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這是“VoLTE是什么鬼”系列文章的第三篇。在上一篇中主要講述了“VoLTE的優(yōu)勢(shì)”和“VoLTE的優(yōu)勢(shì)從何而來(lái)”,在這一篇中將講述現(xiàn)實(shí)環(huán)境中“VoLTE面臨的問(wèn)題和解決”。
無(wú)論理論分析還是實(shí)際測(cè)試,VoLTE對(duì)語(yǔ)音業(yè)務(wù)感知的提升是明顯的,但前期VoLTE用戶增長(zhǎng)并不明顯,主要受到以下幾個(gè)因素的影響:一方面,VoLTE要求用戶更換支持VoLTE的終端,前期支持VoLTE的終端類型數(shù)量較少,且部分支持VoLTE的終端VoLTE開(kāi)關(guān)需要人工開(kāi)啟,客觀上抑制了VoLTE用戶增長(zhǎng);另一方面,VoLTE相對(duì)于CS語(yǔ)音的主要優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)在語(yǔ)音質(zhì)量的感知,感知是一個(gè)相對(duì)主觀的標(biāo)準(zhǔn),不同人的認(rèn)可度存在差異,同時(shí),相當(dāng)部分用戶對(duì)資費(fèi)敏感度遠(yuǎn)高于感知,主觀上抑制了VoLTE用戶增長(zhǎng)。
近期支持VoLTE的終端類型數(shù)量已大幅增長(zhǎng),各主流終端廠商均已推出VoLTE終端,在后續(xù)VoLTE用戶發(fā)展中已不構(gòu)成障礙,但VoLTE感知的優(yōu)勢(shì)卻并未得到充分展現(xiàn),甚至于有些用戶在轉(zhuǎn)用VoLTE后抱怨感知沒(méi)有感到提升,語(yǔ)音質(zhì)量沒(méi)有變的更好,接續(xù)也沒(méi)有變的更快,有時(shí)反而更慢,這是為什么呢?
原因是充分體驗(yàn)VoLTE呼叫的感知優(yōu)勢(shì)有一個(gè)前提:呼叫雙方都是“嚴(yán)格意義的VoLTE用戶”,簡(jiǎn)單的說(shuō)就是不僅你是VoLTE用戶,還得對(duì)方也是VoLTE用戶,你才能感知到VoLTE語(yǔ)音質(zhì)量的優(yōu)勢(shì)。
那么,什么是“嚴(yán)格意義的VoLTE用戶”呢?
“嚴(yán)格意義的VoLTE用戶”包含四個(gè)方面的要求:1、已開(kāi)通VoLTE用戶數(shù)據(jù);2、使用支持VoLTE的SIM卡;3、使用支持VoLTE的終端;4、在支持VoLTE的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。只有四個(gè)方面的要求都滿足,才是“嚴(yán)格意義的VoLTE用戶”。 從用戶數(shù)據(jù)的角度來(lái)看:
新的運(yùn)營(yíng)商可以跳過(guò)2G/3G網(wǎng)絡(luò),直接建設(shè)4G和VoLTE網(wǎng)絡(luò),只發(fā)展4G用戶和VoLTE用戶,4G網(wǎng)絡(luò)和VoLTE網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)可以為用戶同時(shí)提供數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)和語(yǔ)音業(yè)務(wù)。
現(xiàn)有運(yùn)營(yíng)商4G用戶和VoLTE用戶大部分是從現(xiàn)有2G/3G用戶發(fā)展來(lái)的,網(wǎng)絡(luò)中有純粹的2G/3G用戶,也有已開(kāi)通4G的2G/3G/4G用戶,還有已開(kāi)通VoLTE的2G/3G/4G/VoLTE用戶。
在目前VoLTE用戶規(guī)模較小的情況下,通話雙方均為VoLTE用戶的可能性較小,更別說(shuō)還存在其中一方為其他運(yùn)營(yíng)商用戶的可能性。假如網(wǎng)絡(luò)只有10%的VoLTE用戶,那么VoLTE用戶能體驗(yàn)到語(yǔ)音感知提升的可能性就少于10%。
