VoLTE技术的优势点

VoLTE是一种IP数据传输技术，LTE网络不仅提供高速率的数据业务，同时还提供高质量的音/视频通话，后者便需要VoLTE技术来实现。VoLTE技术带给LTE用户最直接的感受就是接通等待时间更短，以及更高质量、更自然的音/视频通话效果。VoLTE是架构在LTE网络上全IP条件下的端到端语音方案，采用高分辨率编解码技术，为用户带来更低的接入时延（拨号后的等待时间）、更连贯的语音感知（掉线率接近于零）。

VoLTE技术框架充分考虑到了无线网络在不同区域覆盖强弱的问题，建立了QoS机制和速率调整机制。VoLTE的QoS机制相当于给LTE信道划分出专门用于VoLTE服务的控制信令专用通道（QCI=5）、语音呼叫专用通道（QCI=1）、视频呼叫专用通道（QCI=2）以及数据业务专用通道（QCI=9）。所以，即使在数据拥塞的情况下，网络和终端能通过协商进行自适应速率调整，降低发包速率，从而保证通话体验依旧稳定流畅地进行。

OTT采用的是VoIP技术。VoIP是建立在IP技术上的分组化、数字化传输技术，其基本原理是：通过语音压缩算法对语音、视频数据进行压缩编码处理，然后把这些数据按IP等相关协议进行打包，经过IP网络把数据包传输到接收地，再在对端把这些数据包串起来，经过解码解压处理后，恢复成原来的语音、视频信号，从而达到由IP网络传送语音的目的。

VoIP是一个很宽泛的概念，通常说的VoIP指的是QQ、微信等通过IP链路实现的狭义VoIP（也就是互联网公司的OTT电话）。从广义上讲VoLTE可以认为是VoIP应用的一种，不同的是VoLTE走的是具有QoS保障的运营商专有通信信道。因此，VoLTE与OTT等通话质量的对比，实质上是VoLTE与狭义VoIP的对比，这可以从以下两个方面来分析。

（1）技术差异

从基本原理上讲，VoLTE和OTT都是基于数据业务进行音/视频通话，而且它们都是将音/视频进行编码压缩，然后将数据包通过网络进行传输。虽然OTT是基于VoIP技术实现的，但VoLTE可不是LTE网络版本的OTT。VoLTE通过LTE网络作为业务接入、IP多媒体子系统（IMS）网络实现业务控制的语音解决方案，可实现数据与语音业务在同一网络下的统一，可实现与现网2G/3G的语音互通和无缝切换。VoLTE的四大先进技术可以保障其音/视频业务提供高标准的QoS（服务质量）。

1）SPS半持续调度：减少控制信令开销，提高控制信道可调度用户数。

2）TTI Bundling：可以提升上行覆盖性能。

3）RoHC包头压缩：可以减少数据包头开销，从而对VoLTE业务信道覆盖和容量有显著增益。

4）DRX非连续接收：允许UE不再一直监视PDCCH信道，从而达到终端省电的目的。

VoLTE是基于IMS控制、LTE承载的语音业务，而不是基于传统的IP网络（如因特网），构架于运营商的网络之上，这就意味着运营商能够为VoLTE提供更高级别的控制和管理，在整个通话过程中都提供服务质量保证。VoIP是将模拟声音信号以数据包（Data Packet）的形式在IP数据网络上做实时传递。该技术是依靠互联网来交付数据包的，也就是说，它只能保证将用户的数据包送到云上，后续的丢包程度和音/视频质量取决于网络环境。由于VoIP没有QoS端到端保障，因此用户体验受网络波动影响很大，通话的稳定性不够。

（2）安全保障

VoIP建立在开放的Internet基础之上，所以存在不少弱点和安全隐患，如服务器容易遭受病毒、网上黑客的攻击，与传统通信相比更容易被窃听。由于VoIP技术的常用协议本身是开放的，一些窃听方式能将在数据网络上的音/视频数据加以重放，造成用户通信信息的泄露，就连用户的IP电话的登录密码也会被窃取，因此安全性问题一直制约着VoIP的进一步发展。而VoLTE业务走的是具有高可靠性及安全性的运营商内部网络，通过IMS域、EPS域及PCC架构的联合保障，音/视频业务端到端时延、误码率等服务质量也都获得了严格保证，这些都是OTT VoIP无法做到的。

