CN113783877B - 一种基于VoNR的语音呼叫方法和系统 - Google Patents

一种基于VoNR的语音呼叫方法和系统 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种基于VoNR的语音呼叫方法和系统，该方法包括步骤：S1:终端向基站发出呼叫请求信令，呼叫请求信令为不包含UE语音业务能力信息的invite request信令；S2:基站接收呼叫请求信令，在用户数据信息表中查询相应的UE语音业务能力信息和终端身份标识信息，生成辅助信令，将辅助信令和呼叫请求信令一并发送到核心网；S3:核心网接收辅助信令和呼叫请求信令，并将两者重组，生成重组后的invite request信令发送到接收方基站。本发明通过对原有的invite request信令进行瘦身，去掉了UE语音业务能力信息，大大缩减了信令的长度，减少了基站调度次数，从而降低了远点用户和高质差用户产生呼叫失败或呼叫延时的情形，提高了基于VoNR的语音业务通话质量。

Description

一种基于VoNR的语音呼叫方法和系统
【技术领域】
本发明涉及移动通信技术领域，尤其是涉及一种基于VoNR的语音呼叫方法和系统。
【背景技术】
随着5G网络建设的不断加快，语音解决方案逐渐向VoNR(VoiceOverNew Radio，5G新无线语音)演进，因此很有必要就如何提升VoNR语音业务感知进行研究。
用户使用VoNR拨打语音通话，从信令维度涉及随机接入、NAS流程、空口加密&UE(userequipment，用户终端)能力查询、数据承载建立、语音IMS(internetprotocolmultimediasubsystem，网络互连协议多媒体子系统)承载建立、IMS注册、VoNR呼叫、VoNR语音业务承载建立等八大流程，任何一个流程出现异常，都有可能导致呼叫建立失败或者呼叫建立时延过长，尤其当用户处于边缘覆盖及高质差场景时更易发生。由于用户对于语音业务的接通时延、通话质量要求较高，这就使得在5G网络中，VoNR语音呼叫业务的优先级通常高于其他业务，用户对于VoNR语音呼叫业务的感知也最为直观。
因此，有必要提出一种可以提高用户体验增强通话质量的基于VoNR的语音呼叫方法和系统。
【发明内容】
本发明所要解决的技术问题是提供一种基于VoNR的语音呼叫方法和系统，其可以提高用户体验，增强通话质量。
为解决上述技术问题，本发明提供一种基于VoNR的语音呼叫方法，包括以下步骤：
S1:终端向基站发出呼叫请求信令，所述呼叫请求信令为不包含UE语音业务能力信息的inviterequest信令；所述inviterequest信令包括请求方统一资源指示信息和/或call-ID信息，以及接收方统一资源指示信息；所述UE语音业务能力信息用于描述终端语音业务的支持能力；
S2:基站接收所述呼叫请求信令，在用户数据信息表中查询相应的UE语音业务能力信息和终端身份标识信息，生成包含终端身份标识信息和所述UE语音业务能力信息的辅助信令，将所述辅助信令和所述呼叫请求信令一并发送到核心网；
S3:核心网接收所述辅助信令和呼叫请求信令，并将两者重组，生成包含所述UE语音业务能力信息的重组后的inviterequest信令，再发送所述重组后的inviterequest信令到接收方基站。
进一步的，所述用户数据信息表为所述基站管辖范围内的终端，向所述基站发送的UE能力上报信令中UE语音业务能力信息的集合，所述UE语音业务能力信息包括UE当前接入网络信息，IMS及SRVCC支持能力信息，RTP/RTCP所需带宽，支持的code类型和媒体类型，语音打包时长和相关的QoS参数信息；所述UE能力上报信令包括UE基本业务能力信息和所述UE语音业务能力信息，所述UE基本业务能力信息包括UE所支持的网络能力，UE能力的等级、UE传输天线的选择方式、支持的频段和间隔测量的支持信息
进一步的，所述基站在所述终端初始注册时或初始注册后，发送UE能力查询信令；所述终端根据所述UE能力查询信令，向所述基站发送所述UE能力上报信令；
所述UE能力查询信令包括主字段和附加字段，所述主字段用于查询UE基本业务能力信息；所述附加字段用于查询所述UE语音业务能力信息。
