【技術(shù)解析】微信電話本和VoLTE兩者有什么區(qū)別?

微信電話本上線了!對運(yùn)營商的沖擊有多大?這個問題先放一放。作為一個通信工程師,我想從技術(shù)的角度去分析一下兩者區(qū)別?我的結(jié)論是:VoLTE完勝!但是,技術(shù)不一定換得來市場,未來幾何?仍然是個未知數(shù)。
乍一看,兩者沒有什么區(qū)別。VoLTE就是無線語音技術(shù)的下一代,看起來很像無線連接的VoIP業(yè)務(wù)。一定程度上說,它就是的,將語音通過IP包來傳輸。但從技術(shù)上說,它又不完全是的。
首先,要了解一個區(qū)別是:VoLTE是基于IMS(IP 多媒體子系統(tǒng))的語音業(yè)務(wù),而不是基于傳統(tǒng)的IP網(wǎng)絡(luò)(比如因特網(wǎng)),構(gòu)架于運(yùn)營商的網(wǎng)絡(luò)之上,這就意味著運(yùn)營商能夠?yàn)閂oLTE提供更高級別的控制和管理。
而微信電話本,和其它OTT VoIP一樣,是一種疊加式的依靠Internet來交付數(shù)據(jù)包的VoIP技術(shù)。問題在于,Internet交付數(shù)據(jù)包時秉持著一貫的“盡力而為”的態(tài)度:您所能做的只是將數(shù)據(jù)包送入云中,剩下的就只能靠祈禱了。
還有一個關(guān)鍵字是QoS(Quality-of-Service,服務(wù)質(zhì)量)。QoS,這是通信業(yè)者最熟悉的一個關(guān)鍵詞,多少年來無數(shù)通信人為之前仆后繼。QoS描述了傳輸時延、可靠性和數(shù)據(jù)完整性。運(yùn)營商為了提供更高水準(zhǔn)的QoS,必須做好每一對端到端服務(wù)連接上的各個環(huán)節(jié)的控制和管理,這是基于Internet的OTT VoIP無法做到的。
那么,圍繞這個QoS,通信工程師們在VoLTE VoIP上做了哪些改進(jìn)?VoLTE是GSMA定義的標(biāo)準(zhǔn)LTE語音解決方案,并制定了標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議。在標(biāo)準(zhǔn)中,規(guī)定了VoLTE4大技術(shù)特征,這4大技術(shù)特征保障了VoLTE提供高標(biāo)準(zhǔn)的QoS:1.半持續(xù)調(diào)度(SPS) 2.TTI bundling 3.不連續(xù)接收 4.包頭壓縮RoHC
1、半持續(xù)調(diào)度(Semi-persistent scheduling )
和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)包不同,語音業(yè)務(wù)包的尺寸小,發(fā)送頻繁。LTE發(fā)送數(shù)據(jù)包時,上下行鏈路都要分配物理資源塊(PRB),這對于尺寸小且發(fā)送頻繁的語音包來說就會消耗更多的無線資源。
為了解決這個問題,VoLTE引入了半持續(xù)調(diào)度。半持續(xù)調(diào)度是一個更加靈活的資源調(diào)度方式。比如,在語音對話中,每隔20ms發(fā)送一個語音包,在靜默期沒有語音數(shù)據(jù)傳輸, 只有背景噪聲,就取消PRB資源分配。在上行方向,可以通過定義接收到多少個空數(shù)據(jù)包來確定取消資源分配;在下行方向,通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)送無線資源控制(RRC)消息來取消。
2、TTI(Transmission time interval)bundling
LTE每TTI時間內(nèi)進(jìn)行一次資源調(diào)度,為了減少時延,LTE中物理層調(diào)度的基本單位是1ms ,這也意味著HARQ每一秒鐘要確認(rèn)一次傳輸。然而在某些小區(qū)邊緣,覆蓋受限的情況下,UE由于受到其本身發(fā)射功率的限制,在1ms的時間間隔內(nèi),手機(jī)沒有足夠的時間去完成一個完整的語音包可靠傳送。
解決的方案是將多個連續(xù)TTI捆綁在一起,無需每一個TTI都要等待HARQ反饋,一個VoIP數(shù)據(jù)包在綁定的連續(xù)的TTI發(fā)出,只需要在綁定的最后一次傳輸完成后才反饋HARQ。
3、不連續(xù)接收(DRX)
