VoLTE让彩铃更悦耳

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VoLTE让彩铃更悦耳
【摘要】 本文重点介绍了在LTE时代基于VoLTE技术的高清音视频彩铃的业务特点，基于VoLTE彩铃技术特性，演进路线，如何
构建新一代彩铃系统等。最后通过和0TT推出移动社交的类似应用做了对比，分析出VoLTE的独特价值。
【关检词】 VoLTE彩铃OTT
今天你想吃泰国菜了。用手机拨打餐厅电话订座，直
接从手机屏幕中看到餐厅的环境和菜品，手机振铃期间播放
一段餐厅介绍视频： “萨瓦迪卡!欢迎光临大象花园泰式海
鲜料理!明星主厨坐镇，私配独家冬阴功汤，呈现浓郁汤本
味……”，这种场景将在不就的将来来到你我身边，这就是
运营商即将推出的VoLTE彩铃业务。在2016中国国际信息
通信展览会(俗称北展)上，咪咕公司携手华为首次展示了
VoLTE彩铃业务，得到参展观众的一致好评，获得运营商高
层的高度重视，寄语要加快研究、加快商用。
一、彩铃发展历程
传统的彩铃技术是一种个性化的多彩回铃音业务，一般
是依赖于交换机或智能网技术实现的。2002年韩国运营商
SK率先引入彩铃业务，在2003年引入中国市场后迅猛发展，
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一_一‘ …一
2G／3G时代彩铃定义
1．彩铃只是通话前一段1S秒声音
2．彩铃只墨通话葡给主叫用户听的声藿
VoLTE彩铃
主叫用户
是运营商最有价值的增值业务，但伴随智能机在2010年后
的普及、多种基于互联网的OTT业务蓬勃发展，运营商的
传统彩铃业务逐渐萎缩。
电信彩铃业务是伴随着移动语音业务发展起来的，移动
语音经历了从TDM到IP、从传统交换机到软交换的发展后，
未来将走向移动宽带语音。在网络演进上，无线侧体现为从
GSM／CDMA／UMTS等向LTE发展，核心网侧则体现为从电
路交换(Circuit Switch，cs)向IP多媒体子系统(IP Multimedia
Subsystem，IMS)发展。过去几年，围绕LTE语音曾经出
现过多种观点、技术和演进路线，最终选择了基于IMS的
VoLTE。
二、什么是VoLTE彩铃
2G／3G时代的彩铃业务是通话前一段15秒声音，是通
话前给主叫用户听的声音，展现形式的单一，缺乏富媒体呈
现，被叫用户虽然付费却不能感受到彩铃业务，这些成为传
统彩铃发展的瓶颈和困惑。在VoLTE时代，传统彩铃将演
变成为VoLTE彩铃。VoLTE彩铃呈现为富媒体化形式的创
新，用户听到的是高清音乐，用户可以看到文字、图片、
HTML5、短视频等多种媒体呈现形式；此外彩铃体验方式也
变革成为彩振合一，被叫用户设置的彩铃在通话前的振铃时
间会被主被叫用户同时听到。
VoLTE彩铃网络建设需要结合现网的网络情况和终端情
况统一考虑，从可行度上，首先完成高清音频方案，提升客
户体验，然后根据网络能力和终端情况，逐步叠加多媒体功
能。
三、VoLTE彩铃的价值
VoLTE的体验明显优于传统电路交换网络中的语音，主
要表现在如下几个方面。
首先，高清语音和视频编解码的引入显著提高了通信质
量。贝尔1875年发明的电话采用的就是300—3400Hz的语音
编码，到现在141年后语音编码没有变，VoLTE使用AMR—
WB编解码，相对于AMR—NB，新编解码特点是频率更广(从
300～3400Hz到50～7000Hz)、采样率更大(从8 kHz到16
kHz)、比特率更高(从12．2Kbps到23．85Kbps)。VoLTE
