LTE網(wǎng)絡(luò)語(yǔ)音解決方案

大部分人都知道，如果現(xiàn)在要購(gòu)買智能手機(jī)，則必須要考慮它是否支持LTE技術(shù)，因?yàn)槭欠裰С諰TE意味著用戶是否能夠進(jìn)行快速?zèng)_浪。但是大部分人可能無(wú)法想象的是，現(xiàn)有的LTE網(wǎng)絡(luò)竟然無(wú)法支持語(yǔ)音通話。網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)是導(dǎo)致這一問(wèn)題的罪魁禍?zhǔn)祝珿SM和UMTS網(wǎng)絡(luò)都大致分為兩個(gè)區(qū)域，一個(gè)接收互聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)包，另一個(gè)處理語(yǔ)音通訊，而LTE則只有一個(gè)分組交換網(wǎng)絡(luò)，并且缺少一個(gè)讓基于傳統(tǒng)頻段的電話連接到LTE這種純粹的IP網(wǎng)絡(luò)的中間介質(zhì)。

目前，已被廣泛接受的LTE網(wǎng)絡(luò)語(yǔ)音解決方案是Voice over LTE（簡(jiǎn)稱VoLTE），Telekom、Vodafone、O2和中國(guó)移動(dòng)都已經(jīng)確定了將VoLTE作為首選的LTE網(wǎng)絡(luò)語(yǔ)音解決方案，中國(guó)移動(dòng)將在2013年第四季度開(kāi)始進(jìn)行小規(guī)模的測(cè)試，并爭(zhēng)取在2014年第三、第四季度實(shí)現(xiàn)全國(guó)VoLTE商用。在不久之前，O2更是做了一個(gè)令人印象深刻的VoLTE演示，LTE網(wǎng)絡(luò)的電話呼叫能夠通過(guò)VoLTE無(wú)縫切換到現(xiàn)有的GSM/UMTS網(wǎng)絡(luò)。

繞行舊網(wǎng)絡(luò)

目前，我們?nèi)匀粺o(wú)法使用LTE網(wǎng)絡(luò)撥打電話，必須切換到GSM或UMTS。除此之外，VoLTE還需要解決一個(gè)問(wèn)題，就是當(dāng)手機(jī)連接到LTE網(wǎng)絡(luò)時(shí)，它并不連接任何GSM/UMTS網(wǎng)絡(luò)，此時(shí)，如果LTE網(wǎng)絡(luò)的用戶收到一個(gè)來(lái)自舊移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的電話呼叫，那么LTE核心網(wǎng)絡(luò)將不得不發(fā)送一個(gè)信號(hào)給LTE用戶，并自動(dòng)切斷LTE連接，讓手機(jī)重新連接傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)。因?yàn)槭謾C(jī)同時(shí)在兩個(gè)或者多個(gè)網(wǎng)絡(luò)中注冊(cè)，將需要耗費(fèi)大量的電力，并且涉及龐大的管理問(wèn)題。

LTE網(wǎng)絡(luò)在斷開(kāi)連接時(shí)，并不會(huì)留意我們是否正在玩網(wǎng)絡(luò)游戲、下載音樂(lè)或者接收一個(gè)文件，數(shù)據(jù)連接將馬上被切斷。接下來(lái)，LTE手機(jī)進(jìn)行一個(gè)所謂的回退，將連接從LTE網(wǎng)絡(luò)切換到GSM/UMTS移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)，然后打開(kāi)接受電話呼叫的開(kāi)關(guān)。從LTE網(wǎng)絡(luò)切換到GSM/UMTS網(wǎng)絡(luò)將需要幾秒鐘的時(shí)間，并且網(wǎng)絡(luò)的切換增加了能耗。

IP語(yǔ)音模式

VoLTE解決語(yǔ)音問(wèn)題的方法是通過(guò)IP語(yǔ)音服務(wù)來(lái)實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音傳輸，因此智能手機(jī)注冊(cè)到LTE網(wǎng)絡(luò)后，不必再頻繁地切換網(wǎng)絡(luò)。VoLTE實(shí)現(xiàn)這一功能的核心是IMS（IP多媒體子系統(tǒng)），這是一種高級(jí)別的電話交換系統(tǒng)，是移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商的大型基礎(chǔ)服務(wù)設(shè)施，它通過(guò)若干個(gè)子系統(tǒng)相互連接不同的網(wǎng)絡(luò)。

通過(guò)IMS建立呼叫非常簡(jiǎn)單，因?yàn)樗械拿疃纪ㄟ^(guò)IP包發(fā)送。如果一個(gè)設(shè)備向LTE小區(qū)（最小信號(hào)區(qū)域）報(bào)到，那么它首先需要通過(guò)核心網(wǎng)絡(luò)注冊(cè)到IMS電話交換系統(tǒng)。接下來(lái)，核心網(wǎng)絡(luò)將處理IMS接入點(diǎn)以及設(shè)備通過(guò)SIP（會(huì)話發(fā)起協(xié)議）發(fā)起的信號(hào)連接。

如果一個(gè)人在LET設(shè)備上接受了通話呼叫，那么設(shè)備將通過(guò)優(yōu)化了的實(shí)時(shí)傳輸協(xié)議（RTP）建立一個(gè)基于IP的實(shí)時(shí)語(yǔ)音通道。為了提高語(yǔ)音質(zhì)量，GSM/UMTS的通話將通過(guò)AMR窄帶和寬帶編解碼器對(duì)語(yǔ)音信號(hào)進(jìn)行處理。而對(duì)于通過(guò)IP包傳輸?shù)恼Z(yǔ)音通話，RTP還會(huì)保留一個(gè)固定的區(qū)域，保持一個(gè)小規(guī)模的緩沖以防止語(yǔ)音傳輸失效。除此之外，VoLTE還可以使用報(bào)頭壓縮，以達(dá)到節(jié)省網(wǎng)絡(luò)帶寬的目的。

VoLTE還能夠解決另一個(gè)舊網(wǎng)絡(luò)切換的問(wèn)題：如果移動(dòng)電話在通話過(guò)程中離開(kāi)了LTE小區(qū)，那么核心網(wǎng)絡(luò)將持續(xù)地評(píng)估智能手機(jī)的信號(hào)數(shù)據(jù)報(bào)告，必要時(shí)通過(guò)IMS服務(wù)的語(yǔ)音接口來(lái)轉(zhuǎn)移語(yǔ)音數(shù)據(jù)。雖然從LTE網(wǎng)絡(luò)的IP數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成GSM/UMTS網(wǎng)絡(luò)時(shí)語(yǔ)音傳輸將會(huì)出現(xiàn)中斷，不過(guò)，在實(shí)踐中幾乎無(wú)法覺(jué)察到語(yǔ)音傳輸出現(xiàn)過(guò)中斷。根據(jù)相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)，中斷的時(shí)間不可以超過(guò)300ms，所以這一中斷用戶是覺(jué)察不到的。