进一步的，所述基站获取所述终端上报的检测信息，将所述检测信息和预设的检测阈值对比，判断所述终端是否为远点用户或高质差用户，如是，则向所述终端发送所述UE能力查询信令，否则，向所述终端发送不包含所述附加字段的UE能力查询信令；所述检测信息为RSRP、RSRQ、CQI、上行SINR信息中的任意一种或多种；
如所述终端收到的所述UE能力查询信令包含所述附加字段，则向基站发送所述含有所述UE语音业务能力信息的UE能力上报信令；如所述终端收到的所述UE能力查询信令不包含所述附加字段，则向基站发送不含有所述UE语音业务能力信息的UE能力上报信令，且不执行所述步骤S1。
进一步的，在所述步骤S2中，所述基站根据所述请求方统一资源指示信息和/或call-ID信息查询所述用户数据信息表中所述终端的UE语音业务能力信息和终端身份标识信息。
进一步的，在所述步骤S3中，所述核心网根据所述呼叫请求信令中携带的所述请求方统一资源指示信息和/或call-ID信息，和所述辅助信令中携带的所述终端身份标识信息，获得同一终端相关联的呼叫请求信令和辅助信令，再进行重组。
为解决上述技术问题，本发明还提供一种终端，包括第一存储模块、第一控制模块和第一通信模块；所述第一存储模块用于存储可执行上述任意一种方法的程序代码，所述第一控制模块用于执行所述程序代码，并控制所述第一通信模块响应用户的操作，执行上述任意一种方法的步骤。
为解决上述技术问题，本发明还提供一种基站，包括第二存储模块、第二控制模块和第二通信模块；所述第二存储模块用于存储可执行上述任意一种方法的程序代码，所述第二控制模块用于执行所述程序代码，并控制所述第二通信模块执行上述任意一种方法的步骤。
为解决上述技术问题，本发明还提供一种核心网，包括第三存储模块、第三控制模块和第三通信模块；所述第三存储模块用于存储可执行上述任意一种方法的程序代码，所述第三控制模块用于执行所述程序代码，并控制所述第三通信模块执行上述任意一种方法的步骤。
为解决上述技术问题，本发明还提供一种基于VoNR的语音呼叫系统，包括上述的终端、上述的基站和上述的核心网。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：本发明通过对原有的inviterequest信令进行瘦身，去掉了UE语音业务能力信息，大大缩减了信令的长度，减少了基站调度次数，大大降低了远点用户和高质差用户产生呼叫失败或呼叫延时的情形，提高了基于VoNR的语音通话质量。
【附图说明】
图1是本发明实施例的基于VoNR的语音呼叫方法流程图；
图2是本发明实施例的检测终端是否为远点用户或高质差用的流程图。
【具体实施方式】
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
参考图1，本发明实施例提供的基于VoNR的语音呼叫方法，包括以下步骤：
S1:终端向基站发出呼叫请求信令，呼叫请求信令为不包含UE语音业务能力信息的inviterequest信令。UE语音业务能力信息用于描述终端语音业务的支持能力，包括但不限于UE当前接入网络信息，IMS及SRVCC支持能力信息，RTP/RTCP所需带宽，支持的code类型和媒体类型，语音打包时长和相关的QoS参数信息；
根据现有的VoNR呼叫流程的规定，在inviterequest信令中携带了1200BYTE的信息，当终端发起语音呼叫请求时，就需要向基站发送此invite request信令。但是由于inviterequest信令携带信息冗长，基站需要进行多次调度才能将该消息成功调度，以每次调度30BYTE为例，基站需要调度40次，终端才能将该消息成功上发。而每次终端发起VoNR语音呼叫请求时，都要发送该消息，因此容易造成呼叫失败和呼叫延时，特别是对于远点用户和高质差用户来说，这种情况发生概率较高。
因此，本发明实施例的呼叫请求信令，将inviterequest信令中原有的冗长的UE语音业务能力信息去除，只保留了一些基础信息，只有大约200BYTE。这样一来，大大减少了基站的调度次数，降低了呼叫失败和呼叫延时的发生概率。本发明实施例中，inviterequest信令保留的基础信息包括请求方统一资源指示信息、接收方统一资源指示信息、参考鉴权信息、路由信息和call-ID信息。当然，本领域技术人员也可根据实际情况在此基础上进行适当调整，可以加入更多的信息或删除部分信息。
