP Control ProtocolRTP Control Protocol的英文縮寫的英文縮寫lRTCP RTCP 有以下常用消息有以下常用消息lSR: 發送者報告，接收和發送來自活動參與者的統計lRR: 接收者報告，用來接收來自非活動參與者的統計lSDES: 源描述細節，包括CNAMElBYE: 用來指示參與結束l

49、 APP: 用來表示應用具體功能 中國移動通信集團設計院有限公司第 41 頁語音數據流語音數據流l不同的編碼算法對應不同的壓縮性能。不同的編碼算法對應不同的壓縮性能。語音信號過濾抽樣16bit PCM語音數據包編碼數據幀數據包 中國移動通信集團設計院有限公司第 42 頁語音壓縮算法語音壓縮算法協議協議編碼編碼壓縮后的傳輸壓縮后的傳輸率率(kbps)復雜度復雜度質量質量延時延時G.711PCM64很低非常好可以忽略G.729CS-ACELP8高(30MIPS)好低G.729ACA-ACELP8中等一般低G.723MP-MLQ6.4/5/3中等偏高好高G.723.1MP-MLQ6.4/5/3非常高

50、好低qVoIP的QoS首先要考慮的是帶寬。下表是不通協議帶寬粗略的值 (IP包所占的帶寬，不包括鏈路層的開銷) 中國移動通信集團設計院有限公司第 43 頁語音編碼帶寬語音編碼帶寬lRTPRTP包頭：包頭：12bytes UDP12bytes UDP包頭：包頭：8bytes IP8bytes IP包頭：包頭：20bytes20byteslITUITU標準規定：標準規定：G.729G.729每每10ms10ms一個幀，一個幀，1010字節字節/ /幀、幀、723-5.3k723-5.3k一幀一幀30ms30ms，2020字節字節/ /幀、幀、723-6.3k723-6.3k一幀一幀30ms30ms

51、，2424字節字節/ /幀。幀。l靜音檢測的效率按靜音檢測的效率按6060計算計算IPUDPRTPVOICE20B8B12B20B語音編解碼語音編解碼打包時長打包時長語音數據帶寬語音數據帶寬實際所占帶寬實際所占帶寬G.723.1(5.3k)30ms5.3k5.3*(20+40)/20=16.2kG.723.1(6.3k)30ms6.3k6.3*(24+40)/24=16.8kG.72920ms8k8*(20+40)/20=24kG.72960ms8k8*(60+40)/60=13.3k 中國移動通信集團設計院有限公司第 44 頁語音緩沖區動態調整語音緩沖區動態調整DSP 1. 網絡抖動、時延、

52、丟包引起語音質量下降2. 通過DSP完成緩沖區動態調整，使語音更趨平滑3. 語音時延與語音清晰度平衡點4. 對收端來說，語音失真盡量消除 中國移動通信集團設計院有限公司第 45 頁語音丟包補償技術語音丟包補償技術1. 網絡擁塞會引起丟包2. 如果不做丟包補償，用戶將聽到 pops & Clicks3. 對語音而言，丟包補償的方式是插值算法4. 對傳真面言，所傳的包中含有上一個包的信息(冗余技術) 1 2 4 6 5 3 2 4 中國移動通信集團設計院有限公司第 46 頁AMR簡介簡介全稱Adaptive Multi-Rate，自適應多速率編碼，主要用于移動設備的音頻，壓縮比比較大，但相

53、對其他的壓縮格式質量比較差，由于多用于人聲，通話，效果還是很不錯的。1. AMR: 又稱為AMR-NB，相對于下面的WB而言，語音帶寬范圍：3003400Hz， 8KHz抽樣2. AMR-WB:AMR WideBand， 語音帶寬范圍： 507000Hz 16KHz抽樣“AMR-WB”全稱為“Adaptive Multi-rate - Wideband”，即“自適應多速率寬帶編碼”，采樣頻率為16kHz，是一種同時被國際標準化組織ITU-T和3GPP采用的寬帶語音編碼標準，也稱 為G722.2標準。AMR-WB提供語音帶寬范圍達到507000Hz，用戶可主觀感受到話音比以前更加自然、舒適和易于

54、分辨。 中國移動通信集團設計院有限公司第 47 頁AMR-NBFrame TypeMode IndicationMode RequestFrame content (AMR mode, comfort noise, or other)000AMR 4,75 kbit/s111AMR 5,15 kbit/s222AMR 5,90 kbit/s333AMR 6,70 kbit/s (PDC-EFR)444AMR 7,40 kbit/s (TDMA-EFR)555AMR 7,95 kbit/s666AMR 10,2 kbit/s777AMR 12,2 kbit/s (GSM-EFR)8-AMR SI