表2-1～表2-3分别对不同信号环境下的VoLTE视频和微信（OTT）视频做了测试对比，测试结果主要对比参数包括帧率、码率、丢包率、每帧报文数和最长报文间隔。测试信号强度分为3个等级：移动信号强（满格，-90 dB左右）、移动信号一般（2～3格，-100dB左右）和移动信号差（1～2格，-108 dB左右）。

表2-1 移动信号强时VoLTE与微信视频参数对比

(www.xing528.com)

注①f/s也可写作frame/s，本书统一用f/s。

表2-2 移动信号一般时VoLTE与微信视频参数对比

表2-3 移动信号差时VoLTE与微信视频参数对比

帧率是指视频播放时每秒钟移动多少帧，它决定了画面的流畅度。帧率越大，画面越流畅；帧率越小，画面越有跳跃感。当每秒钟出现的动态画面大于24帧时，人眼能感觉到的画面基本上是流畅的。因VoLTE视频在信号强的情况下帧率大于21 f/s，所以只要手机不是剧烈晃动，视频画面不会出现卡顿的现象。即使在移动信号较弱的情况下，帧率也能保持在17 f/s左右，这就保证了VoLTE视频通话在大部分环境下都能有好的用户体验。而微信视频在最优信号下的帧率在15 f/s左右，比VoLTE在较差信号下的帧率都低。所以，在视频流畅度这一项，微信要比VoLTE差很多。

码率是数据传输时单位时间内传送的数据位数，单位是kbit/s。码率其实就是取样率，单位时间内取样率越大，精度就越高，处理出来的文件就越接近原始文件，相应的失真度越低，画面越清晰；反之，则画面越粗糙，而且可能存在马赛克。从测试数据来看，在不同的信号强度下，VoLTE视频的码率都达到了微信码率的3倍或3倍以上，这就决定了VoLTE的视频画面远比微信的清晰。

丢包率对视频通话和语音通话质量的影响很大，一般认为低于5%是可以接受的。从测试数据来看，VoLTE的丢包率很低，而微信视频因被加密而无法统计出该数据，所以这一项指标暂时无法进行对比，但从整体的用户感受来看，VoLTE的视频质量更好。

每帧报文数是指每个画面包含的数据报文数。在报文大小一定的情况下，每帧报文数越多，则每个画面所包含的信息更丰富，画面失真度更低。测试数据表明，VoLTE视频所包含的信息更丰富，画面更清晰。

最长报文间隔同样反映了画面的流畅性。VoLTE的最长间隔都在0.1～0.3 s，而微信在信号最好时的最长间隔在0.3 s以上，信号不好时，其间隔大于1 s，如此大的报文间隔会让用户明显感觉到画面的卡顿，只要稍有画面移动就会卡住。所以，VoLTE在视频画面的流畅性上始终占有优势。

图2-2 VoLTE视频通话与微信视频通话画面截图

a）VoLTE视频通话画面 b）微信视频通话画面

图2-2所示是在同一时间同一位置两种视频通话的画面截图。不考虑测试参数，单从用户体验的角度来讲，VoLTE画面始终更清晰，纹理均匀，色彩丰富，能更好地反映景物的细节；在信号不强的情况下，虽略有卡顿，但不影响正常通话。而微信视频，在信号强的情况下，手机晃动时也会出现画面延时的现象；在信号不稳定时，平均10s提示一次“对方网络不稳定，可以尝试切换到语音通话”，画面卡顿很严重；在信号较弱时，主叫发起视频呼叫，被叫按接听键后5s才建立视频通话，通话建立后，只有在完全静态的情况下，才能看清对端的画面，稍有移动，画面基本看不清，无法进行视频通话。

总之，VoLTE提供了高标准的QoS，其视频通话质量无论在技术参数上还是在主观感受上都要优于微信。