VOLTE全稱為Voice?over?Long-Term?Evolution(長期演進語音承載),意思是一個面向手機和數據終端的高速無線通信標準。它基于IP多媒體子系統(IMS)網絡,在LTE上使用為控制層面(Control?plane)和語音服務的媒體層面(Media?plane)特制的配置文件(由GSM協會在PRD?IR.92中定義),這使語音服務(控制和媒體層面)作為數據流在LTE數據承載網絡中傳輸,而不再需維護和依賴傳統的電路交換語音網絡。VoLTE的語音和數據容量超過3G?UMTS三倍以上,超過2G?GSM六倍以上。因為VoLTE數據包信頭比未優化的VoIP/LTE更小,它也更有效地利用了帶寬。2020年12月31日,全國推廣工作的29?。▍^、市)全部完成運營商網內工程建設,按時完成第一階段任務。其中,上海、廣西、江蘇、內蒙古、山西、福建、重慶、天津、山東、江西、貴州、西藏、浙江、黑龍江等14?。▍^、市)打通IMS網間語音、視頻首次通話,實現了運營商網間高清音視頻(VoLTE)互聯互通。

中文名

長期演進語音承載

外文名

Voice?over?Long-Term?Evolution

含義

基于IMS的語音業務

屬性

一種IP數據傳輸技術

應用學科

通信

優勢特點

VoLTE技術帶給4G用戶最直接的感受就是接通等待時間更短,以及更高質量、更自然的語音視頻通話效果。VoLTE與2G、3G語音通話有著本質的不同。VoLTE是架構在4G網絡上全IP條件下的端到端語音方案。VoLTE相較2G、3G語音通話,語音質量能提高40%左右,因為它采用高分辨率編解碼技術。VoLTE為用戶帶來更低的接入時延(撥號后的等待時間),比3G降50%,大概在2秒左右,而2G時代在6-7秒。此外,2G、3G下,掉線時有發生,但VoLTE的掉線率接近于零。

對運營商而言,部署VoLTE意味著開啟了向移動寬帶語音演進之路。從長遠來看,這將給運營商帶來兩方面的價值,一是提升無線頻譜利用率、降低網絡成本。因為對于語音業務,LTE的頻譜利用效率遠遠優于傳統制式,達到GSM的4倍以上。

另一個價值就是提升用戶體驗,VoLTE的體驗明顯優于傳統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,測試表明VoLTE比CS呼叫縮短一半以上;第三,與RCS的無縫集成可以帶來豐富的業務。

技術發展

VoLTE業務發展節奏

第一階段:LTE熱點覆蓋熱點,出現pre-VoLTE應用?LTE初期以熱點覆蓋為主,主要面向數據卡、平板電腦等移動寬帶數據應用,但也會出現一些早期的LTE語音應用。一是基于軟終端的語音業務,即“LTE數據卡+軟終端+電腦”方式,可以滿足一些特定場景的語音需求,并為將來部署手機方式的VoLTE做準備,積累運營經驗;二是“LTE?CPE+固定話機”方式,歐洲一些國家,如德國就采用這種方式為偏遠地區用戶提供寬帶接入和話音服務;三是支持CSFB和SVLTE的早期LTE手機,一些運營商已經發布了這種過渡應用,如Verizon宣布將支持SVLTE,而AT&T將支持CSFB。

第二階段:LTE區域連續覆蓋區域,進入VoLTE的發展期?在這一階段運營商擴大了LTE覆蓋水平,達到可以運營語音業務的條件,特別是在城市和人口密集地區;同時,LTE智能手機大量出現,推動了VoLTE的發展。?運營商將在這一階段商用基于IMS的VoLTE業務。但這之前,運營商需要預留較長的準備時間。因為一方面,VoLTE涉及較多新技術,需要必要的測試和試驗;另一方面,IMS的部署、集成需要一定周期,現網一些設備如MSC、HLR、IT系統可能需要相應的改造或升級。我們認為,運營商提前一年甚至更長時間著手準備VoLTE是有必要的。?另外,這一階段的LTE覆蓋還是有局限的,運營商需要利用傳統CS覆蓋的廣度和深度來提供無縫的語音業務,即LTE與CS的互操作,其中有兩個主要技術點:1、LTE用戶漫游到CS域后的業務提供方式,有兩種可選方案,一種是完全由MSC處理語音業務,另一種是通過MSC接入IMS域以提供語音業務,后者就是3GPP定義的ICS(IMS?Centralized?Service)架構,這需要升級現網MSC成為EMSC(增強的MSC);2、通話中的LTE到CS的切換,3GPP為此定義了SRVCC(Single?Radio?Voice?Call?Continuity)技術。

第三階段:LTE全覆蓋,VoLTE成為主流應用?這一階段LTE覆蓋達到相當完善的程度,或LTE和其他無線寬帶技術如HSPA組成無縫網絡,使得移動寬帶語音應用成為主流,傳統CS將會被逐漸取代,當然,這是一個相當長的過程。

