全面解析幾種LTE語音通話技術(shù)

相信不少人都聽說過VoLTE語音這個(gè)詞匯，但礙于目前國內(nèi)技術(shù)的發(fā)展情況，很多城市都沒有完全普及VoLTE語音。據(jù)悉，VoLTE是移動(dòng)運(yùn)營商推出的一種4G高清語音/視頻通訊服務(wù)，全稱為“Voice over LTE”，翻譯過來可以理解為一種“通過LTE網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)恼Z音技術(shù)”。那么，什么是VoLTE語音技術(shù)、基于4G LTE語音通話有哪幾種分類，各種的語音通話業(yè)務(wù)及技術(shù)流程是怎樣的，下面讓小編給大家詳細(xì)的講解。

什么是VoLTE語音技術(shù)?

VoLTE為英文Voice Over LTE的縮寫，直譯就是音頻通過LTE網(wǎng)絡(luò)傳送，由此可以看出這是一項(xiàng)語音技術(shù)。VoLTE基于IMS服務(wù)和4G LTE網(wǎng)絡(luò)，在進(jìn)一步解釋VoLTE技術(shù)原理之前，先要了解手機(jī)網(wǎng)絡(luò)基本原理。

目前，手機(jī)移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)其實(shí)是分為電路域和分組域，電路域負(fù)責(zé)語音和短信通訊，分組域負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)上網(wǎng)，但隨著4G網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，這兩種域開始融合，電路域業(yè)務(wù)將加入到分組域上傳送，也就是語音通過上網(wǎng)通道來傳送，VoLTE是兩域融合后的語音業(yè)務(wù)。

通俗地講，VoLTE其實(shí)就是使用你的數(shù)據(jù)流量來打電話，這與微信語音、FaceTIme、Skype等這類VoIP網(wǎng)絡(luò)電話相似，但VoLTE走的是移動(dòng)數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)上的專用通道， 并且語音通話業(yè)務(wù)是整個(gè)LTE網(wǎng)絡(luò)優(yōu)先級最高的，所以VoLTE有通話質(zhì)量更好、穩(wěn)定性更強(qiáng)(QoS)、無流量費(fèi)等優(yōu)勢。

在國內(nèi)三大運(yùn)營商開始布局4G網(wǎng)絡(luò)時(shí)，由于技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)覆蓋限制，并沒有直接上線VoLTE來接管語音業(yè)務(wù)，而是采用CSFB方案(也有用雙待方案)，讓LTE網(wǎng)絡(luò)下的4G手機(jī)在通話時(shí)回落到2G/3G網(wǎng)絡(luò)，直到現(xiàn)在三家運(yùn)營商的4G網(wǎng)絡(luò)已大部分普及，才開始商用VoLTE業(yè)務(wù)。

VoLTE語音相比傳統(tǒng)語音有哪些好處?

因?yàn)閂oLTE走的是數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)，所以可以承載比過去語音線路更多的信息量，VoLTE的語音音頻達(dá)到16kHz采樣的HD語音通話質(zhì)量，最高可以去到20Hz-20kHz采樣的Full-HD語音，參數(shù)上看起來提升不少，那么實(shí)際效果呢?

由于中國聯(lián)通在去年底開始推行了3G網(wǎng)絡(luò)下的HD Voice服務(wù)，恰好該高清語音服務(wù)采用了與移動(dòng)VoLTE相同的23.85kbps的ARM-WB音頻，得以提前體驗(yàn)VoLTE高清語音服務(wù)。根據(jù)小編親身體驗(yàn)，過去的語音質(zhì)量和單聲道的FM廣播差不多，聲音偏沉悶，而高清語音則是更有空間感、對一些唇音、齒音開始可以分清，有條件的聯(lián)通手機(jī)用戶可以自行嘗試。

通話音質(zhì)和穩(wěn)定性的提升，對需要經(jīng)常電話聯(lián)系的業(yè)務(wù)員、家人、情侶們都是有很意義的，記得小編以前看過一個(gè)手機(jī)廣告，一對戀人因?yàn)槭謾C(jī)通話質(zhì)量差而相互誤解，每個(gè)人都不想自己心愛的人在電話的另一邊聲嘶力竭，自己卻聽不清他們的真心話吧?相信VoLTE可以讓大家通話時(shí)，猶如對方就在身旁，彼此的心更貼近。

另外在VoLTE下，手機(jī)撥通時(shí)間明顯縮短，在輸入號碼按下?lián)苋ブ?，僅需要兩秒左右就可以接通(指聽到嘟聲或彩鈴)，而非VoLTE則要5-6秒時(shí)間甚至更長的時(shí)間(系統(tǒng)、硬件也會影響)。