S2:基站接收呼叫请求信令，在用户数据信息表中查询相应的UE语音业务能力信息和终端身份标识信息，生成包含终端身份标识信息和UE语音业务能力信息的辅助信令，将辅助信令和呼叫请求信令一并发送到核心网。
由于终端发送的inviterequest信令中只有基础信息，没有包含UE语音业务能力信息，所以基站需要将该终端对应的UE语音业务能力信息找出，并发送给核心网。
根据5G通信标准的规定，在终端向基站进行初始注册时，基站会向终端发送UE能力查询信令，要求终端上报常规的业务能力信息，主要包括终端基本业务能力信息，几乎不涉及语音业务能力信息。为了获得终端的语音业务能力信息，在本发明实施例中，在UE能力查询信令中增加了用于查询语音业务能力信息的附加字段，即，UE能力查询信令包括主字段和附加字段，主字段仍然用于查询原有的终端基本业务能力信息，包括但不限于UE所支持的网络能力，UE能力的等级、UE传输天线的选择方式、支持的频段和间隔测量的支持信息。附加字段用于查询终端的语音业务能力信息，包括但不限于UE当前接入网络信息，IMS(IPMultimediaSubsystem，多媒体子系统)及SRVCC(SingleRadioVoice CallContinuity，单一无线语音呼叫连续性)支持能力信息，RTP/RTCP(Real-time TransportProtocol/Real-timeTransportControlProtocol，实时传输协议/实时传输控制协议)所需带宽，支持的code类型和媒体类型，语音打包时长和相关的QoS参数信息。
终端收到UE能力查询信令后，向基站发送包含UE基本业务能力信息和UE语音业务能力信息的UE能力上报信令。其中，UE基本业务能力信息包括但不限于UE所支持的网络能力，UE能力的等级、UE传输天线的选择方式、支持的频段和间隔测量的支持信息。
基站收到UE能力上报信令后，将信令中所有信息保存到用户数据信息表中，此表包含了该基站管辖范围内的所有终端发送的UE能力上报信令的所有信息，并且对应每一终端，用户数据信息表中都设有唯一标识该终端的终端身份标识信息。因此，在基站收到终端发送的呼叫请求信令后，可根据呼叫请求信令中携带的请求方统一资源指示信息或call-ID信息查询对应的终端身份标识信息，根据终端身份标识信息查找对应的用户数据信息表，将表中该终端的UE语音业务能力信息和终端身份标识信息生成辅助信令。
辅助信令用于使核心网获取终端的UE语音业务能力信息，其和呼叫请求信令同时发送给核心网。
具体的，根据5G通信标准的规定，基站在终端初始注册时，会给每个终端分配一个唯一标识AMF-UE-NGAP-ID，此标识在终端接入本地通信网络时和移动到其他区域时使用。因此，本实施例将此AMF-UE-NGAP-ID作为终端身份标识信息，不管该终端移动到任何区域内，基站和核心网都可以通过该标识信息执行本发明的语音呼叫方法。
由于远点用户和高质差用户容易发生呼叫失败和呼叫延时的情况，因此，为了只针对此类用户实施本发明的语音呼叫方法，在本发明实施例中，在基站向终端发送UE能力查询信令之前，基站先获取终端上报的检测信息，将检测信息和预设的检测阈值进行对比，以此判断该终端是否为远点用户或高质差用户。
具体的，参考图2，在本实施例中，检测信息为RSRP(ReferenceSignalReceivingPower,参考信号接收功率)、RSRQ(ReferenceSignalReceivingQuality，参考信号接收质量)、CQI(ChannelQuallityIndecation，信道质量指示)、上行SINR(SignaltoInterferenceplusNoiseRatio，信号与干扰加噪声比)信息中的任意一种或多种，每种检测信息对应的检测阈值不同。
检测信息为终端初始注册时，主动向基站上报，或者，在初始注册完成后，终端每隔一定时间向基站上报。
如果终端被判断为远点用户或高质差用户，则基站向终端发送包含附加字段的UE能力查询信令；如果不是远点用户和高质差用户，则基站发送的UE能力查询信令只包含主字段，不包含附加字段。
