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2015-9-1 11:51
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什么是VoLTE VoLTE即Voice over LTE,它是一种IP数据传输技术,无需2G/3G网,全部业务承载于4G网络上,可实现数据与语音业务在同一网络下的统一。换言之,4G网络下不仅仅提供高速率的数据业务,同时还提供高质量的音视频通话,后者便需要VoLTE技术来实现。 VoLTE相较2G、3G语音通话,语音质量能提高40%左右,因为它采用高分辨率编解码技术。VoLTE为用户带来更低的接入时延(拨号后的等待时间),比3G降50%,大概在2秒左右,而2G时代在6-7秒。此外,2G、3G下的掉线率时有发生,但VoLTE的掉线率接近于零。因为对于语音业务,LTE的频谱利用效率远远优于传统制式,达到GSM的4倍以上。另外,VoLTE与RCS的无缝集成可以带来丰富的业务。VoLTE真正实现了端到端全IP语音,主要体现在:其空口IP化,由分组域提供承载,通过IMS进行会话控制。 所以,VoLTE 可以提供电信级服务的VoIP 业务,比2/3G 更高质量的服务和更多业务: 更低的接入时延 更清晰的画质和音质 更安全的承载网络 丰富的业务扩展 VoLTE是如何实现的 VoLTE是依托LTE网络来提供IP服务的VoIP语音业务。LTE网络负责IP承载,用于承载IMS的SIP信令传输和媒体数据传输,IMS网络负责语音呼叫的控制。 从网络架构和VoLTE的协议栈结构可以了解到:VoLTE的所有网元都是基于IP提供业务,同时手机的接入受控制于LTE网络的MME。这是由电信运营商控制的网络,可以向2/3G网络一样充分保证网络安全性。 1.接入快,接通快 LTE网络的接入过程相比于2/3G,信令流程更简单,接入速度更快。即使算上IMS的注册过程也比2/3G的接入注册过程快上不少。 VoLTE基于SIP信令控制呼叫流程,接通过程更快。 1、UE 发送INVITE 消息, 到IMS. 2、P-CSCF 收INVITE后回复“100 Trying”表示INVITE请求正在处理,并向S-CSCF发送INVITE. 3、网络回复183,携带SDP描述对端要求的媒体资源。 4、本端收到后回复PRACK消息当作183的响应。网络分配本端媒体资源(蓝色部分信令)回复200 OK。资源预留完成. 5、本端发起UPDATE消息携带新的SDP 媒体资源描述(预留好的). 6、两边都有资源预留完成后,对端回复200OK,则表示两边资源预留都完成,可以振铃. 7、对端回复180振铃. 8、对端回复200OK,本端回复ACK,呼叫建立. 2.声音更清晰,视频更清晰 采用AMR-WB=Adaptive Multi-rate-Wideband,“自适应多速率宽带编码”,抽样频率为16KHz,语音带宽范围为50-7000Hz。比现网中的AMR-NB(抽样频率为8KHz,语音带宽范围为300-3400Hz)频谱范围更宽。 因此,VoLTE能提高更清晰的语音质量,更高清的视频画面。 Frame Type Index Mode Indication Mode Request Frame content (AMR-WB mode, comfort noise, or other) 0 0 0 AMR-WB 6.60 kbit/s 1 1 1 AMR-WB 8.85 kbit/s 2 2 2 AMR-WB 12.65 kbit/s 3 3 3 AMR-WB 14.25 kbit/s 4 4 4 AMR-WB 15.85 kbit/s 5 5 5 AMR-WB 18.25 kbit/s 6 6 6 AMR-WB 19.85 kbit/s 7 7 7 AMR-WB 23.05 kbit/s 8 8 8 AMR-WB 23.85 kbit/s 9 - - AMR-WB SID (Comfort Noise Frame) 10-13 - - For future use 14 - - speech lost 15 - - No Data (No transmission/No reception) 3.