不同城市場(chǎng)景下VoLTE技術(shù)對(duì)呼叫建立時(shí)延的提升

楊明俊

【摘要】 VoLTE技術(shù)是是基于IMS的語(yǔ)音業(yè)務(wù)。它是一種IP數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)，無(wú)需2G/3G網(wǎng)，全部業(yè)務(wù)承載于4G網(wǎng)絡(luò)上，可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)與語(yǔ)音業(yè)務(wù)在同一網(wǎng)絡(luò)下的統(tǒng)一，以此實(shí)現(xiàn)用戶通話體驗(yàn)的提升。文章使用呼叫建立時(shí)延作為指標(biāo)，以實(shí)際情況出發(fā)在不同環(huán)境下進(jìn)行了測(cè)試，并對(duì)結(jié)果進(jìn)行了分析。

【關(guān)鍵詞】 VoLTE 呼叫建立時(shí)延 4G

一、引言

VoLTE技術(shù)，即Voice over LTE，是一種IP數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)。其特點(diǎn)為無(wú)需2G/3G網(wǎng)，全部業(yè)務(wù)承載于4G網(wǎng)絡(luò)上，以此將數(shù)據(jù)與語(yǔ)音業(yè)務(wù)在同一網(wǎng)絡(luò)下統(tǒng)一。在此技術(shù)下，4G網(wǎng)絡(luò)將不僅僅提供高速率的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，也將提供高質(zhì)量的音視頻通話。

在VoLTE通話過(guò)程中，把數(shù)據(jù)從發(fā)送地傳送到目的地需要一定的時(shí)間，節(jié)點(diǎn)在交換信息過(guò)程中就會(huì)產(chǎn)生時(shí)延。

端到端的時(shí)延主要由以下四個(gè)部分組成：

一是語(yǔ)音的端到端網(wǎng)絡(luò)傳輸時(shí)延；

二是包轉(zhuǎn)化時(shí)延，即語(yǔ)音編解碼器處理語(yǔ)音信號(hào)所引起的算法時(shí)延；

三是編碼過(guò)程及將話音采樣包發(fā)往分組網(wǎng)絡(luò)時(shí)所引起的處理時(shí)延；

四是用來(lái)克服數(shù)據(jù)包到達(dá)時(shí)間差異的抖動(dòng)緩沖時(shí)延。時(shí)延嚴(yán)重影響語(yǔ)音的重現(xiàn)，因此降低時(shí)延對(duì)提高VoLTE網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量至關(guān)重要。[1]

在我國(guó)主要城市中，運(yùn)營(yíng)商的4G網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)基本普及，并逐漸開(kāi)始推廣以此為基礎(chǔ)的VoLTE技術(shù)，其宣傳的著力點(diǎn)之一便是VoLTE對(duì)于呼叫建立時(shí)延的提升，即輸入號(hào)碼撥去至接通（聽(tīng)到嘟聲或彩鈴）的時(shí)間相較于非VoLTE顯著縮短。

2016年將是VoLTE技術(shù)快速推廣的一年，因此，了解在當(dāng)今城市條件下VoLTE技術(shù)對(duì)呼叫建立時(shí)延的具體提升水平可以使我們更加清晰地展望VoLTE技術(shù)在2016年及未來(lái)的發(fā)展前景。

二、基于實(shí)際呼叫的VoLTE呼叫建立時(shí)延測(cè)試

根據(jù)城市條件下呼叫的實(shí)際特點(diǎn)，本測(cè)試在三個(gè)場(chǎng)景下使用終端配合兩種呼叫模式，再切換VoLTE與非VoLTE模式進(jìn)行，模擬城市中日常呼叫進(jìn)行的場(chǎng)景情況。三個(gè)場(chǎng)景分別為：理想場(chǎng)景（靜止，無(wú)信號(hào)屏蔽）；弱屏蔽場(chǎng)景（城市輕軌，約80Km/h，弱信號(hào)屏蔽）；不穩(wěn)定場(chǎng)景（城市地鐵，約80Km/h，存在一定程度信號(hào)屏蔽，信號(hào)強(qiáng)度變化劇烈）。兩種呼叫模式分別為終端呼叫固定端及終端呼叫移動(dòng)端。

由50次測(cè)試取平均值，得出算平均呼叫建立時(shí)延。計(jì)算呼叫建立時(shí)延縮短比率公式為：（非VoLTE平均呼叫建立時(shí)延-VoLTE平均呼叫建立時(shí)延）/非VoLTE平均呼叫建立時(shí)延。

