干貨！全面解析幾種LTE語音通話技術 - 全文

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

什么是VoLTE語音技術？

VoLTE為英文Voice Over LTE的縮寫，直譯就是音頻通過LTE網(wǎng)絡傳送，由此可以看出這是一項語音技術。VoLTE基于IMS服務和4G LTE網(wǎng)絡，在進一步解釋VoLTE技術原理之前，先要了解手機網(wǎng)絡基本原理。

目前，手機移動網(wǎng)絡其實是分為電路域和分組域，電路域負責語音和短信通訊，分組域負責數(shù)據(jù)上網(wǎng)，但隨著4G網(wǎng)絡的發(fā)展，這兩種域開始融合，電路域業(yè)務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。

通俗地講，VoLTE其實就是使用你的數(shù)據(jù)流量來打電話，這與微信語音、FaceTime、Skype等這類VoIP網(wǎng)絡電話相似，但VoLTE走的是移動數(shù)據(jù)網(wǎng)絡上的專用通道，并且語音通話業(yè)務是整個LTE網(wǎng)絡優(yōu)先級最高的，所以VoLTE有通話質(zhì)量更好、穩(wěn)定性更強（QoS）、無流量費等優(yōu)勢。

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

VoLTE語音相比傳統(tǒng)語音有哪些好處？

因為VoLTE走的是數(shù)據(jù)網(wǎng)絡，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，那么實際效果呢？

由于中國聯(lián)通在去年底開始推行了3G網(wǎng)絡下的HD Voice服務，恰好該高清語音服務采用了與移動VoLTE相同的23.85kbps的ARM-WB音頻，得以提前體驗VoLTE高清語音服務。根據(jù)小編親身體驗，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)務員、家人、情侶們都是有很意義的，記得小編以前看過一個手機廣告，一對戀人因為手機通話質(zhì)量差而相互誤解，每個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，猶如對方就在身旁，彼此的心更貼近。

另外在VoLTE下，手機撥通時間明顯縮短，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秒時間甚至更長的時間（系統(tǒng)、硬件也會影響）。

中國移動在宣傳VoLTE時表示以后手機用戶在通話時也可以上網(wǎng)了，也有網(wǎng)友表示以后玩手機網(wǎng)游有電話打入也不會導致游戲斷線，這些是因為VoLTE網(wǎng)絡能做到數(shù)據(jù)和通話同時進行（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，這個高清視頻通話其實是ViLTE（Video over LTE），同樣通過IMS服務和LTE數(shù)據(jù)網(wǎng)絡來控制、傳輸視頻數(shù)據(jù)，只是運營商作統(tǒng)一宣傳了。

LTE主要的三種語音（雙待機、CSFB、VoLTE）技術對比

現(xiàn)在國際主流的LTE語音解決方案包括雙待機、CSFB、VoLTE三種，而VoLTE被公認為LTE語音的最終形態(tài)。北美、韓國等已經(jīng)建網(wǎng)的4G運營商都采用雙待機或CSFB為過渡方案。例如，美國最大的移動運營商Verizon在LTE部署初期，采用LTE/CDMA雙待終端來臨時提供語音業(yè)務，2014年將實現(xiàn)VoLTE規(guī)模商用。中國移動宣布2014年將實現(xiàn)VoLTE全網(wǎng)商用，雙待機和CSFB（CSFallback）將作為語音過渡方案。按照中國移動的規(guī)劃，2013年下半年，進行VoLTE較大規(guī)模業(yè)務實驗，2014年上半年進行VoLTE大規(guī)模外場實驗和嘗試，2014年下半年實現(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)務的一種方案，終端平時駐留在LTE網(wǎng)絡，使用LTE數(shù)據(jù)業(yè)務，當發(fā)起語音呼叫或者接收語音呼叫的時候，終端回落到2G/3G電路域進行語音呼叫，結束后再返回LTE。

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

VoLTE：VoLTE是架構在LTE網(wǎng)絡上全IP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)務承載于LTE網(wǎng)絡上，可實現(xiàn)數(shù)據(jù)與語音業(yè)務在同一網(wǎng)絡下的統(tǒng)一。相對于現(xiàn)有的2G/3G網(wǎng)絡，通過引入高清編解碼等技術，VoLTE可擁有比2G/3G語音，以及時下流行的OTT語音業(yè)務更好的用戶體驗。同時，當終端離開LTE的覆蓋區(qū)域時，VoLTE能夠?qū)TE上的語音呼叫切換到2G/3G網(wǎng)絡上，保證語音呼叫的連續(xù)性。