一直保持通話會很耗電。由于VoLTE流量是可以預(yù)知的(20ms數(shù)據(jù)包),UE不用隨時監(jiān)視物理控制信道,可以在通話中關(guān)閉UE接收直到語音包達(dá)到時才喚醒,這樣可以達(dá)到省電的目的。
4、包頭壓縮RoHC(Robust header compression)
對于VoLTE來說,IP報頭太大,嚴(yán)重浪費(fèi)空口資源。例如,一個合并RTP, UDP 和 IP報頭有40-60 bytes那么大,經(jīng)過14.4kpbs AMR-WB編碼后,每20ms幀數(shù)據(jù)載荷大約50 bytes。而RoHC頭壓縮可以將之壓縮到2-4 bytes,以便于在空口更高效傳輸。
從理論上講,VoLTE得益于這些技術(shù)的采用,能夠提供更高質(zhì)量的語音服務(wù)。實(shí)際上,情況也是如此。
據(jù)Nokia Smart Labs測試結(jié)果,VoLTE比OTT VoIP省電40%,且更省流量。在相同的語音質(zhì)量前提下,大多數(shù)的OTT VoIP 應(yīng)用在通話過程中比VoLTE 多耗流量20%至40%。
另外,因?yàn)閂oLTE的語音呼叫承載在GBR(所謂GBR,是指系統(tǒng)保證承載的最小比特速率,即使在網(wǎng)絡(luò)資源緊張的情況下, 相應(yīng)的比特速率也能夠保持。相反的,Non-GBR指的是在網(wǎng)絡(luò)擁擠的情況下,業(yè)務(wù)(或者承載)需要承受降低速率的要求,由于Non-GBR承載不需要占用固定的網(wǎng)絡(luò)資源,因而可以長時間地建立。而GBR承載一般只是在需要時才建立。)上,即使在網(wǎng)絡(luò)資源緊張的情況下,VoLTE也能提供始終如一的服務(wù)質(zhì)量。
但是,OTT VoIP就沒有那么幸運(yùn)了。根據(jù)Nokia Smart Labs測試結(jié)果顯示,在Non-GBR承載流量高的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下,OTT VoIP的掉話率(Drop Call Rate)高達(dá)100%;在Non-GBR承載流量中等的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下,OTT VoIP的掉話率可達(dá)65%,而VoLTE始終保持0%的掉話率。同樣,隨著網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷上升,OTT VoIP的語音質(zhì)量明顯下降,而VoLTE始終保持高質(zhì)量的語音。
個人以為,這四大技術(shù)和IMS是VoLTE與微信電話本(或者其它OTT VOIP)的關(guān)鍵區(qū)別??蓪?shí)際上,它們可沒有我輕描淡寫那么簡單。因?yàn)镼oS,因?yàn)闃?biāo)準(zhǔn),運(yùn)營商部署VoLTE需要耗費(fèi)大量人力、物力和財(cái)力,甚至有些運(yùn)營商將此視為沉沒成本。不僅如此,后期還要進(jìn)行大量的測試和優(yōu)化工作,以保障和提升QoS。
先不管運(yùn)營商付出這么高的代價值不值得,對用戶來說,這無疑是一件好事。因?yàn)檎且陨线@些VoLTE獨(dú)有的技術(shù)特征,使得VoLTE能夠提供一個真正的“運(yùn)營商級”的服務(wù)體驗(yàn)。
比較OTT&VoIP,VoLTE的優(yōu)點(diǎn)很多,缺點(diǎn)也不少。部署復(fù)雜,缺乏靈活性,計(jì)費(fèi)復(fù)雜,建設(shè)成本高,互聯(lián)互通問題等等都是VoLTE面臨的挑戰(zhàn)。這使得VoLTE在價格競爭上毫無優(yōu)勢,如果說成本決定了商品的價格,如果一件商品的成本幾乎為零,那么他們就可以肆無忌憚的和對手血拼到底,除非運(yùn)營商真正拿出壯士斷腕的決心。
對于運(yùn)營商來說,這是必須要邁出的一步。
一直以來,運(yùn)營商們都采用“倒退”的技術(shù)來處理語音問題,今天終于嘗到了苦果。面對今天來自互聯(lián)網(wǎng)巨頭們的挑戰(zhàn),運(yùn)營商唯一能做的只有奮起直追,一旦丟掉了這塊蛋糕,就失去了把品牌推向前端的機(jī)會,逐步淪為流量的“管道提供商“,不但失去品牌影響力,還會逐漸被用戶邊緣化。沒有誰會去關(guān)注家里的自來水是那家公司提供的?這家自來水公司從來沒有什么品牌!

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