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什麼是 VoLTE 技術?它的原理以及前景如何?


貼一個我之前的回答吧,同樣適用這個問題

s6更新之後多了一個VoLTE的開關,請問這個是做什麼的呢?對學生黨有什麼使用價值嘛? - 唐李浩的回答

手機的通信功能基本可以分為兩種:

1、打電話

2、上網

從通信專業角度來講,這兩種功能叫電路域業務和分組域業務(其中簡訊可以認為是一種比較特殊的電路域業務),其分別的特點如下:

電路域業務:時延要求高,通信速率要求低但是需要恆定,誤碼率要求較低,用戶體驗敏感度高;

分組域業務:時延要求較低,通信速率要求高但不需要恆定,誤碼率要求高,用戶體驗敏感度低。

通俗點說,就是打電話的話,即使兩人接通電話一句話也不說,系統也必須保證一定的無線資源給通話的雙方使用,直到掛斷,才回收這部分資源;上網的話,比如你看一部視頻,緩衝的時候系統給你分配很多的無線資源,30M的視頻1分鐘就緩衝完了,那麼1分鐘後,系統就會把這部分無線資源回收回去給別的有需要的用戶使用,等下你這部視頻看完了,又需要緩衝下一步視頻,系統又重新給你分配無線資源,核心思想是所有用戶動態的共享無線資源。

傳統無線通信系統的核心網裡面,電路域業務和分組域業務對應不同的網元來處理。4G網路的發展趨勢為扁平化(接入網去RNC)和融合化(核心網SAE架構演進),在這個趨勢下,LTE作為4G標準明確提出了核心網不再有電路域相關網元,所有業務全部承載到分組域里來。

這不是說4G網路不再有電路域業務,而是電路域業務也通過分組域來承載,比如現在的微信電話、QQ電話、SkyPe等VoIP解決方案都是可以在LTE網路下進行電路域業務。但這種第三方的VoIP解決方案存在很多缺點,比如信號稍差的情況下清晰度會成倍下降,移動場景下在不同基站間切換的時候時延很大等。

在Volte新技術還暫不成熟的時候,3GPP對於LTE網路下電路域業務的解決方案有如下2種:

1、終端側採用單卡雙網路待機(OPPO等為代表,缺點為耗電量太大)

2、CSFB也即電路域業務回落至2/3G網路承載(蘋果小米等大部分品牌採用,缺點為流程複雜,時延太長,正在進行中的上網業務需要中斷)

3GPP標準對於LTE網路的電路域業務終極解決方案為VoLTE(語音LTE網路,俗稱高清語音)。其真正的技術名稱叫SRVCC(單射頻情景下的語音業務連續性保證),就是新增一個IMS網元來連接LTE網路的分組域以及2/3G網路的電路域,根據2/3G網路的電路域和LTE的分組域的具體情況綜合處理LTE網路下發起的電路域業務,其業務架構如下:

對比CSFB方案來說,省略了用戶回落至2/3G網路後的接入過程(近似於在2/3G網路里剛開機搜索網路)減少了時延(尤其對移動回落至2G的方案來說),並且進行中的上網業務不需要終端,同時語音清晰度、移動過程中的切換流暢度都比第三方APP的VoIP要強。移動在年底前基本會完成大規模的VoLTE的部署和推開,聯通應該會在2015年上半年前在主要城市完成VoLTE的部署,電信暫不清楚。所以,如果最新的終端支持VoLTE,儘管打開就是了,如果網路支持,那麼你將享受到更好的語音通話體驗,如果網路不支持也沒什麼影響。資費方面沒什麼區別,不管是單卡雙待,還是CSFB還是SRVCC,語音通話時長都是一樣,不過微信電話等VoIP業務則是消耗流量,不計入套餐通話時長的。


【本文版權歸「鮮棗課堂」和小棗君所有,未經授權,請勿轉載】

你是不是遇到過下面這個情景:

用手機玩王者榮耀。。。

組隊開黑,玩得真嗨。。。

突然。。。

我勒個去。。。

完蛋了。。。

是不是戳中了你心中的痛?

知道自己為什麼一直升不上去了吧。。。

神馬是VoLTE?

VoLTE,即Voice over LTE

顧名思義,就是在LTE網路上傳送聲音(Voice,即語音電話業務)。

(注意:o要小寫!寫成「VOLTE」會被鄙視。。。)

在具體解釋VoLTE之前,我們有必要先給大家說說:

什麼是CS和PS?

大家都知道,我們使用手機,主要有三大功能:

  • 打電話
  • 發簡訊
  • 上網

最開始的1G時代,我們只能打電話

後來2G/3G時代,我們除了打電話之外,又可以發簡訊和上網了。

但是,打電話、發簡訊上網是屬於不同類型的業務,使用的其實是不同的網路和不同的設備,工作原理也非常不一樣。

正如上圖所示,

打電話,使用的是CS網路(Circuit Switched,電路交換),俗稱電路域

上網,使用的是PS網路(Packet Switch,分組交換),俗稱分組域

(發簡訊,其實也屬於CS電路域。這裡不多說,找機會專門說它。)

CS和PS有什麼區別呢?