比CS呼叫缩短一半以上，在采用端到端全VoLTE的情况下，
接入时延在2秒左右，而2G的接续时延可能是6秒，CSFB
接续可能是8。10秒，voLTE下接续时延要远远小于其他方
案。采用宽带语音编解码使语音质量更加自然、产生层次感，
可以媲美普通mp3音频效果。

编码	频率	采样率	比特率
AMR—NB	300～3400Hz	8 kHz	12．2Kbps
AMR—WB	50～7000Hz	16kHz	23．85Kbps
表1	AMR—NB和AMR—WB编码方式的技术对比

彩铃业务是音质直接相关的增值业务，传统彩铃噪音大、
音质差一直是用户反馈而难以有效解决的最大问题，用户诉
求多，高清彩铃可以更直观的提升用户体验，促进运营商发
展高品质和低时延的VoLTE彩铃。
其次，VoLTE还支持高清视频彩铃，相对于3G时代的
视频业务分辨率：176+144(QCIF)，VoLTE下的彩铃将支持的
典型分辨率：480*640(VGA)，最高支持720P／1080P。
VoLTE视频分辨率 对无线网络要求
720p：单用户上下行带宽至少为1-2Mbps
高清
1080p：单用户上下行带宽至少为2-4Mbps
标清 CIF(352x288)：单用户上下行带宽至少为
0．2-0．5Mbps
(高质量)
VGA：单用户上下行带宽至少为0．5～1 Mbps
表2不同质量的VoLTE视频彩铃对网络的要求
第三、VoLTE彩铃将集成即时消息、文件传输、内容共
享、位置服务等多种通信方式于一体的富媒体通信，把传统
的话音系统构建成为丰富的、高质量的、多媒体的通话系统。
第四，VoLTE的呼叫接续时长大幅缩短，测试表明
VoLTE比CS呼叫缩短一半以上，将大大提升通话体验。
VoLTE彩铃的如上特点将大大提升彩铃的体验，丰富人
们沟通生活的同时，也给运营商和周边厂家带来新契机。对
运营商而言：
●差异化竞争：以通话业务为人口和锚点，使用电信
信令、弱终端依赖，实现多种业务的融合，可以拉开和OTT
厂家差异化竞争；
●业务标准化：依托标准电信协议、规范基础，解决
多运营商之间的业务互通性，利用移动在行业的领导力，促
进业务在整个电信领域的普及；
●业务灵活：通过开放富媒体能力，形成业务形态多
样性，为用户提供定制化和多样化的服务。
四、VoLTE彩铃系统的实现
整体而言业务升级改造工作量不大，成本也不高。
鞫3
万方数据
2G／3G网络下，主叫呼叫被叫，核心网根据被叫用户的
签约信息，被叫是彩铃用户，核心网MSC寻呼被叫，并触
发彩铃放音，彩铃平台通过URP部件向主叫播放彩铃音，
被叫摘机后，核心网MSC通知URP中止放音； ·
VoLTE场景下，彩铃需部署升级AS(Application
Server)服务器，用于处理彩铃SIP呼叫信令，在HSS上配
置iFC规则(对应2G／3G网络下HLR上的SS_code)。主叫
呼叫被叫时，IMS核心网触发彩铃业务，彩铃AS通知URP
部件向主叫终端播放彩铃音。其余业务流程与2／3G一样。
五、VoLTE彩铃技术和oTT消息类业务对比
这是一个无法回避的话题。从3G时代开始，OTF厂
家就以排山倒海的势头迅速占领了流量高地，以微信、
iMessage和Facetime为代表的产品，对运营商的传统业务进
行了分流。其中受影响最大的就是消息类业务，传统电信增
值业务下滑严重。
那么随着4G时代的到来，运营商建设了网络更宽、速
度更快的网络，岂不是给OT'F厂家做嫁衣?在3G时代，消
息类业务已经不保，是不是4G时代连语音业务也要丢掉?