网络安全更重要,网络质量有保证 VoLTE的接入有两个网络需要接入和注册——LTE和IMS,这两个网络都是由运营商控制的,运营商来保证整个电信的网络安全。其他的设备无法随意的接入到电信网络,因此可以充分保证网络的安全性。 VoLTE承载由运营商分配,为语音和视频呼叫分配专有的承载,充分保证电话业务的优先级。因此只有通过VoLTE才能提高可靠保证的语音服务质量,这是OTT软件无法达到的。 下面是国际标准组织规定的,LTE各种承载的优先级、服务质量和用途: QCI Guarantee Priority Delay budget Loss rate Application 1 GBR 2 100 ms 1e-2 VoIP 2 GBR 4 150 ms 1e-3 Video call 3 GBR 5 300 ms 1e-6 Streaming 4 GBR 3 50 ms 1e-3 Real time gaming 5 Non-GBR 1 100 ms 1e-6 IMS signalling 6 Non-GBR 7 100 ms 1e-3 Interactive gaming 7 Non-GBR 6 300 ms 1e-6 TCP protocols:browsing, email, file download 8 Non-GBR 8 300 ms 1e-6 9 Non-GBR 9 300 ms 1e-6 4.关键技术 SPS - 半持续性调度:对于到达间隔是20ms的VoIP新传包,可以由一条下行控制信令分配频域资源,以后每隔20ms就“自动”用分配的频域资源传输新来的包,对于重传包,采用动态调度,即为“半”持续性调度;使用半静态调度传输,可以充分利用话音数据分组周期性到达的特点,降低系统开销并减少时延,提高QoS。 RoHC 充分减少信令开销 - 头压缩:采用ROHC后,头开销降为4~6byte(12.5%~18.8%),IP头压缩可以大大降低VoIP数据包的头开销,从而提高系统承载的用户数; DRX 连接态DRX:允许UE不再一直监视PDCCH,在语音包到达时才唤醒,从而达到省电的目的,尽可能降低手机功耗。 TTI bundling 当小区边缘UE 功率受限时,由于资源受限,路损较大等原因,导致丢包率增加。使用TTI bundling,四个连续子帧中的立刻重传,能积累能量,增大传输成功率,从而提高接收成功率, 避免过多的HARQ重传。TTI bundling能提高小区的覆盖率。 SRVCC 3GPP在R8阶段引入SRVCC/eSRVCC方案,在SRVCC方案中,由于需要在IMS网络中创建新承载,很容易导致切换时长高于300ms,影响终端用户体验。而eSRVCC方案相对于SRVCC方案的增强在于减少了切换时长(切换时长小于300ms),使用户获得更好的通话体验。 该如何测试VoLTE VoLTE涉及那么技术,那么复杂的网络,现网中VoLTE网络又还没有商用。 该如何测试为好? 安立MD8475A也许能提供一个完美的解决方案。 MD8475A可以支持2/3/4G所有制式的模拟;支持两小区测试环境,包括 Inter-RAT 小区重选、重定向、小区改变、CS 回退等内置 CFCS 服务器功能;支持基于 GUI 的 IMS 服务测试。 相当于一个仪表中包含了LTE网络,CS网络,IMS网络,还有更多...... 我们可以这样使用MD8475A来测试VoLTE: 功耗测试 音频测试 通过VoLTE拨打电话 通过CSFB方式回落到CS域拨打电话 VoLTE通话过程中切换到2/3G保持后保持通话(SRVCC) 实现VoLTE视频通话 VoLTE视频通话过程中切换到2/3G后保持通话 VoLTE通话过程中接受短信 VoLTE通话过程中接受彩信 VoLTE通话过程中进行数据下载 VoLTE视频通话中接受短信 VoLTE视频通话中接受彩信 VoLTE视频通话中进行数据下载 VoLTE多方通话 VoLTE呼叫转移 VoLTE呼叫等待 VoLTE播放视频时接通来电,挂断后继续视频(流媒体并发) VoLTE播放视频时接通视频来电,挂断后继续视频(流媒体并发) 2/3G网络不佳,重选/切换/重定向至LTE网络进行VoLTE通话 LTE网络不佳,重选/切换/重定向至2/3G网络进行cs通话 运用8475有更多的测试方法,欢迎大家分享 :)