國內發展

截止2014年第一季度,國內VoLTE技術處于試驗階段,由于三家運營商運營狀況各異,中國移動在VoLTE技術態度積極,中國聯通和中國電信稍有滯后。

中國移動2013年6月發布VoLTE技術白皮書,涵蓋TD-LTE網絡建設、終端、業務、用戶發展等方面所需的端到端主要技術要求。白皮書指出VoLTE成為全球語音主流方案,并且強調中國移動VoLTE的商用時間在2014年中。

2014年2月,中國移動發布下一代融合通信白皮書,重新定義4G時代的基礎通信服務,對2014年-2015年下一代融合通信技術提出相關要求,其中白皮書定義的“新通話”是以VoLTE為核心提升用戶通話質量和體驗。

2017年世界移動通信大會上海展期間,中國聯通與愛立信、高通三方聯合宣布:在全球范圍首次成功實現基于eMTC(CAT-M1)?VoLTE功能的應用演示。

2018年4月,中國電信開始正式商用VoLTE,電信用戶可以立即登錄電信官網或者移動營業廳來開通。電信VoLTE首批只在全國10個省市開通,分別是:江蘇、廣東、福建、四川、湖南、安徽、浙江、湖北、云南、上海。電信表示,其他省市將陸續開通VoLTE。

2020?年?5?月,支持?VoLTE?功能的終端累計達到?481?款,VoLTE?駐網用戶達到?1.27?億。

2020年12月31日,全國推廣工作的29?。▍^、市)全部完成運營商網內工程建設,按時完成第一階段任務。其中,上海、廣西、江蘇、內蒙古、山西、福建、重慶、天津、山東、江西、貴州、西藏、浙江、黑龍江等14?。▍^、市)打通IMS網間語音、視頻首次通話,實現了運營商網間高清音視頻(VoLTE)互聯互通。

歷史

2014年5月,新加坡電信宣布世界首個商用“全功能”VoLTE服務落地新加坡,僅可搭配三星Galaxy?Note?3使用,之后擴展到三星Galaxy?S6系列、iPhone?6s、LG?G4和Sony?Xperia?Z3+、Sony?Xperia?Z5?Premium。

2014年6月,韓國電信展示了世界首個基于VoLTE的漫游服務。韓國運營商、中國移動及csl.合作開發VoLTE漫游服務。

2014年10月,運營商使用家庭路由系統基于IMS本地breakout架構。

2014年11月,Verizon和AT&T宣布公司正在為各自的客戶啟用VoLTE至VoLTE連接。Verizon與AT&T之間的VoLTE客戶互訪在2015年開始。兩家公司之間使用第三方網絡(例如阿爾卡特-朗訊)完成測試和設計。

2015年7月11日,SEATEL?Cambodia宣布在柬埔寨設立了世界上首個無2G/3G的100%?VoLTE服務。

2015年9月16日,澳大利亞電信宣布已開始在其網絡上啟用VoLTE,包括使用寬帶語音手機調用國家寬帶網絡和商業及企業服務。

2016年6月30日,YTL的YES啟動4G?LTE服務,成為馬來西亞首個VoLTE服務提供商。

2016年9月5日,RelianceJio宣布在印度推出商用的非基于2G/3G的100%?VoLTE服務。

2016年10月,Orange?Polska在波蘭推出商用VoLTE服務。

2020年,全球有270家運營商正在投資VoLTE技術,其中210家已經推出網絡。

部署

全球的商用VoLTE部署清單可在上方正文中找到。

計劃中的VoLTE部署,參見GSA?Evolution?to?LTE?report?–?VoLTE?global?status?(Page?87ff)。

設備

[顯示]支持VoLTE的移動設備

語音質量

為確保兼容性,3GPP要求至少有AMR-NB編解碼器(窄帶),但推薦用于VoLTE的語音編碼器為自適應多速率寬帶(AMR-WB),也稱寬帶語音(HD?Voice)。此編解碼器已在3GPP網絡中硬性要求,它支持16kHz采樣率。

弗勞恩霍夫協會已提出并展示“全高清語音”(Full-HD?Voice),這是AAC-ELD(高級音頻編碼器-增強型低延遲)編碼器對LTE手機的一個實現。以前的手機語音編碼器頻率最多支持3.5kHz,而即將到來的寬帶語音服務(HD?Voice)支持高達7kHz頻率,Full-HD?Voice支持20Hz到20kHz的整個帶寬范圍。為使端到端全高清語音通話成功,調用者和接受者的手機以及網絡都必須支持該功能。

參見

  • 長期演進技術(LTE)
  • 寬帶語音
  • ViLTE(基于LTE的視頻方案)
  • QoS分類標識符(QCI)?-?VoLTE?網絡中使用的機制,向承載業務分配適當的服務質量(QOS)