55、D9-GSM-EFR SID10-TDMA-EFR SID11-PDC-EFR SID12-14-For future use15-No Data (No transmission/No reception)AMR一共有16種編碼方式，0-7對應8種不同的編碼方式，8-15用于噪音或者保留用。 中國移動通信集團設計院有限公司第 48 頁AMR-WBFrame Type IndexMode IndicationMode RequestFrame content (AMR-WB mode, comfort noise, or other)000AMR-WB 6.60 kbit/s111AMR-WB

56、 8.85 kbit/s222AMR-WB 12.65 kbit/s333AMR-WB 14.25 kbit/s444AMR-WB 15.85 kbit/s555AMR-WB 18.25 kbit/s666AMR-WB 19.85 kbit/s777AMR-WB 23.05 kbit/s888AMR-WB 23.85 kbit/s9-AMR-WB SID (Comfort Noise Frame)10-13-For future use14-speech lost15-No Data (No transmission/No reception) - 中國移動通信集團設計院有限公司第 49 頁語

57、音測試截圖語音測試截圖時延和抖動MOS丟包率 中國移動通信集團設計院有限公司第 50 頁時延和抖動時延和抖動時延：端到端包傳遞的時間ITU G.114規范建議，在傳輸語音流量時,單向語音包端到端延遲要低于150ms(對于國際長途呼叫,特別是衛星傳輸時,可接受的單向延遲為300ms。如果超過300ms則通話的質量會變的讓人不能忍受。過多的包延遲可以引起通話聲音不清晰、不連貫或破碎。經驗：大多數用戶察覺不到小于100毫秒的延遲，當延遲在100毫秒和300毫秒之間時，說話者可以察覺到對方回復的輕微停頓。這種停頓可以影響到通話雙方的交流。超過300毫秒，延遲就會很明顯，用戶開始互相等待對方的回復，通話

58、過程變成類似對講機式的模式。而且較長的時延也會將回聲問題的影響放大。 中國移動通信集團設計院有限公司第 51 頁時延的產生因素時延的產生因素編碼的處理：編碼的處理：模擬形式的聲音信號在CODEC被采樣和量化為PCM信號，DSP對PCM信號進行壓縮處理所產生的時延為編碼處理時延。 這種時延產生在設備側，如果設備的編碼器固定，則編碼時延也固定。包化：包化：包化就是將編碼器輸出的語音凈荷放置到RTP/UDP/IP包中的過程，相對于編碼的時延，包化的時延很小，因為包化的過程沒有復雜的運算，僅僅是增加包頭和計算校驗和，而編碼則有大量的數學運算。隊列（隊列（QueuingQueuing）：）：語音的凈荷放

59、置到IP包中后，要被設備轉發到目的地，這些包會在設備的出接口隊列中，等待被調度。轉發設備不同的隊列機制對IP包的處理有很大不同。可以通過合理的配置來減少語音包在隊列中等待的時間，進而減少隊列時延。串行化（串行化（SerializationSerialization）：接口）：接口隊列中的語音IP包，被送離設備前會放置到接口的物理隊列當中，如果物理隊列中有一個較大分組，還在發送狀態，則語音分組必須等待這個較大的分組發送完畢后才能發送，這個等待的時間就是串行化時延。比如一個時鐘速率為64kbps的鏈路要發送一個1600Bytes大小的FTP分組，則串行化產生的時延會達到200ms（16008/64

60、0001000）。這對于后面等待的語音包來說已經是很大的時延了。廣域網時延：廣域網時延：對于ISP提供的廣域網鏈路，對于用戶來說只是一個黑盒子，除了上述的編碼時延外，構成廣域網鏈路的路由器交換機都會產生包化、隊列、串行化的時延。而且到達同一目的的路徑不同，其每個包的時延也不同，而這些時延對于用戶來說是不可控的，當然我們在租用ISP的線路時，可以要求ISP提供符合時延要求的線路。 中國移動通信集團設計院有限公司第 52 頁抖動抖動變化的時延被稱作抖動（Jitter），抖動大多起源于網絡中的隊列或緩沖，尤其是在低速鏈路時。而且抖動的產生是隨機的，比如你無法預測在語音包前的數據包的大小，既便你使用LLQ，如果大數據包正在傳輸過程中，當語音分組到達時，它還是要等待數據分組被發送完。而在低速的鏈路中，語音數據