中國移動(dòng)在宣傳VoLTE時(shí)表示以后手機(jī)用戶在通話時(shí)也可以上網(wǎng)了，也有網(wǎng)友表示以后玩手機(jī)網(wǎng)游有電話打入也不會導(dǎo)致游戲斷線，這些是因?yàn)閂oLTE網(wǎng)絡(luò)能做到數(shù)據(jù)和通話同時(shí)進(jìn)行 (聯(lián)通用戶則可以無視這條)。

VoLTE能提供高清語音通話外，各大運(yùn)營商業(yè)還提到了高清視頻通話，并且兩者是可以在通話中直接切換，這個(gè)高清視頻通話其實(shí)是ViLTE(Video over LTE)，同樣通過IMS服務(wù)和LTE數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)來控制、傳輸視頻數(shù)據(jù)，只是運(yùn)營商作統(tǒng)一宣傳了。

LTE主要的三種語音(雙待機(jī)、CSFB、VoLTE)技術(shù)對比

現(xiàn)在國際主流的LTE語音解決方案包括雙待機(jī)、CSFB、VoLTE三種，而VoLTE被公認(rèn)為LTE語音的最終形態(tài)。北美、韓國等已經(jīng)建網(wǎng)的4G運(yùn)營商都采用雙待機(jī)或CSFB為過渡方案。例如，美國最大的移動(dòng)運(yùn)營商Verizon在LTE部署初期，采用LTE/CDMA雙待終端來臨時(shí)提供語音業(yè)務(wù)，2014年將實(shí)現(xiàn)VoLTE規(guī)模商用。中國移動(dòng)宣布2014年將實(shí)現(xiàn)VoLTE全網(wǎng)商用，雙待機(jī)和CSFB(CSFallback)將作為語音過渡方案。按照中國移動(dòng)的規(guī)劃，2013年下半年，進(jìn)行VoLTE較大規(guī)模業(yè)務(wù)實(shí)驗(yàn)，2014年上半年進(jìn)行VoLTE大規(guī)模外場實(shí)驗(yàn)和嘗試，2014年下半年實(shí)現(xiàn)全網(wǎng)商用部署。

CSFallback(CSFB)：CSFB是LTE終端通過電路域使用語音業(yè)務(wù)的一種方案，終端平時(shí)駐留在LTE網(wǎng)絡(luò)，使用LTE數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，當(dāng)發(fā)起語音呼叫或者接收語音呼叫的時(shí)候，終端回落到2G/3G電路域進(jìn)行語音呼叫，結(jié)束后再返回LTE。

雙待機(jī)：具備雙待能力的LTE終端可以同時(shí)在LTE和2G/3G電路域工作，即同時(shí)在LTE網(wǎng)絡(luò)上使用數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，在2G/3G電路域上使用語音業(yè)務(wù)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)和語音業(yè)務(wù)的并發(fā)，無需回落。

VoLTE：VoLTE是架構(gòu)在LTE網(wǎng)絡(luò)上全I(xiàn)P條件下的端到端語音方案。VoLTE的語音作為IP數(shù)據(jù)傳輸，無需2G/3G網(wǎng)，全部業(yè)務(wù)承載于LTE網(wǎng)絡(luò)上，可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)與語音業(yè)務(wù)在同一網(wǎng)絡(luò)下的統(tǒng)一。相對于現(xiàn)有的2G/3G網(wǎng)絡(luò)，通過引入高清編解碼等技術(shù)，VoLTE可擁有比2G/3G語音，以及時(shí)下流行的OTT語音業(yè)務(wù)更好的用戶體驗(yàn)。同時(shí)，當(dāng)終端離開LTE的覆蓋區(qū)域時(shí)，VoLTE能夠?qū)TE上的語音呼叫切換到2G/3G網(wǎng)絡(luò)上，保證語音呼叫的連續(xù)性。

CSFB語音回落

我們時(shí)下熱門的iPhone5s/5c正是采用基于CSFB的語音解決方案，這方案的主要是在用戶需要進(jìn)行語音業(yè)務(wù)的時(shí)候，從LTE網(wǎng)絡(luò)回落到3G/2G的網(wǎng)絡(luò)重新接入，這意味著當(dāng)你正在利用4G網(wǎng)絡(luò)高速上網(wǎng)的時(shí)候，遇到語音來電，此時(shí)網(wǎng)絡(luò)便會斷開，微博、QQ、微信等應(yīng)用都不能收發(fā)信息。

iPhone5s便是采用CSFB語音回落技術(shù)

