彩铃业务是一项采用多媒体作为回铃音的早期媒体类业务,在移动通信和增值业务发展的过程中,彩铃业务凭借个性化的服务和成熟的技术,具有颇高的市场渗透率,同时对其他增值业务的设计具有借鉴意义。论文研究的是VoLTE(Voice over LTE)网络下彩铃业务的实现方案,为彩铃业务向4G(4rd Generation)平滑演进提供借鉴意义。由于VoLTE网络具有信令控制和媒体承载严格分离的特点,当同一无线网络下大量用户同时发起呼叫时,如果无线链路上资源不足,会出现信令平面接通而媒体平面上连接失败的现象,最终导致呼叫失败。本论文针对以上的问题,在满足核心网发展趋势的前提下,设计了一种具有服务质量(QoS,Quality of Service)保障的资源预留方案。方案采用了媒体协商和资源预留机制,将整个会话分为播放彩铃和用户通话两个阶段。对于主叫侧来说,播放彩铃阶段主叫需要与彩铃应用服务器进行媒体协商;在用户通话阶段,主叫需要与被叫完成媒体协商。整个过程彩铃平台需要帮助主被叫更新媒体,并且协助主被叫完成资源预留。资源预留的实现是通过特殊的资源预留信令结合QoS预置条件设置,在空中接口预留住本次通话的媒体资源,保证会话建立成功率。论文对VoLTE彩铃系统的设计与实现进行了详细的分析,并且设计了两套资源预留信令流程方案。通过对比分析,选择了一种适用于现阶段VoLTE网络的目标方案,并借助现有的CMIN02-IIP(China Mobile Intelligent Network 02-Independent Intelligent Peripheral,中国移动智能网02版本-独立智能外设)平台进行实现。通过在实验室进行功能测试和性能测试,以及在中国移动研究院进行验收测试,证明本论文设计的资源预留方案是可行的,具有实际部署能力。