從SIM卡的角度來(lái)看:
VoLTE用戶既是4G用戶又是IMS用戶,同時(shí)有4G用戶標(biāo)識(shí)IMSI和IMS用戶標(biāo)識(shí)IMPI/IMPU。理想情況下VoLTE用戶應(yīng)使用ISIM卡,其中既包含IMSI,也包含IMPI和IMPU。不過(guò),用戶從2G/3G用戶轉(zhuǎn)為4G用戶時(shí)已將SIM卡更換為USIM卡,短時(shí)間內(nèi)要求用戶再更換為ISIM卡并不是一個(gè)理想的方案。
實(shí)際部署中VoLTE網(wǎng)絡(luò)和終端采用另一種方式實(shí)現(xiàn)USIM卡支持VoLTE:通過(guò)USIM卡的IMSI轉(zhuǎn)換為IMPI和IMPU用于IMS注冊(cè),再通過(guò)隱含注冊(cè)集獲得用于呼叫的IMPI/IMPU。對(duì)于4G用戶而言,現(xiàn)在使用的USIM卡不需要更換就可以支持VoLTE。
從終端的角度來(lái)看:
目前已有大量支持VoLTE的終端,后續(xù)推出的主流終端會(huì)默認(rèn)支持VoLTE,隨著終端的自然更替過(guò)程,未來(lái)VoLTE終端不會(huì)成為一個(gè)主要問(wèn)題。
需要特別注意的是VoLTE開(kāi)關(guān)是否開(kāi)啟,如APPLE部分機(jī)型實(shí)際已具備VoLTE能力,但需要更新軟件版本才真正支持VoLTE,同時(shí)其VoLTE開(kāi)關(guān)也不是默認(rèn)開(kāi)啟,需要人工開(kāi)啟。
從網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的角度來(lái)看:
以中國(guó)移動(dòng)為例,2G/3G網(wǎng)絡(luò)經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期建設(shè)和優(yōu)化,網(wǎng)絡(luò)覆蓋和質(zhì)量更好,4G網(wǎng)絡(luò)還在持續(xù)建設(shè)和優(yōu)化中,而Volte網(wǎng)絡(luò)則從重點(diǎn)省份和城市逐漸鋪開(kāi)建設(shè),用戶在部分區(qū)域只有2G/3G信號(hào)沒(méi)有4G信號(hào),或有4G信號(hào)但尚未支持VoLTE的可能性是存在的。
問(wèn)題1:
問(wèn)題:如果我已經(jīng)開(kāi)了VoLTE用戶數(shù)據(jù),但我沒(méi)使用支持VoLTE的終端,或我不在支持VoLTE的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境,是不是對(duì)我就沒(méi)有影響?回答:只要開(kāi)了VoLTE用戶數(shù)據(jù),即使沒(méi)有使用支持VoLTE的終端或不在支持VoLTE的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境,還是會(huì)產(chǎn)生影響,主要影響的是用戶的被叫接續(xù)流程。
我們先看一個(gè)實(shí)際的例子,在VoLTE部署初期運(yùn)營(yíng)商曾對(duì)部分員工號(hào)碼開(kāi)通VoLTE用戶數(shù)據(jù)進(jìn)行內(nèi)測(cè),當(dāng)天部分號(hào)碼出現(xiàn)失聯(lián),有員工反映一天都沒(méi)接到電話,原因是開(kāi)通VoLTE用戶數(shù)據(jù)后在作為被叫時(shí),無(wú)論主叫是從CS發(fā)起的還是IMS發(fā)起的都會(huì)因“被叫錨定”接續(xù)進(jìn)IMS,而IMS內(nèi)的AS數(shù)據(jù)不完整導(dǎo)致呼叫失敗。
這里出現(xiàn)了一個(gè)詞:“被叫錨定”。那么什么是“被叫錨定”?作用是什么?