CSFB的思路是在用戶需要進(jìn)行語音業(yè)務(wù)的時(shí)候，從LTE網(wǎng)絡(luò)回落到3G/2G的電路域。iPhone5s/5c可以簡單理解為單卡單待，平時(shí)在又LTE網(wǎng)絡(luò)覆蓋的地方，其待機(jī)在4G網(wǎng)絡(luò)，不過當(dāng)需要建立語音連接，也就是你需要撥打或者接聽電話，其便會切換回落到2G/3G網(wǎng)絡(luò)，數(shù)據(jù)和語音不能同時(shí)并發(fā)，意味著當(dāng)你打電話的時(shí)候不能進(jìn)行上網(wǎng)。

CSFB作為4G時(shí)代語音過渡的方案是有必要的，4G建網(wǎng)初期，由于語音方面尚未完全部署VoLTE語音技術(shù)，因此便需要借助CSFB或者雙待機(jī)的語音過渡方案。當(dāng)沒有4G信號或覆蓋不足時(shí)，4G語音將回落到3G網(wǎng)絡(luò)，如果3G覆蓋不足，那么4G語音將回落到2G網(wǎng)絡(luò)。不過采用這種技術(shù)是需要對3G/2G網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行改造，同時(shí)對4G網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化提出了更高要求，會在一定程度上影響4G布網(wǎng)速度。同時(shí)，在4G、3G、2G上反復(fù)切換，這樣的話，中國移動(dòng)的4G語音有可能會經(jīng)常出現(xiàn)掉話現(xiàn)象，接通延時(shí)加長等等狀況。不過這個(gè)延時(shí)在運(yùn)營商的持續(xù)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化后，其會大大縮短和改善。

雙待機(jī)

雙待機(jī)終端的語音解決方案可以同時(shí)待機(jī)在LTE網(wǎng)絡(luò)和3G/2G網(wǎng)絡(luò)里，而且可以同時(shí)從LTE和3G/2G網(wǎng)絡(luò)接收和發(fā)送信號。在撥打電話時(shí)，可以自動(dòng)選擇從3G/2G模式下進(jìn)行語音通信。也就是說，手機(jī)同時(shí)待機(jī)在2G/3G網(wǎng)絡(luò)和LTE的網(wǎng)絡(luò)中，2G/3G網(wǎng)絡(luò)負(fù)責(zé)撥打和收聽電話，而LTE網(wǎng)絡(luò)則負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。這樣意味著能夠做到單卡雙待，同時(shí)處在LTE和2G/3G網(wǎng)絡(luò)中，數(shù)據(jù)和語音可以同時(shí)并發(fā)，并不會相互干擾，這就不會出現(xiàn)在2G/3G網(wǎng)絡(luò)打電話的時(shí)候不能利用LTE網(wǎng)絡(luò)上網(wǎng)的情況。

雙待機(jī)與CSFB優(yōu)缺點(diǎn)對比(SGLTE為雙待機(jī)模式的一種)

此外在網(wǎng)絡(luò)建設(shè)方面，2G/3G網(wǎng)絡(luò)在初期并不需要升級，LTE建網(wǎng)成本初期會較低，這樣便可以快速進(jìn)行LTE網(wǎng)絡(luò)的覆蓋。因?yàn)槭菃慰p待的方案，用戶不但能使用到2G/3G時(shí)代優(yōu)秀的語音通話，并且能獲得高速的4G數(shù)據(jù)體驗(yàn)。這種語音解決方案是一個(gè)相對比較簡單的方案。終端芯片可以用兩個(gè)芯片(1個(gè)3G/2G芯片和1個(gè)LTE芯片)或一個(gè)多模芯片來實(shí)現(xiàn)，解決方案簡單。由于雙待機(jī)終端的LTE與3G/2G模式之間沒有任何互操作，技術(shù)實(shí)現(xiàn)簡單。因此雙待機(jī)終端語音解決方案的實(shí)質(zhì)是使用傳統(tǒng)3G/2G網(wǎng)絡(luò)，與LTE無關(guān)。對網(wǎng)絡(luò)沒有任何要求，LTE網(wǎng)絡(luò)和傳統(tǒng)的3G/2G網(wǎng)絡(luò)之間也不需要支持任何互操作。