答案是否定的，正式由于4G VoLTE的到来，给运营商带来
了机会，使得运营商可以和传统OTT展开竞争。
大家知道，在3G时代，传统的消息和语音业务其实还
是附着在2G网络上，这些业务相比2G时代基本没有变化，
最终用户对这些业务的体验也没有变化，这对运营商是不利
的。而3G的数据网络提高了带宽，降低了资费，却给OT'F
厂家带来了契机，他们推出的OTr产品，不用付出任何代价，
就可以早期互联网上积累的人气来迅速推广应用，手机终端
被O'13"应用占领，原来1毛钱一条的短信，现在用微信只要
几个字节的流量，甚至不花钱，自然越来越多的人投入到微
信的怀抱，不再用短信。可以看出来，3G网络是给03q'互
联网厂家建设的，运营商用传统的2G产品和3G的OTT产
品进行竞争，自然处于下风。
那么在4G时代，真正演进到VoLTE之后，VoLTE使得
业务也真正的进入了流量时代，VoLTE终于要和OTF进行
一决高下了。
比技术，VoLTE更有保障。有人问：“VoLTE和OT／"
语音应用有什么区别?看起来，都是用流量打电话啊?”其
实，两者基本原理相似，都是将声音进行编码压缩，然后将
语音数据包通过网络来传输。但若你认为，Facetime是基于
VoIP技术，VoLTE就是4G网络版本的VoIP，那就错了。
VoLTE即Voice over LTE，是通过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，
可实现数据与语言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用的网络是运营商的
IMS专网，而传统的VOIP业务还是基于互联网。IMS专网
是专门为语音通信设计的，其设计规格和指标都高于互联网，
自然为VoLTE语音打下了良好的基础。而且，VoLTE有4
大技术保障其语音业务提供高标准的QoS(服务质量)：
●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；
●TTI bundling，可以提升上行覆盖性能；
●RoHC包头压缩，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；
●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。
Oqq'语音应用都是基于VoIP技术，包括微信、QQ、
Facetime等都具有VoIP特性。所谓VoIP，即Voice over
Internet Protocol，是将模拟声音信号(Voice)以数据封包(Data
Packet)的形式在互联网上做实时传递。
由于OTF没有QoS端到端保障，体验受网络波动影响
很大，所以VoLTE体验无论质量和稳定性都要优于OTY同
类应用。还有测试显示，VoLTE比OTT应用省电30％以上；
而VoLTE视频和语音占用网络带宽只有OTI"应用的将近
50％。
比通话，VoI腼时延少质量高。与传统通信相比，
VoLTE的语音更清晰。VoLTE采用50～7000Hz的AMR—
WB 23．85Kbps解编码。而传统语音通话一直采用300Hz至
3400Hz的语音编码。由于音域更广，同样的语音通话，自
然是VoLTE的语音清晰、效果更逼真。
此外，与传统通信相比，VoLTE的接通时间更短，呼叫
时延是2G／3G通话的1／10。通常，2G／3G通话从客户开始拨
打到返回彩铃音平均约需6—9秒，而基于VoLTE技术的
4G高清通话平均等待时间仅需2秒左右，未来可以控制在
1S以内。
那么，在VoLTE与oTr应用之间，两者的对比情况
又如何呢?据中国移动对VoLTE和OTY进行网络实测：
VoLTE的MOS值为3．6～3．8，时延为2．2～2．5s；OTT用
于的MOS值为2．1～3．5，时延为2．5～7．5s。MOS值是衡
量通信系统语音质量的重要指标，0分代表最差的质量，5
分为最高分。其主要反映的是用户的感知度，一般和语音编
码方案、信号强度、干扰情况、切换情况等有关。
此外，OTT语音还会与其他业务抢占公共带宽资源，
体验受网络波动影响大。在网络带宽压力较大的时候，OTT
语音易出现误码、丢包、时延大等一系列服务质量问题。而
Vom拥有QoS保障，语音业务QCI=l，满足语音高优先级
需求，掉话率为零。
传统业务可以从老旧的CS域转换到Ps域，给运营商能和
OTT互联网进行竞争的机会，而且运营商有先天的技术优势，
各项技术成熟度高，有各种电信标准组织和电信设备厂家的
直接支持，相信会在4G时代结出硕果。彩铃作为语音的一
部分，受益于VoLTE技术，必将大放异彩。
参考文献
[1】王丽秋．VoLTE中彩铃平台改造研究[J]．电信技术．(1)：44—47