如果在终端完成初始注册后，被判断为远点用户或高质差用户，则，基站再次向终端发送包含附加字段的UE能力查询信令。
终端判断收到的UE能力查询信令是否包含附加字段，如果是，则发送即包含UE基本业务能力信息又包含UE语音业务能力信息的UE能力上报信令，否则，发送只包含UE基本业务能力信息不包含UE语音业务能力信息的UE能力上报信令。
如果终端被判断为远点用户或高质差用户，则在后续终端根据用户的呼叫操作，向基站发送呼叫请求信令时，由于之前已经发送过UE语音业务能力信息，因此，后续发送的呼叫请求信令中，inviterequest信令不会包含UE语音业务能力信息。
如果终端不是远点用户或高质差用户，则一切步骤按现有的5G通信标准执行，inviterequest信令会包含UE语音业务能力信息。
S3:核心网接收辅助信令和呼叫请求信令，并将两者重组，生成包含UE语音业务能力信息的重组后的inviterequest信令，再发送重组后的inviterequest信令到接收方基站。
核心网收到呼叫请求信令和辅助信令后，根据呼叫请求信令中携带的请求方统一资源指示信息或call-ID信息，通过HSS(HomeSubscriberServer，归属签约用户服务器)查找所记录的该终端对应的IMSI(InternationalMobileSubscriberIdentificationNumber，国际移动用户识别码)信息或IMEI(InternationalMobileEquipmentIdentity，国际移动设备标识)信息。根据辅助信令中携带的AMF-UE-NGAP-ID信息，通过HSS查找所记录的该终端对应的IMSI信息或IMEI信息。当呼叫请求信令和辅助信令对应的IMSI信息或IMEI信息一致时，说明这两条信令为同一终端的相关联的语音呼叫请求，则将两者进行重组，生成包含UE语音业务能力信息的investrequest信令，即将investrequest信令进行复原，而后发送到目标终端所属基站。后续的语音呼叫步骤继续按现有的5G通信标准执行，此处不再赘述。
因此，本发明实施例的语音呼叫方法可以为远点用户和高质差用户提高更稳定的呼叫过程，避免出现呼叫延时和呼叫失败的情形。
另外，为了实现本发明实施例的方法，本实施例还提供一种终端，包括第一存储模块、第一控制模块和第一通信模块；第一存储模块用于存储可执行本发明上述实施例的语音呼叫方法的程序代码，第一控制模块用于执行该程序代码，并控制第一通信模块在响应用户的操作后，执行本发明上述实施例的语音呼叫方法。
为了实现本发明实施例的方法，本实施例还提供一种基站，包括第二存储模块、第二控制模块和第二通信模块；第二存储模块用于存储可执行本发明上述实施例的语音呼叫方法的程序代码，第二控制模块用于执行该程序代码，并控制所述第二通信模块执行本发明上述实施例的语音呼叫方法。
为了实现本发明实施例的方法，本实施例还提供一种核心网，包括第三存储模块、第三控制模块和第三通信模块；第三存储模块用于存储可执行本发明上述实施例的语音呼叫方法的程序代码，第三控制模块用于执行该程序代码，并控制所述第三通信模块执行本发明上述实施例的语音呼叫方法。
本发明实施例的基于VoNR的语音呼叫系统包括上述终端、基站和核心网。上述终端、基站和核心网的工作过程详见前述实施例，此处不再赘述。
综上所述，本发明实施例通过对原有的inviterequest信令进行瘦身，去掉了UE语音业务能力信息，大大缩减了信令的长度，减少了基站调度次数，大大降低了远点用户和高质差用户产生呼叫失败或呼叫延时的情形，提高了基于VoNR的语音通话质量。
以上实施例仅表达了本发明的优选实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，如对各个实施例中的不同特征进行组合等，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种基于VoNR的语音呼叫方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1:终端向基站发出呼叫请求信令，所述呼叫请求信令为不包含UE语音业务能力信息的inviterequest信令；所述inviterequest信令包括请求方统一资源指示信息和/或call-ID信息，以及接收方统一资源指示信息；所述UE语音业务能力信息用于描述终端语音业务的支持能力；
