台湾4GLTE小常识:语音通话篇(VOLTE,CSFB,OTT,SVLTE&SGLTE)

2024-05-09 276

中华电信、台湾大及远传日前取得国家通讯传播委员会（NCC）4G行动宽频特许执照, 台湾之星近期就可取得执照 , 预计这四家业者最慢7月1日就会在主要都会区开台. 亚太电信须等五月底确定花落谁家后,才能确定亚太与国碁开台时间.为了让大家能够了解4G行动宽频服务的内涵, 版主将陆续将4G与3G主要的差别~速度、频段、语音通话与资费..相关资讯整理成台湾4G LTE小常识,供大家参考.

4G LTE 有别于过去的GSM/CDMA/UMTS, 主要是以提供数据服务业务为主, 为满足用户语音通话需求,发展出CSFB（Circuit Switched Fallback）、SVLTE（Simultaneous Voice and LTE）&SGLTE、OTT（Over-The-Top）及VoLTE 四种商用的技术选择. 由于传统CS电路电话网中，服务是依附在交换机上，用户经常需要申请不同的账号来获取各种不同类别的服务，而这些服务往往无法横跨无线、有线与有线电视宽频网络进行互动沟通, 所以基于IMS( IP多媒体子系统 ,IP Multimedia Subsystem）的VoLTE是4G LTE无线和核心网技术发展的最后必然结果。

这四项语音技术, 有哪些优缺点? VoLTE是什么呢? 以下作一简单说明:

1. OTT（Over-The-Top）:

OTT（Over-The-Top）就是VOIP网络电话, 乃利用网络来进行通话的服务, 即利用LTE具备高带宽、低时延、永远在线、全IP等特点将语音服务交给OTT业者(Skype、Line、Whatsapp、Viber、Facebook..). 不过,语音业务目前仍是电信商主要收入来源之一, 电信业者通常视OTT业者为竞争对手, 不可能支持这项解决方案. OTT 最大的缺点是进行通话并没有如过去一般通话可显示电话号码, 也比较受到网络状况影响而产生不佳的通话品质, 甚至中途断讯.

2. SVLTE（Simultaneous Voice and LTE）& SGLTE:

SVLTE 与SGLTE，即双待手机方式(前者是LTE+CDMA,后者是LTE+GSM), 乃透过手机本身支援双电信系统, 让手机同时工作在LTE和CS(Circuit Switched, 电路)方式，前者提供数据业务，后者提供语音业务。目前美国Verizon已推出过CDMA 1x和LTE的双待手机, 高通日前也展示4G LTE 双卡双待双通原型机. 这个解决方案乃是纯粹透过手机来解决语音问题，与电信网络无特别要求，但缺点是手机成本高、耗电高。

3. CSFB（Circuit Switched Fallback）:

CSFB( Circuit Switch Fallback) 乃是自 LTE 网络回退至2G/3G 交换式网络 (Circuit-Switch Domain) 的一种机制。为能允许具备 LTE网络能力的手机终端在处理语音电话时，将提供语音服务的接取网络 (Access Network) 这种技术方式, 电信商不需部署IMS，只需要升级MSC就可以支持,目前多数电信业者大都采取此项语音服务技术方案, 被视为IMS(VoLTE)部署之前的过渡方案

CSFB的缺点是有延长接通的时间、通话时回到较慢的网络速度、产生大量无谓的传输量、需有3G/2G的架构.

4.VOLTE(Voice over LTE):

VOLTE是利用LTE的网络的封包机换来产生语音通话, 又称为“IMS Profile for Voice and SMS”，提供包括语音、即时视讯、文字、档案交换、影音串流等整合式多媒体通讯服务，可应用于固网、移动网络、或是两者汇流的网络, 将带来更清晰的语音和视频通话质量、更快的呼叫接续速度.

A.VoLTE 与CSFB相比有哪些优点呢?

a.“高音质通话”：

VoLTE所使用的声音周波区域带相较于现在3G通话技术所使用的最高3.4KHz还要来的更广,最广可以到达7KHz,这样的特性使得女性或是音域较高的声音可以被清楚的呈现。由以下影片的周波数变化幅度比较, 若使用相同的通话声音在3G和VoLTE的通话来做比较,VoLTE的通话品质非常的清晰,相较之下3G的部分只是可听得见的状态而已, 可清楚感受的VoLTE的音域来的更广

[youtube https://www.youtube.com/watch?v=247M2jCOu_4]

b.“超快速发话”：

过去的LTE手机使用3G的线路来做语音通话的话,大概需要6-8秒的连接时间,若使用VoLTE的话只需花3秒左右即可连接通话。不过, 若发话端或受信端一为非支援VoLTE手机的状态下,其通话连结的速度就无法像都是支援VoLTE功能手机相互通话来的快速。