2.1 靜止場(chǎng)景

2.1.1測(cè)試結(jié)果

2.1.2 結(jié)果分析

所測(cè)數(shù)據(jù)表明，在理想場(chǎng)景下，使用VoLTE技術(shù)進(jìn)行呼叫相較于不使用VoLTE技術(shù)對(duì)于呼叫建立時(shí)延起到了明顯的縮短等待時(shí)間之作用。同時(shí)，對(duì)固定端呼叫和對(duì)非移動(dòng)端呼叫而言，使用VoLTE技術(shù)時(shí)，呼叫建立時(shí)延差距極小，顯示出了VoLTE技術(shù)在理想場(chǎng)景下的穩(wěn)定性。相對(duì)而言，使用非VoLTE技術(shù)（CS呼叫）分別對(duì)固定端和移動(dòng)端進(jìn)行呼叫時(shí)，時(shí)延差距較為明顯。由此可見(jiàn)，VoLTE技術(shù)對(duì)于穩(wěn)定呼叫建立時(shí)延在一固定水平上起到重要作用。在理想場(chǎng)景下，呼叫成功率均為100%。

2.2 低屏蔽場(chǎng)景

2.2.1 測(cè)試結(jié)果

2.2.2 結(jié)果分析

所測(cè)數(shù)據(jù)表明，在弱屏蔽場(chǎng)景下，相比于靜止場(chǎng)景，使用VoLTE進(jìn)行呼叫相比于使用非VoLTE技術(shù)對(duì)于縮短呼叫建立時(shí)延的效果更加明顯。在弱屏蔽場(chǎng)景下，使用VoLTE技術(shù)進(jìn)行呼叫仍能將每次呼叫建立時(shí)延保持在4秒左右，極差較小。而使用非VoLTE技術(shù)時(shí)，數(shù)據(jù)則顯得更加波動(dòng)，極差值更大。數(shù)據(jù)顯示，在弱屏蔽場(chǎng)景下，相較于理想場(chǎng)景，對(duì)于呼叫固定端，VoLTE技術(shù)帶來(lái)的提升更加明顯，而對(duì)于呼叫移動(dòng)端的提升幾乎沒(méi)有改變。在弱屏蔽場(chǎng)景下，呼叫成功率保持為100%。

2.3不穩(wěn)定場(chǎng)景

2.3.1 測(cè)試結(jié)果

2.3.2 結(jié)果分析

所測(cè)數(shù)據(jù)表明，在不穩(wěn)定場(chǎng)景下，使用VoLTE技術(shù)得到的呼叫時(shí)延均有所延長(zhǎng)，在呼叫移動(dòng)端時(shí)尤為明顯。同時(shí)，使用VoLTE技術(shù)對(duì)于縮短呼叫建立時(shí)延的效果相較于前兩個(gè)場(chǎng)景有所減弱。這里需要強(qiáng)調(diào)，對(duì)于移動(dòng)端呼叫時(shí)，VoLTE的提升僅為32.4%，低于了預(yù)期水平，但同時(shí)也應(yīng)注意到，在不穩(wěn)定場(chǎng)景使用非VoLTE呼叫時(shí)，在50組數(shù)據(jù)中，出現(xiàn)了2次呼叫失敗的情況，而VoLTE依然保有100%的呼叫成功率。此場(chǎng)景反映出VoLTE呼叫相較于非VoLTE呼叫無(wú)疑在穩(wěn)定性方面有顯著提升，在對(duì)移動(dòng)端呼叫時(shí)的呼叫時(shí)延并不能讓人滿意。

三、測(cè)試總結(jié)

縱觀結(jié)果，可以看到VoLTE對(duì)于縮短呼叫建立時(shí)延起到了非常顯著的作用，在城市場(chǎng)景下約有40%左右的提升。但同時(shí)也應(yīng)看出，在對(duì)于呼叫固定端及呼叫移動(dòng)端的提升對(duì)比上，其對(duì)于呼叫移動(dòng)端的提升顯然弱于呼叫固定端，而當(dāng)今城市場(chǎng)景下，由移動(dòng)端呼叫移動(dòng)端的情況顯然要比由移動(dòng)端呼叫固定端要多。在穩(wěn)定性方面，VoLTE有著明顯的優(yōu)勢(shì)。單從呼叫建立時(shí)延一項(xiàng)來(lái)看，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的離散程度更低，且沒(méi)有出現(xiàn)呼叫失敗的情況。

四、對(duì)于VoLTE技術(shù)發(fā)展的建議

VoLTE技術(shù)的應(yīng)用和推廣對(duì)用戶的呼叫體驗(yàn)確實(shí)起到了提高的作用，且效果顯著。但考慮到城市中呼叫時(shí)效性高，同時(shí)以終端—移動(dòng)端情況為主的客觀情況，故若想讓使用者不經(jīng)宣傳就能自發(fā)感受到VoLTE的提升效果，以4G為基礎(chǔ)的VoLTE呼叫可以考慮將更多的頻率資源分配給呼叫使用，以此進(jìn)一步提高呼叫的穩(wěn)定性和質(zhì)量。

參 考 文 獻(xiàn)

[1]于航.姚銳.黃幫明.YU Hang.YAO Rui.HUANG Bangming 針對(duì)密集城區(qū)場(chǎng)景的VoLTE語(yǔ)音性能研究[期刊論文]-電視技術(shù)-2015（13）