一個(gè)VoLTE用戶作為被叫時(shí),是無(wú)法預(yù)計(jì)主叫是從什么網(wǎng)絡(luò)環(huán)境發(fā)起的。主叫的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境分為兩種:VoLTE環(huán)境和非VoLTE環(huán)境。其中,主叫在VoLTE環(huán)境只包括一種情況:VoLTE用戶從VoLTE環(huán)境發(fā)起呼叫。
主叫在非VoLTE環(huán)境包括幾種情況:CS用戶從CS網(wǎng)絡(luò)發(fā)起的呼叫;其他運(yùn)營(yíng)商的用戶發(fā)起的呼叫通過(guò)CS網(wǎng)絡(luò)接續(xù)入網(wǎng);VoLTE用戶在CS網(wǎng)絡(luò)或不支持VoLTE的4G網(wǎng)絡(luò)發(fā)起的呼叫。實(shí)際上,主叫在非VoLTE環(huán)境都可視作從CS網(wǎng)絡(luò)發(fā)起的呼叫。
如果主叫在VoLTE網(wǎng)絡(luò)環(huán)境,那么被叫的補(bǔ)充業(yè)務(wù)控制點(diǎn)就在IMS網(wǎng)絡(luò)(AS),如果主叫在非VoLTE網(wǎng)絡(luò)環(huán)境,那么被叫的補(bǔ)充業(yè)務(wù)控制點(diǎn)就在CS網(wǎng)絡(luò)(HLR、MSC),于是就會(huì)出現(xiàn)由于主叫所在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境不同而導(dǎo)致對(duì)被叫補(bǔ)充業(yè)務(wù)體驗(yàn)不一致的情況。
補(bǔ)充業(yè)務(wù)指的是呼叫轉(zhuǎn)移、呼叫等待、呼叫限制等業(yè)務(wù)。我們以呼叫轉(zhuǎn)移為例,如果你在CS網(wǎng)絡(luò)里有無(wú)條件呼轉(zhuǎn)數(shù)據(jù),而在IMS網(wǎng)絡(luò)里沒(méi)有呼轉(zhuǎn)數(shù)據(jù),那么在VoLTE環(huán)境和不在VoLTE環(huán)境的用戶打電話給你就會(huì)有不一樣的體驗(yàn),一個(gè)呼轉(zhuǎn)而另一個(gè)沒(méi)有呼轉(zhuǎn)。這種情況我們稱之為“業(yè)務(wù)體驗(yàn)不一致”,這可能會(huì)導(dǎo)致用戶困惑和誤會(huì)。
以上討論主要針對(duì)被叫補(bǔ)充業(yè)務(wù),只涉及到“被叫錨定”流程,實(shí)際上主叫補(bǔ)充業(yè)務(wù)也可能存在不一致,但目前基本沒(méi)什么主叫補(bǔ)充業(yè)務(wù),網(wǎng)絡(luò)只實(shí)現(xiàn)了“被叫錨定”流程。
目前“被叫錨定”流程通過(guò)智能網(wǎng)簽約方式實(shí)現(xiàn),不能實(shí)現(xiàn)完全的業(yè)務(wù)一致性。通過(guò)ICS(IMS Centralized Services,IMS集中式業(yè)務(wù))with I2方式可實(shí)現(xiàn)完全的業(yè)務(wù)一致性,將MSC Server改造為m-AGCF,作為SIP代理接入IMS網(wǎng)絡(luò),CS網(wǎng)絡(luò)只負(fù)責(zé)接入控制,業(yè)務(wù)控制交由IMS網(wǎng)絡(luò)負(fù)責(zé),如下圖所示。
問(wèn)題2:
問(wèn)題:如果我已經(jīng)開(kāi)了VoLTE用戶數(shù)據(jù),是不是必須使用支持VoLTE的終端并且在支持VoLTE的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下,別人才能找到我?回答:如果用戶不是一個(gè)“嚴(yán)格意義的VoLTE用戶”,則按CS方式接續(xù)。特別是,如果你用的是CSFB終端,那么網(wǎng)絡(luò)會(huì)通過(guò)CSFB流程找到你。
同樣的,VoLTE終端主叫實(shí)際也存在接入域選擇的問(wèn)題,不過(guò)相對(duì)容易解決。VoLTE終端根據(jù)自己所在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境是否支持VoLTE做出選擇就可以了,特別是,如果在不支持VoLTE的4G網(wǎng)絡(luò),則以CSFB的方式發(fā)起主叫。