[youtube https://www.youtube.com/watch?v=POzER9IOxPQ]

c.“高速网络通话同时应用”：

虽然在3G通话技术中也有支援一边进行通话一边连接网络的“Multiple Access”功能,但是根据CS FallBack技术的特性,一般的LTE手机需在通话中将讯息传送至3G的线路来切换语音通话功能,而且这样的通讯有最高384KBPS的速度上限,若要一边进行语音通话一边联网传送大量的资料其实颇为困难。相较之下,若是使用VoLTE来进行通话最大的瞬间通信数量最大可到达150Mbps。

3G和VoLTE同时测试在通话的同时使用开启地图查询的功能,使用3G通话端不但开启地图的时间较长,也无法同时显示天气预报的功能,但如果使用VoLTE的话就可以快速地查询到所需要的资讯。

[youtube https://www.youtube.com/watch?v=N_Cw2qrjyZo]

d.“高清影像电话”：

VoLTE可以支援QVGA(320X240PPI),20fps的影像通话。相较于3G视讯电话的176X144ppi,15fps影像通话分辨率更高。另外噪声更少,不论影像或是通话都更清晰，这样的影像通话不但可以是直接以影像通话的方式拨出，也可以在通话的途中切换为影像通话。

[youtube https://www.youtube.com/watch?v=UHGso1jn0xE]

B. VoLTE 与OTT(VOIP)相比有哪些优点呢?

a. 可显示电话号码:

利用VoLTE进行通话可以如一般通话般显示电话号码,所以说若没有使用SIM卡的话是无法进行VoLTE的通话

b. 更好的通话品质:

VoLTE与OTT都是封包传输的技术, 但VoLTE采取“QoS (Qualify of Service)”会优先传输声音的封包通讯传输, 能够让Volte有更好更安定的通话品质,中途断讯的状况也比较少。

C.VoLTE有哪些缺点?

a.讯号涵盖率必须要达80%以上:

电信业者推行VOLTE必须布署IMS, LTE讯号涵盖率需80%才能推动, 才不致于掉话、断线或是打不通 .

当从LTE讯号区开始了VoLTE的通话,但移动中来到了LTE较无讯号的地方,网络将自动切换成3G网络(若该业者有支援3G前提下),通话虽可以继续维持,但可能会有部分时间被自动切换成3G网络的通话,如果行动装置又回到了LTE讯号区,通话也无法再自动变成VoLTE的通话; 如果是影像通话的话 ,一旦离开LTE网络讯号区块,影像通话就会自动被切断,也无法直切换成声音通话。

b.漫游协定未统一:

不同系统或不同国家的VoLTE的服务需使用到连结电话的“POI(Point of interface)”功能去做相互的资料交换,若要相互支援需将现行的电路交换(Circuit Switched)技术转换为以IP为基础的技术才行。由于目前全球已经启用VOLTE的电信业者不多, IMS漫游协议尚未统一, 所以很多VoLTE相较其他语音技术的优点目前仅限于适用于双方都必须使用同业者及支援VoLTE手机才有办法生效. 换言之, 若对方不是VOLTE手机或视对方系统不支援VOLTE或VOLTE规格不相容,就会英雄无用武之地, 与一般LTE或3G手机无异.

c.可支援的手机较少:

目前标榜支援VOLTE手机较多, 不过据了解,高通多数支援LTE规格的处理器都已经有支援VOLTE, 所以只要软件更新, 打开封印, 应该就没问题. 不过, 联发科的处理器方案是否可以支援VOLTE, 目前无法得知.

D.VoLTE有哪些国家推行?

目前已经确定推出的VOLTE服务的电信业者有美国T-Mobile、韩国SKT、LG U+、日本DOCOMO、香港电讯PCCW… 美国VerizonWireless、Sprint与AT&T也将陆续在2014年提供基于VoLTE的高清语音服务, 英国、德国、俄罗斯和沙特阿拉伯等市场都计划推出VoLTE服务, 中国则以中国移动对于VOLTE最积极, 计划于2014年年底推出VOLTE。台湾则以亚太电信及国碁电信将率先推展VOLTE,其他业者则迟早会跟进. 根据市场研究公司Infonetics Research预测，到2013年年底，全球将有12张VoLTE商用网络和800万VoLTE用户。

为了对抗来势汹汹的OTT业者, 4G电信商采用在IMS架构下的VOLTE，可以支援移动网络与固网，提供语音、视讯、数据整合平台，实现行动办公、行动电子商务、行动电视等多重需求, 并强化手机语音、照片及影像的传输品质，扩大多媒体应用，同时可节省网络带宽等优势, 所以势必是4G业者最终的选择 , 差别只在于推动时间的快慢而已.

不可讳言, 就目前时点来看, VoLTE将带来更清晰的语音和视频通话质量、更快的呼叫接续速度，但这些对于多数消费者恐怕还不足以成为取代传统CS语音的理由. 不过, 随着VoLTE技术不断进化, IMS的协议逐渐统一, VoLTE相关应用将会日趋成熟, 相信最慢2015年VoLTE将有机会有突飞猛进的高成长.