不同城市场景下VoLTE技术对呼叫建立时延的提升

杨明俊

【摘要】 VoLTE技术是是基于IMS的语音业务。它是一种IP数据传输技术，无需2G/3G网，全部业务承载于4G网络上，可实现数据与语音业务在同一网络下的统一，以此实现用户通话体验的提升。文章使用呼叫建立时延作为指标，以实际情况出发在不同环境下进行了测试，并对结果进行了分析。

【关键词】 VoLTE 呼叫建立时延 4G

一、引言

VoLTE技术，即Voice over LTE，是一种IP数据传输技术。其特点为无需2G/3G网，全部业务承载于4G网络上，以此将数据与语音业务在同一网络下统一。在此技术下，4G网络将不仅仅提供高速率的数据业务，也将提供高质量的音视频通话。

在VoLTE通话过程中，把数据从发送地传送到目的地需要一定的时间，节点在交换信息过程中就会产生时延。

端到端的时延主要由以下四个部分组成：

一是语音的端到端网络传输时延；

二是包转化时延，即语音编解码器处理语音信号所引起的算法时延；

三是编码过程及将话音采样包发往分组网络时所引起的处理时延；

四是用来克服数据包到达时间差异的抖动缓冲时延。时延严重影响语音的重现，因此降低时延对提高VoLTE网络质量至关重要。[1]

在我国主要城市中，运营商的4G网络已经基本普及，并逐渐开始推广以此为基础的VoLTE技术，其宣传的着力点之一便是VoLTE对于呼叫建立时延的提升，即输入号码拨去至接通（听到嘟声或彩铃）的时间相较于非VoLTE显著缩短。

2016年将是VoLTE技术快速推广的一年，因此，了解在当今城市条件下VoLTE技术对呼叫建立时延的具体提升水平可以使我们更加清晰地展望VoLTE技术在2016年及未来的发展前景。

二、基于实际呼叫的VoLTE呼叫建立时延测试

根据城市条件下呼叫的实际特点，本测试在三个场景下使用终端配合两种呼叫模式，再切换VoLTE与非VoLTE模式进行，模拟城市中日常呼叫进行的场景情况。三个场景分别为：理想场景（静止，无信号屏蔽）；弱屏蔽场景（城市轻轨，约80Km/h，弱信号屏蔽）；不稳定场景（城市地铁，约80Km/h，存在一定程度信号屏蔽，信号强度变化剧烈）。两种呼叫模式分别为终端呼叫固定端及终端呼叫移动端。

由50次测试取平均值，得出算平均呼叫建立时延。计算呼叫建立时延缩短比率公式为：（非VoLTE平均呼叫建立时延-VoLTE平均呼叫建立时延）/非VoLTE平均呼叫建立时延。

2.1 静止场景

2.1.1测试结果

2.1.2 结果分析

所测数据表明，在理想场景下，使用VoLTE技术进行呼叫相较于不使用VoLTE技术对于呼叫建立时延起到了明显的缩短等待时间之作用。同时，对固定端呼叫和对非移动端呼叫而言，使用VoLTE技术时，呼叫建立时延差距极小，显示出了VoLTE技术在理想场景下的稳定性。相对而言，使用非VoLTE技术（CS呼叫）分别对固定端和移动端进行呼叫时，时延差距较为明显。由此可见，VoLTE技术对于稳定呼叫建立时延在一固定水平上起到重要作用。在理想场景下，呼叫成功率均为100%。

2.2 低屏蔽场景

2.2.1 测试结果

2.2.2 结果分析

所测数据表明，在弱屏蔽场景下，相比于静止场景，使用VoLTE进行呼叫相比于使用非VoLTE技术对于缩短呼叫建立时延的效果更加明显。在弱屏蔽场景下，使用VoLTE技术进行呼叫仍能将每次呼叫建立时延保持在4秒左右，极差较小。而使用非VoLTE技术时，数据则显得更加波动，极差值更大。数据显示，在弱屏蔽场景下，相较于理想场景，对于呼叫固定端，VoLTE技术带来的提升更加明显，而对于呼叫移动端的提升几乎没有改变。在弱屏蔽场景下，呼叫成功率保持为100%。

2.3不稳定场景

2.3.1 测试结果

2.3.2 结果分析

所测数据表明，在不稳定场景下，使用VoLTE技术得到的呼叫时延均有所延长，在呼叫移动端时尤为明显。同时，使用VoLTE技术对于缩短呼叫建立时延的效果相较于前两个场景有所减弱。这里需要强调，对于移动端呼叫时，VoLTE的提升仅为32.4%，低于了预期水平，但同时也应注意到，在不稳定场景使用非VoLTE呼叫时，在50组数据中，出现了2次呼叫失败的情况，而VoLTE依然保有100%的呼叫成功率。此场景反映出VoLTE呼叫相较于非VoLTE呼叫无疑在稳定性方面有显著提升，在对移动端呼叫时的呼叫时延并不能让人满意。

三、测试总结

纵观结果，可以看到VoLTE对于缩短呼叫建立时延起到了非常显著的作用，在城市场景下约有40%左右的提升。但同时也应看出，在对于呼叫固定端及呼叫移动端的提升对比上，其对于呼叫移动端的提升显然弱于呼叫固定端，而当今城市场景下，由移动端呼叫移动端的情况显然要比由移动端呼叫固定端要多。在稳定性方面，VoLTE有着明显的优势。单从呼叫建立时延一项来看，实验数据的离散程度更低，且没有出现呼叫失败的情况。

四、对于VoLTE技术发展的建议

VoLTE技术的应用和推广对用户的呼叫体验确实起到了提高的作用，且效果显著。但考虑到城市中呼叫时效性高，同时以终端—移动端情况为主的客观情况，故若想让使用者不经宣传就能自发感受到VoLTE的提升效果，以4G为基础的VoLTE呼叫可以考虑将更多的频率资源分配给呼叫使用，以此进一步提高呼叫的稳定性和质量。

参 考 文 献

[1]于航.姚锐.黄帮明.YU Hang.YAO Rui.HUANG Bangming 针对密集城区场景的VoLTE语音性能研究[期刊论文]-电视技术-2015（13）