“被叫錨定”和“被叫域選擇”的概念容易讓人混淆,我們小結(jié)一下其關(guān)鍵點(diǎn),“被叫錨定”和“被叫域選擇”關(guān)注的都是“開(kāi)通了VoLTE用戶數(shù)據(jù)”的被叫用戶,無(wú)論用戶是否使用支持VoLTE的SIM卡和終端,無(wú)論用戶是否在支持VoLTE的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境,都需要考慮“被叫錨定”和“被叫域選擇”的影響。
“被叫錨定”關(guān)注的是“業(yè)務(wù)域的”業(yè)務(wù)一致性問(wèn)題,只有主叫在非VoLTE網(wǎng)絡(luò)環(huán)境才會(huì)觸發(fā),是呼叫接續(xù)進(jìn)IMS網(wǎng)絡(luò)前的流程?!氨唤杏蜻x擇”關(guān)注的是“接入域”的用戶尋址和話務(wù)接續(xù)問(wèn)題,是呼叫接續(xù)入IMS網(wǎng)絡(luò)后的流程。“被叫錨定”不是必須的流程,而“被叫域選擇”是必須的流程。
結(jié)合“被叫錨定”和“被叫域選擇”兩方面來(lái)看,如果你開(kāi)通了VoLTE用戶數(shù)據(jù)卻沒(méi)有使用VoLTE終端,將會(huì)是一件很糟糕的事情。如果別人從非VoLTE環(huán)境向你發(fā)起呼叫,由于“被叫錨定”流程,呼叫會(huì)從CS域接續(xù)進(jìn)IMS域,再由于“被叫域選擇”流程又接續(xù)回CS域,如下圖所示第四種場(chǎng)景。
即使通話接通了,由于傳送話音的媒體通道也從CS域連接到IMS域再連接回CS域,雙方說(shuō)話的聲音都需要更長(zhǎng)的時(shí)間才能傳到對(duì)方那里,聲音感覺(jué)有時(shí)延。這是一種什么樣的體驗(yàn)?zāi)兀?/p>
大家觀看新聞節(jié)目會(huì)留意到這樣的現(xiàn)象,主持人通過(guò)衛(wèi)星通信和前方記者進(jìn)行交流,當(dāng)主持人第一次向記者打招呼時(shí),記者往往過(guò)一小會(huì)兒才有反應(yīng),因?yàn)橹鞒秩说穆曇裟菚?huì)兒才傳到他那里。VoLTE實(shí)測(cè)時(shí)延沒(méi)有這么嚴(yán)重,但也會(huì)達(dá)到0.5到1秒之間,對(duì)用戶感知帶來(lái)明顯的影響。
對(duì)于運(yùn)營(yíng)商而言,呼叫在CS域和IMS域之間來(lái)回接續(xù)還增加了關(guān)口的壓力,GMSC和MGCF的處理能力及相互間電路容量都需要相應(yīng)擴(kuò)容,否則可能會(huì)出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)擁塞導(dǎo)致呼叫失敗的情況。比較簡(jiǎn)單的解決辦法是擴(kuò)容電路,但隨著VoLTE用戶的增長(zhǎng),相關(guān)電路需求會(huì)持續(xù)增長(zhǎng),直到VoLTE用戶規(guī)模超過(guò)CS/PSTN用戶規(guī)模才會(huì)下降,長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看改造合并GMSC和MGCF是個(gè)更徹底的方法。
問(wèn)題3:
問(wèn)題:如果我是一個(gè)“嚴(yán)格意義的VoLTE用戶”,在我接通VoLTE通話后移動(dòng)到?jīng)]有4G信號(hào)的地方,通話會(huì)不會(huì)中斷?回答:如果終端和網(wǎng)絡(luò)支持SRVCC/eSRVCC,通話就不會(huì)中斷,但只能保持語(yǔ)音部分,視頻部分會(huì)中斷。
如果eNodeB通過(guò)測(cè)量報(bào)告和判決條件發(fā)現(xiàn)無(wú)法繼續(xù)在4G網(wǎng)絡(luò)維持VoLTE通話時(shí),會(huì)向MME發(fā)送SRVCC切換請(qǐng)求,MME向?qū)?yīng)的eMSC發(fā)送SRVCC切換請(qǐng)求,eMSC一方面協(xié)同EPC完成終端從4G網(wǎng)絡(luò)到2G網(wǎng)絡(luò)的切換,另一方面完成eMSC到對(duì)端的IMS媒體更新,以實(shí)現(xiàn)終端到對(duì)端的新通道的建立,保持通話不中斷。
