不同城市場景下VoLTE技術對呼叫建立時延的提升

楊明俊

【摘要】 VoLTE技術是是基于IMS的語音業務。它是一種IP數據傳輸技術，無需2G/3G網，全部業務承載于4G網絡上，可實現數據與語音業務在同一網絡下的統一，以此實現用戶通話體驗的提升。文章使用呼叫建立時延作為指標，以實際情況出發在不同環境下進行了測試，并對結果進行了分析。

【關鍵詞】 VoLTE 呼叫建立時延 4G

一、引言

VoLTE技術，即Voice over LTE，是一種IP數據傳輸技術。其特點為無需2G/3G網，全部業務承載于4G網絡上，以此將數據與語音業務在同一網絡下統一。在此技術下，4G網絡將不僅僅提供高速率的數據業務，也將提供高質量的音視頻通話。

在VoLTE通話過程中，把數據從發送地傳送到目的地需要一定的時間，節點在交換信息過程中就會產生時延。

端到端的時延主要由以下四個部分組成：

一是語音的端到端網絡傳輸時延；

二是包轉化時延，即語音編解碼器處理語音信號所引起的算法時延；

三是編碼過程及將話音采樣包發往分組網絡時所引起的處理時延；

四是用來克服數據包到達時間差異的抖動緩沖時延。時延嚴重影響語音的重現，因此降低時延對提高VoLTE網絡質量至關重要。[1]

在我國主要城市中，運營商的4G網絡已經基本普及，并逐漸開始推廣以此為基礎的VoLTE技術，其宣傳的著力點之一便是VoLTE對于呼叫建立時延的提升，即輸入號碼撥去至接通（聽到嘟聲或彩鈴）的時間相較于非VoLTE顯著縮短。

2016年將是VoLTE技術快速推廣的一年，因此，了解在當今城市條件下VoLTE技術對呼叫建立時延的具體提升水平可以使我們更加清晰地展望VoLTE技術在2016年及未來的發展前景。

二、基于實際呼叫的VoLTE呼叫建立時延測試

根據城市條件下呼叫的實際特點，本測試在三個場景下使用終端配合兩種呼叫模式，再切換VoLTE與非VoLTE模式進行，模擬城市中日常呼叫進行的場景情況。三個場景分別為：理想場景（靜止，無信號屏蔽）；弱屏蔽場景（城市輕軌，約80Km/h，弱信號屏蔽）；不穩定場景（城市地鐵，約80Km/h，存在一定程度信號屏蔽，信號強度變化劇烈）。兩種呼叫模式分別為終端呼叫固定端及終端呼叫移動端。

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

2.1 靜止場景

2.1.1測試結果

2.1.2 結果分析

所測數據表明，在理想場景下，使用VoLTE技術進行呼叫相較于不使用VoLTE技術對于呼叫建立時延起到了明顯的縮短等待時間之作用。同時，對固定端呼叫和對非移動端呼叫而言，使用VoLTE技術時，呼叫建立時延差距極小，顯示出了VoLTE技術在理想場景下的穩定性。相對而言，使用非VoLTE技術（CS呼叫）分別對固定端和移動端進行呼叫時，時延差距較為明顯。由此可見，VoLTE技術對于穩定呼叫建立時延在一固定水平上起到重要作用。在理想場景下，呼叫成功率均為100%。

2.2 低屏蔽場景

2.2.1 測試結果

2.2.2 結果分析

所測數據表明，在弱屏蔽場景下，相比于靜止場景，使用VoLTE進行呼叫相比于使用非VoLTE技術對于縮短呼叫建立時延的效果更加明顯。在弱屏蔽場景下，使用VoLTE技術進行呼叫仍能將每次呼叫建立時延保持在4秒左右，極差較小。而使用非VoLTE技術時，數據則顯得更加波動，極差值更大。數據顯示，在弱屏蔽場景下，相較于理想場景，對于呼叫固定端，VoLTE技術帶來的提升更加明顯，而對于呼叫移動端的提升幾乎沒有改變。在弱屏蔽場景下，呼叫成功率保持為100%。

2.3不穩定場景

2.3.1 測試結果

2.3.2 結果分析

所測數據表明，在不穩定場景下，使用VoLTE技術得到的呼叫時延均有所延長，在呼叫移動端時尤為明顯。同時，使用VoLTE技術對于縮短呼叫建立時延的效果相較于前兩個場景有所減弱。這里需要強調，對于移動端呼叫時，VoLTE的提升僅為32.4%，低于了預期水平，但同時也應注意到，在不穩定場景使用非VoLTE呼叫時，在50組數據中，出現了2次呼叫失敗的情況，而VoLTE依然保有100%的呼叫成功率。此場景反映出VoLTE呼叫相較于非VoLTE呼叫無疑在穩定性方面有顯著提升，在對移動端呼叫時的呼叫時延并不能讓人滿意。

三、測試總結

縱觀結果，可以看到VoLTE對于縮短呼叫建立時延起到了非常顯著的作用，在城市場景下約有40%左右的提升。但同時也應看出，在對于呼叫固定端及呼叫移動端的提升對比上，其對于呼叫移動端的提升顯然弱于呼叫固定端，而當今城市場景下，由移動端呼叫移動端的情況顯然要比由移動端呼叫固定端要多。在穩定性方面，VoLTE有著明顯的優勢。單從呼叫建立時延一項來看，實驗數據的離散程度更低，且沒有出現呼叫失敗的情況。

四、對于VoLTE技術發展的建議

VoLTE技術的應用和推廣對用戶的呼叫體驗確實起到了提高的作用，且效果顯著。但考慮到城市中呼叫時效性高，同時以終端—移動端情況為主的客觀情況，故若想讓使用者不經宣傳就能自發感受到VoLTE的提升效果，以4G為基礎的VoLTE呼叫可以考慮將更多的頻率資源分配給呼叫使用，以此進一步提高呼叫的穩定性和質量。

參 考 文 獻

[1]于航.姚銳.黃幫明.YU Hang.YAO Rui.HUANG Bangming 針對密集城區場景的VoLTE語音性能研究[期刊論文]-電視技術-2015（13）