S2:基站接收所述呼叫请求信令，在用户数据信息表中查询相应的UE语音业务能力信息和终端身份标识信息，生成包含终端身份标识信息和所述UE语音业务能力信息的辅助信令，将所述辅助信令和所述呼叫请求信令一并发送到核心网；
S3:核心网接收所述辅助信令和呼叫请求信令，并将两者重组，生成包含所述UE语音业务能力信息的重组后的inviterequest信令，再发送所述重组后的inviterequest信令到接收方基站。
2.如权利要求1所述的基于VoNR的语音呼叫方法，其特征在于，所述用户数据信息表为所述基站管辖范围内的终端，向所述基站发送的UE能力上报信令中UE语音业务能力信息的集合，所述UE语音业务能力信息包括UE当前接入网络信息，IMS及SRVCC支持能力信息，RTP/RTCP所需带宽，支持的code类型和媒体类型，语音打包时长和相关的QoS参数信息；所述UE能力上报信令包括UE基本业务能力信息和所述UE语音业务能力信息，所述UE基本业务能力信息包括UE所支持的网络能力，UE能力的等级、UE传输天线的选择方式、支持的频段和间隔测量的支持信息。
3.如权利要求2所述的基于VoNR的语音呼叫方法，其特征在于，所述基站在所述终端初始注册时或初始注册后，向终端发送UE能力查询信令；所述终端根据所述UE能力查询信令，向所述基站发送所述UE能力上报信令；
所述UE能力查询信令包括主字段和附加字段，所述主字段用于查询UE基本业务能力信息；所述附加字段用于查询所述UE语音业务能力信息。
4.如权利要求3所述的基于VoNR的语音呼叫方法，其特征在于，所述基站获取所述终端上报的检测信息，将所述检测信息和预设的检测阈值对比，判断所述终端是否为远点用户或高质差用户，如是，则向所述终端发送所述UE能力查询信令，否则，向所述终端发送不包含所述附加字段的UE能力查询信令；所述检测信息为RSRP、RSRQ、CQI、上行SINR信息中的任意一种或多种；
如所述终端收到的所述UE能力查询信令包含所述附加字段，则向基站发送所述含有所述UE语音业务能力信息的UE能力上报信令；如所述终端收到的所述UE能力查询信令不包含所述附加字段，则向基站发送不含有所述UE语音业务能力信息的UE能力上报信令，且不执行所述步骤S1。
5.如权利要求1至4任意一项所述的基于VoNR的语音呼叫方法，其特征在于，在所述步骤S2中，所述基站根据所述请求方统一资源指示信息和/或call-ID信息查询所述用户数据信息表中所述终端的UE语音业务能力信息和终端身份标识信息。
6.如权利要求1至4任意一项所述的基于VoNR的语音呼叫方法，其特征在于，在所述步骤S3中，所述核心网根据所述呼叫请求信令中携带的所述请求方统一资源指示信息和/或call-ID信息，和所述辅助信令中携带的所述终端身份标识信息，获得同一终端相关联的呼叫请求信令和辅助信令，再进行重组。
7.一种终端，其特征在于，包括第一存储模块、第一控制模块和第一通信模块；所述第一存储模块用于存储可执行如权利要求1至6中任一项所述方法的程序代码，所述第一控制模块用于执行所述程序代码，并控制所述第一通信模块响应用户的操作，执行如权利要求1至6中任一项所述方法的步骤。
8.一种基站，其特征在于，包括第二存储模块、第二控制模块和第二通信模块；所述第二存储模块用于存储可执行如权利要求1至6中任一项所述方法的程序代码，所述第二控制模块用于执行所述程序代码，并控制所述第二通信模块执行如权利要求1至6中任一项所述方法的步骤。
9.一种核心网，其特征在于，包括第三存储模块、第三控制模块和第三通信模块；所述第三存储模块用于存储可执行如权利要求1至6中任一项所述方法的程序代码，所述第三控制模块用于执行所述程序代码，并控制所述第三通信模块执行如权利要求1至6中任一项所述方法的步骤。
10.一种基于VoNR的语音呼叫系统，其特征在于，包括权利要求7所述的终端、权利要求8所述的基站和权利要求9所述的核心网。
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