VoLTE

當(dāng)LTE網(wǎng)絡(luò)達(dá)到全覆蓋時(shí)，VoLTE語音方案將成為運(yùn)營商的終極解決方案。VoLTE的核心業(yè)務(wù)控制網(wǎng)絡(luò)是IMS(IP多媒體子系統(tǒng))網(wǎng)絡(luò)，配合LTE和EPC網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)端到端的基于分組域的語音、視頻通信業(yè)務(wù)。VoLTE解決方案可以提供和電路域性能相當(dāng)?shù)恼Z音業(yè)務(wù)及其補(bǔ)充業(yè)務(wù)，包括：號碼顯示、呼叫轉(zhuǎn)移、呼叫等待、會議電話等。相比較傳統(tǒng)的GSM網(wǎng)絡(luò)，VoLTE能提供端到端的IP數(shù)據(jù)和語音服務(wù)。VoLTE是全I(xiàn)P條件下端到端語音解決方案，旨在替代電路域話音。簡單來說，便是令語音的信道也走在LTE網(wǎng)絡(luò)上。

VoLTE要實(shí)現(xiàn)大規(guī)模商用，需要具備三個(gè)條件：第一，LTE網(wǎng)絡(luò)大規(guī)模覆蓋;第二，IMS網(wǎng)絡(luò)建設(shè)改造完成;第三，產(chǎn)業(yè)鏈能夠提供支持VoLTE的終端產(chǎn)品?，F(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)要想支持VoLTE，需要進(jìn)行升級改造，這也是中國移動(dòng)提出2014年進(jìn)行VoLTE全網(wǎng)升級的目標(biāo)。目前，無線設(shè)備對VoLTE的支持比較好，基本不需要什么改動(dòng)，大部分是軟件升級，最重要的是要建設(shè)好IMS網(wǎng)絡(luò)。由于VoLTE標(biāo)準(zhǔn)清晰，不存在IMS網(wǎng)絡(luò)難以互通的問題，因此，主流的系統(tǒng)設(shè)備商都可以為中國移動(dòng)提供IMS設(shè)備。

IMS(IPMulTImediaSubsystem)是IP多媒體系統(tǒng)，是一種全新的多媒體業(yè)務(wù)形式，它能夠滿足現(xiàn)在的終端客戶更新穎、更多樣化多媒體業(yè)務(wù)的需求。IMS網(wǎng)絡(luò)是LTE實(shí)現(xiàn)語音與多媒體數(shù)據(jù)融合的必備網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。如果移動(dòng)建網(wǎng)速度正常，我們將會在2014年下半年用上VoLTE語音服務(wù)，與另兩種過渡方案相比，具備哪些優(yōu)勢呢?首先VoLTE能夠改變多年并不變的語音編碼，新的語音編碼至少能夠達(dá)到7000Hz以上，可以給人們提供更加高水平的語音質(zhì)量。

整體來看，VoLTE基于LTE承載語音，能夠充分利用LTE無線技術(shù)高頻譜利用率、抗衰落性、高帶寬、大容量的優(yōu)點(diǎn)。雙待機(jī)和CSFB仍然依賴于電路域提供語音，造成多網(wǎng)長期共存，網(wǎng)絡(luò)和運(yùn)營復(fù)雜度高。VoLTE真正實(shí)現(xiàn)端到端IP語音業(yè)務(wù)，符合網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)方向，將是未來4G網(wǎng)絡(luò)的最終語音解決方案。

三種LTE語音(雙待機(jī)、CSFB、VoLTE)終端解決方案

① 終端解決方案(單卡雙待)

· 單卡雙待終端空閑態(tài)下同時(shí)駐留在2G/3G和LTE網(wǎng)絡(luò)上

· 用戶通過2G/3G的CS域網(wǎng)絡(luò)發(fā)起語音業(yè)務(wù)呼叫

· 用戶通過LTE網(wǎng)絡(luò)發(fā)起數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)呼叫

② CSFB解決方案

· LTE終端在空閑態(tài)下駐留在LTE網(wǎng)絡(luò)上

· 用戶發(fā)起呼叫或收到呼叫時(shí)，回落到2G/3G CS網(wǎng)絡(luò)

· 呼叫結(jié)束后，再返回到LTE網(wǎng)絡(luò)

③ VOLTE/SRVCC解決方案

· LTE終端在同一時(shí)刻只能在一個(gè)網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)行業(yè)務(wù)，LTE或者2G/3G

· LTE覆蓋區(qū)，數(shù)據(jù)和語音業(yè)務(wù)都承載在LTE網(wǎng)絡(luò)中

· 離開LTE覆蓋區(qū)，由2G/3G網(wǎng)絡(luò)為其服務(wù)， 支持LTE到2G/3G切換等互操作