簡單說,

CS是建立一條專用的通道,在通信的整個過程中,會一直佔用這個通道。例如打電話時,當電話接通,雙方就一直處於接續狀態,這條線路一直被佔用。

而PS是把數據分割為一個一個的數據包,然後一個一個進行傳輸。在通信的過程中,並不會一直佔用通道。例如,上網時,你看網頁,點擊鏈接,才會有數據傳輸過來,傳完之後,就不傳數據包了,通道可以讓給別人或別的業務用。

畫個圖,一看就明白:

在早期,CS這種專線專用的方式,顯得比較穩定。

但是,隨著包交換技術的發展、數據網路設施的不斷完善,分組交換開始顯現優勢(加速了數據傳輸、簡化了存儲管理、減少了出錯幾率和重發數據量)。

PS更適用於移動互聯網的使用特點。

回到VoLTE的話題。

在3G時代,CS和PS是共存的。但是,這意味著更多的設備,更多的維護人力,更複雜的網路。說白了,就是更多的錢。。。

所以,往4G時代發展的時候,大家合計合計,就把CS域這部分給砍了。。。砍了。。。了。。。

可是,你總不能不讓用戶打電話吧。。。

於是,3GPP這幫人商量了一下,決定加個IMS。。。

IMS這個玩意超複雜。。。我們先簡單地把它理解成「加強版」的CS吧。。。

4G LTE變成了這樣:

如上圖所示,

3G時代的PS網路變成了LTE時代的EPC網路

增加的IMS網路(通常也叫IMS域),幫助LTE實現加強版的語音功能

IMS既可以使LTE打語音電話,還能實現視頻電話等更牛逼的多媒體功能(所以才叫: IPMultimedia Subsystem, IP多媒體子系統)。

現在大家明白了吧? Voice over LTE,就是這麼個over法。

VoLTE的特點

接下來,我們看看這個加強版的CS,加強版的語音業務,到底牛逼在哪了。

VoLTE的第一大特點,也是最大的特點,就是打電話和上網可以同時進行

VoLTE,相當於在使用LTE數據通道的基礎上,給電話語音業務開闢了一條高優先順序的VIP通道。

從此,上網的時候,再也不用擔心來電話時網路中斷了!

VoLTE的第二大特點,就是語音更清晰

其實,從你很久以前拿手機打電話開始,通話的音質一直都很一般。(也許你不覺得,那是因為你習慣了。。。)

正常人類的發聲頻率範圍:100Hz(男低音)~10000Hz(女高音)

正常人類的聽聲頻率範圍:20Hz ~ 20000Hz

以前,2G/3G時代,因為技術限制和帶寬限制,雙方通話時,語音的取聲頻率範圍是300-3400Hz。 顯然,有一大部分頻率的聲音被排除在外了。

到了4G LTE時代,數據帶寬大大增加,VoLTE將以前的AMR編碼變成了AMR-WB編碼,聲音碼率從12.2kbps提升到23.85kbps(翻了一倍),語音的取聲頻率也擴大到50-7000Hz。

VoLTE增加出來的3400-7000Hz這個頻率範圍,剛好是唇齒音所在的區域,會影響語音中輔音的清晰度。VoLTE增加這個範圍後,用戶明顯會感覺到VoLTE通話比2G/3G通話清晰很多!

而且,女性聲音頻率較高,女性聲音的質量提升非常明顯。

VoLTE的第三大特點,就是可視電話,而且視頻更清晰

其實,大家幾年前還沒有LTE和VoLTE的時候,就打過視頻電話。例如使用QQ視頻電話,還有微信電話本。尤其是微信電話本,當時還火了一陣,大家都用它打免費電話。

這些,其實屬於VoIP業務。也就是在IP網路上傳送語音。如果為了方便理解,VoLTE可以稱之為一個加強版的另類VoIP業務。(因為篇幅的原因,我們就不詳細對比分析VoLTE和VoIP了。)

前面說過,IMS是IP多媒體子系統,既然是多媒體,加上LTE的帶寬優勢,VoLTE顯然不會只有聲音通話這麼low,VoLTE也支持視頻通話。而且,相比於3G時代,VoLTE視頻通話的畫質有明顯的提升。

這個優勢很明顯。。。

VoLTE的第四大特點,就是接續時間(撥號後的等待時間)短。

說白了,就是很快就能接通。

正常情況下,VoLTE電話的接通時間,一般是0.5-2秒。普通電話的接通時間,在5-8秒。

(圖片來自網路)

這個是由網路架構決定的,我們就不做更多說明了。

VoLTE的發展

怎麼樣?是不是覺得VoLTE很牛逼?是不是很想嘗試一下?