CSFB語音回落

我們時下熱門的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行語音業(yè)務的時候，從LTE網(wǎng)絡回落到3G/2G的網(wǎng)絡重新接入，這意味著當你正在利用4G網(wǎng)絡高速上網(wǎng)的時候，遇到語音來電，此時網(wǎng)絡便會斷開，微博、QQ、微信等應用都不能收發(fā)信息。

iPhone5s便是采用CSFB語音回落技術

CSFB的思路是在用戶需要進行語音業(yè)務的時候，從LTE網(wǎng)絡回落到3G/2G的電路域。iPhone5s/5c可以簡單理解為單卡單待，平時在又LTE網(wǎng)絡覆蓋的地方，其待機在4G網(wǎng)絡，不過當需要建立語音連接，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，數(shù)據(jù)和語音不能同時并發(fā)，意味著當你打電話的時候不能進行上網(wǎng)。

CSFB作為4G時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，因此便需要借助CSFB或者雙待機的語音過渡方案。當沒有4G信號或覆蓋不足時，4G語音將回落到3G網(wǎng)絡，如果3G覆蓋不足，那么4G語音將回落到2G網(wǎng)絡。不過采用這種技術是需要對3G/2G網(wǎng)絡進行改造，同時對4G網(wǎng)絡優(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，在4G、3G、2G上反復切換，這樣的話，中國移動的4G語音有可能會經(jīng)常出現(xiàn)掉話現(xiàn)象，接通延時加長等等狀況。不過這個延時在運營商的持續(xù)網(wǎng)絡優(yōu)化后，其會大大縮短和改善。

雙待機

雙待機終端的語音解決方案可以同時待機在LTE網(wǎng)絡和3G/2G網(wǎng)絡里，而且可以同時從LTE和3G/2G網(wǎng)絡接收和發(fā)送信號。在撥打電話時，可以自動選擇從3G/2G模式下進行語音通信。也就是說，手機同時待機在2G/3G網(wǎng)絡和LTE的網(wǎng)絡中，2G/3G網(wǎng)絡負責撥打和收聽電話，而LTE網(wǎng)絡則負責數(shù)據(jù)業(yè)務。這樣意味著能夠做到單卡雙待，同時處在LTE和2G/3G網(wǎng)絡中，數(shù)據(jù)和語音可以同時并發(fā)，并不會相互干擾，這就不會出現(xiàn)在2G/3G網(wǎng)絡打電話的時候不能利用LTE網(wǎng)絡上網(wǎng)的情況。

雙待機與CSFB優(yōu)缺點對比（SGLTE為雙待機模式的一種）

此外在網(wǎng)絡建設方面，2G/3G網(wǎng)絡在初期并不需要升級，LTE建網(wǎng)成本初期會較低，這樣便可以快速進行LTE網(wǎng)絡的覆蓋。因為是單卡雙待的方案，用戶不但能使用到2G/3G時代優(yōu)秀的語音通話，并且能獲得高速的4G數(shù)據(jù)體驗。這種語音解決方案是一個相對比較簡單的方案。終端芯片可以用兩個芯片（1個3G/2G芯片和1個LTE芯片）或一個多模芯片來實現(xiàn)，解決方案簡單。由于雙待機終端的LTE與3G/2G模式之間沒有任何互操作，技術實現(xiàn)簡單。因此雙待機終端語音解決方案的實質(zhì)是使用傳統(tǒng)3G/2G網(wǎng)絡，與LTE無關。對網(wǎng)絡沒有任何要求，LTE網(wǎng)絡和傳統(tǒng)的3G/2G網(wǎng)絡之間也不需要支持任何互操作。

VoLTE

當LTE網(wǎng)絡達到全覆蓋時，VoLTE語音方案將成為運營商的終極解決方案。VoLTE的核心業(yè)務控制網(wǎng)絡是IMS（IP多媒體子系統(tǒng)）網(wǎng)絡，配合LTE和EPC網(wǎng)絡實現(xiàn)端到端的基于分組域的語音、視頻通信業(yè)務。VoLTE解決方案可以提供和電路域性能相當?shù)恼Z音業(yè)務及其補充業(yè)務，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，VoLTE能提供端到端的IP數(shù)據(jù)和語音服務。VoLTE是全IP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)絡上。

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

IMS（IPMultimediaSubsystem）是IP多媒體系統(tǒng)，是一種全新的多媒體業(yè)務形式，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)務的需求。IMS網(wǎng)絡是LTE實現(xiàn)語音與多媒體數(shù)據(jù)融合的必備網(wǎng)絡協(xié)議。如果移動建網(wǎng)速度正常，我們將會在2014年下半年用上VoLTE語音服務，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無線技術高頻譜利用率、抗衰落性、高帶寬、大容量的優(yōu)點。雙待機和CSFB仍然依賴于電路域提供語音，造成多網(wǎng)長期共存，網(wǎng)絡和運營復雜度高。VoLTE真正實現(xiàn)端到端IP語音業(yè)務，符合網(wǎng)絡演進方向，將是未來4G網(wǎng)絡的最終語音解決方案。