簡(jiǎn)單說(shuō),從有4G信號(hào)到?jīng)]有4G信號(hào)的時(shí)候網(wǎng)絡(luò)和終端如何保持通話呢?最重要的是保持雙方之間有可用的語(yǔ)音通道,網(wǎng)絡(luò)在中間找了個(gè)支點(diǎn)(eMSC),一方面建立支點(diǎn)到終端間的新通道(CS網(wǎng)絡(luò)),另一方面建立支點(diǎn)到對(duì)方間的新通道(IMS網(wǎng)絡(luò)),于是雙方之間的新通道就通過(guò)支點(diǎn)串聯(lián)起來(lái),終端從舊通道切換到新通道可以保持通話。
被叫錨定、被叫域選擇和SRVCC有效解決VoLTE用戶業(yè)務(wù)一致性、跨域接續(xù)和跨域切換問(wèn)題,但對(duì)用戶感知還是產(chǎn)生影響,如增加接續(xù)時(shí)延、增加話音延遲和話音閃斷等,運(yùn)營(yíng)商需要盡量避免這些流程發(fā)生。除了用戶因素,這些流程的根本原因都是VoLTE環(huán)境問(wèn)題,加強(qiáng)4G覆蓋和VoLTE部署,盡量讓VoLTE用戶留在VoLTE環(huán)境可以大幅減少被叫錨定、域選到CS域和SRVCC的發(fā)生幾率。
相對(duì)來(lái)說(shuō),加強(qiáng)4G室內(nèi)覆蓋更難一些,在公共場(chǎng)所可以部署室分系統(tǒng),在不能部署室分系統(tǒng)的場(chǎng)所2G/3G以往通過(guò)室外信號(hào)穿透,但4G信號(hào)穿透能力較差,如何解決呢?
這時(shí)我們想到了WiFi。
通過(guò)ePDG接入PGW方式最為理想和成熟,不僅無(wú)需改造WiFi支持移動(dòng)性管理,還可實(shí)現(xiàn)用戶在LTE和WiFi環(huán)境間的無(wú)縫切換,包括VoLTE和VoWiFi之間的切換,對(duì)VoWiFi也可提供和VoLTE相似的服務(wù)質(zhì)量保證。如下圖所示:
最后提一下,VoLTE和4G網(wǎng)絡(luò)無(wú)線制式無(wú)關(guān),F(xiàn)DD和TDD都可以支持VoLTE,但從容量規(guī)劃角度看還是略有差別。語(yǔ)音業(yè)務(wù)是一種上下行對(duì)稱的業(yè)務(wù),雙方互相發(fā)送的數(shù)據(jù)量相近;數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)是一種上下行不對(duì)稱的業(yè)務(wù),下行數(shù)據(jù)量往往遠(yuǎn)大于上行數(shù)據(jù)量。FDD上下行對(duì)稱,更適合語(yǔ)音業(yè)務(wù);而TDD上下行不對(duì)稱,更適合數(shù)據(jù)業(yè)務(wù),可能因上行受限影響VoLTE容量。長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看,F(xiàn)DD和TDD混合組網(wǎng)是更理想的方案。
小結(jié)一下。
充分體驗(yàn)VoLTE感知優(yōu)勢(shì)的前提是主被叫用戶都是“嚴(yán)格意義的VoLTE用戶”。
“嚴(yán)格意義的VoLTE用戶”包括四個(gè)方面的要求:1、已開(kāi)通VoLTE用戶數(shù)據(jù);2、使用支持VoLTE的SIM卡;3、使用支持VoLTE的終端;4、在支持VoLTE的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。
現(xiàn)實(shí)環(huán)境中網(wǎng)絡(luò)不是純粹的VoLTE網(wǎng)絡(luò),用戶也不是純粹的VoLTE用戶,運(yùn)營(yíng)商需要考慮各種可能問(wèn)題和相應(yīng)的解決方法。長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看,擴(kuò)大VoLTE用戶規(guī)模和完善VoLTE網(wǎng)絡(luò)環(huán)境是提升用戶感知的關(guān)鍵。
到這里本系列就告一段落了。在第一篇中講述了“VoLTE是什么”以及“為什么要部署VoLTE”,在第二篇中講述了“VoLTE的優(yōu)勢(shì)”以及“VoLTE的優(yōu)勢(shì)從何而來(lái)”,在第三篇中講述了現(xiàn)實(shí)環(huán)境中“VoLTE面臨的問(wèn)題和解決”。感謝你堅(jiān)持讀到這里,希望對(duì)你有所幫助。
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