如果要使用VoLTE業務,必須滿足以下條件:

  • 運營商網路能夠支持VoLTE業務
  • 手機終端能夠支持VoLTE業務

從運營商方面來看,我們國家三大運營商都已經建設了VoLTE業務。尤其是中國移動,走在最前面,啟動VoLTE建設最早,商用最快,開通城市最多。。。這其中,有比較複雜的原因。。。(我會告訴你是因為移動沒有3G?有嗎?沒有嗎?嘿嘿~)

從手機終端來看,目前絕大部分新出的手機型號,都已經開始支持VoLTE了。

所以,VoLTE早已來到我們的身邊。。。如果你想要體驗VoLTE業務,可以打運營商客服電話,諮詢如何開通。

綜上所述,隨著4G LTE網路的不斷發展,VoLTE是今後的必然趨勢。當LTE網路建設到一定階段,VoLTE業務將會接過它的歷史使命,勇挑重擔。

而到了那個時候,我們就可以做一件想做很久卻一直沒有做的事情——

好啦! 關於VoLTE,就介紹到這裡啦!

如果喜歡,請記得關注鮮棗課堂喲!

http://weixin.qq.com/r/3jkmPtnEXoQhrZ1d92zM (二維碼自動識別)


簡單一點理解,lte時代的voip。和十年前大街小巷的電話吧技術大體相同,不過升級為移動設備。


我只知道是Voice over LTE。也就是用全ip方案來處理通話。。剩下的只能@某火山 @袁若涵 來回答,謝謝。


精闢


技術背景:

業界對LTE語音的解決方案有三種,分別是VOLTE、CSFB、SGLTE, VOLTE與CSFB是3GPP標準化方案,SGLTE為終端實現方案,其中VOLTE是移動4G語音解決方案的終極方案;SGLTE不需要對網路進行改動,VOLTE與CSFB均需對網路進行改造。

VOLTE是什麼?

最直接簡單的理解就是VOIP,只是網路的承載體由互聯網變成了LTE,同時在LTE的業務中給了一個高優先順序保證QOS。VoLTE是GSMA IR 92定義的標準LTE語音解決方案,最大的網路改動就是引入IMS網路,由IMS配合LTE和EPC網路實現端到端的基於分組域的語音、視頻通信業務。通過IMS系統的控制,VoLTE解決方案可以提供和電路域性能相當的語音業務及其補充業務,包括弧碼顯示、呼叫轉移、呼叫等待、會議電話等。

VOLTE怎麼實現:

這種實現方式可以參考一下網路電話,通過IP來承載語音呼叫。

說一說VOLTE的優勢:

VoLTE開啟了向移動寬頻語音演進之路,其給運營商帶來兩方面的價值,一是提升無線頻譜利用率、降低網路成本。LTE的頻譜利用效率GSM的4倍以上。另一個價值就是提升用戶體驗,VoLTE的體驗明顯優於傳統CS語音。首先,高清語音和視頻編解碼的引入顯著提高了通信質量;其次,VoLTE的呼叫接續時長大幅縮短,VoLTE比CS呼叫縮短一半以上。

下面是實際測試的一些指標:

呼叫建立時延更短:第一條隨機接入消息到終端接收到網路側下發的SIP 180 Ring消息之間的時間差,在外場短呼測試中看到平均時延為2S左右,而2G時代在6-7秒,用戶感知為秒通。語音質量更高:因為使用23.85K寬頻AMR技術,語音質量相比2G、3G語音質量有質的提高,在外場測試時,在好點MOS值在4.1左右,而3G MOS值在3.0—3.5之間,在同一地點的OTT語音在3.5左右(無線資源不受限)。對運營商來說在這一點上體現了移動網路相對於OTT的優勢。系統間切換方面使用eSRVCC切換,測試切換時延在150MS以內,對用戶感知無影響,且切換成功率高。視頻質量更好:在同一地點,視頻通話的圖像遠比OTT視頻通話的圖像清晰。

前景:

去年10月份左右,杭州VOLTE功能已經試驗完成,開始大規模的商用,具體效果可以在新聞上看到,今年3月份對VOLTE終端進行測試,大部分新上市終端基本都能進行VOLTE語音呼叫;某運營商以及開始對VOLTE相關指標進行考核!對應的CSFB作為過渡方案似乎沒有那麼看重,其原因可能主要有三方面:其一,VOLTE語音呼叫的質量相對於CSFB更好,不管是呼叫接通的時延還是MOS都相對要好,其二,CSFB的優化涉及到2G的優化,需要更多的配合,優化難度增加,而且某運營商可能考慮到band3頻段(現網已建GSM1800)的站點可以用於FDD頻段站點的建設,後續可能會清頻退網進行FDD的建設,據了解,現在已經在進行試點。


簡單的說就是VoLTE 讓語音通話無需借用之前的 2G/3G 網路,不會出現打接電話出現網路切換掉網的情況。通話質量提高,掉線率下降。


可以看看這個線上的研討會活動,介紹VOLTE的,

VoLTE 呼叫驗證和實時網路問題實例


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