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深入解析VoLTE技術(shù)原理與LTE語音優(yōu)化策略

5小時(shí)前
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一、引言:為什么VoLTE是4G網(wǎng)絡(luò)語音的關(guān)鍵?

4G LTE 網(wǎng)絡(luò)初期采用純數(shù)據(jù)架構(gòu),不提供電路交換語音支持,因此早期依靠 CSFB(Circuit Switched Fallback) 退回到 2G/3G 網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行語音通話。

這種方式存在明顯缺陷:

  • 通話接通慢(通常 >3秒);

  • 回落影響上網(wǎng)體驗(yàn);

  • 無法支持高清視頻通話、VoWiFi等新業(yè)務(wù)。

為此,VoLTE(Voice over LTE) 成為4G語音發(fā)展的必由之路,它是基于 IMS(IP多媒體子系統(tǒng))承載的全I(xiàn)P語音業(yè)務(wù)體系,實(shí)現(xiàn) “語音數(shù)據(jù)同網(wǎng)承載” 的目標(biāo)。

二、VoLTE 技術(shù)架構(gòu)簡要回顧

?? VoLTE 核心架構(gòu)

text
UE ─── LTE無線接入 ─── EPC核心網(wǎng) ─── IMS平臺(tái) ─── 對(duì)端用戶

?? 關(guān)鍵組成:

模塊 功能說明
IMS核心 負(fù)責(zé)注冊(cè)、鑒權(quán)、呼叫控制(SIP協(xié)議)
SBC 會(huì)話邊界控制,處理信令/媒體穿透、防火墻等
P-CSCF/S-CSCF 終端接入IMS的代理與呼叫會(huì)話控制功能
MMTel 多媒體電話服務(wù)平臺(tái),支持呼叫等待、會(huì)議、轉(zhuǎn)移等
MGCF/MGW 與傳統(tǒng)CS域互通,支持SRVCC場景

三、VoLTE語音承載的關(guān)鍵技術(shù)細(xì)節(jié)

1. 編碼器:AMR-NB 與 AMR-WB

編碼方式 碼率 音質(zhì)感知
AMR-NB 12.2kbps 等 傳統(tǒng)話音質(zhì)量
AMR-WB 23.85kbps 寬帶語音(近似HD)

2. 信令流程(基本呼叫)

text
UE發(fā)起呼叫 → SIP INVITE → IMS平臺(tái) → 目標(biāo)用戶SIP 200 OK → 建立RTP語音通道

整個(gè)過程需 LTE RRC 建立、IP承載激活、P-CSCF/IMS注冊(cè)等步驟,通常應(yīng)控制在 <800ms 呼叫建立時(shí)間。

3. QCI與專屬承載

  • VoLTE業(yè)務(wù)采用 QCI=1,優(yōu)先級(jí)最高;

  • 專屬承載通過PCRF動(dòng)態(tài)授權(quán),保證語音鏈路不與普通數(shù)據(jù)搶占資源;

  • 輔以GBR/ARP等策略,保障“先來先服務(wù)+不被搶斷”。

四、VoLTE 與傳統(tǒng) CSFB 對(duì)比分析

維度 CSFB VoLTE
接通時(shí)間 3~5秒 <1秒
呼叫保持率 受回落干擾影響 無回落,保持性好
數(shù)據(jù)并發(fā)性 無法上網(wǎng) 支持語音+數(shù)據(jù)并發(fā)
視頻語音 不支持 支持高清音視頻通話
終端支持性 所有支持2G/3G設(shè)備 需支持VoLTE終端
核心網(wǎng)需求 無需IMS 需部署IMS平臺(tái)

五、VoLTE 常見問題與網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化策略

1. 通話接通慢

可能原因

  • IMS注冊(cè)慢;

  • SIP INVITE過程延遲;

  • 承載建立不及時(shí)。

優(yōu)化建議

  • 終端預(yù)注冊(cè)IMS;

  • 信令優(yōu)先級(jí)調(diào)高;

  • 縮短Bearer建立時(shí)間。

2. 通話質(zhì)量差 / 斷斷續(xù)續(xù)

可能原因

  • AMR編碼碼率下降;

  • 覆蓋弱 / 切換不暢;

  • 無線干擾高(SINR低);

  • 上下行資源搶占。

優(yōu)化建議

  • 小區(qū)QCI1資源預(yù)留;

  • 啟用VoLTE RoHC壓縮減負(fù);

  • 優(yōu)化TA范圍,增強(qiáng)覆蓋;

  • 調(diào)整鄰區(qū)切換門限。

3. 呼叫中斷 / 無法切換

可能原因

  • SRVCC參數(shù)未打通;

  • LTE到3G切換中斷;

  • IMS超時(shí)處理失效。

優(yōu)化建議

  • 打通SRVCC + eSRVCC切換流程;

  • 設(shè)置S1-U超時(shí)保護(hù)機(jī)制;

  • 增強(qiáng)“IMS保持”策略。

六、VoLTE 網(wǎng)絡(luò)測試關(guān)鍵指標(biāo)(KPI)

指標(biāo)名稱 推薦值/目標(biāo)
VoLTE接通率 > 98%
VoLTE掉話率 < 0.5%
平均接通時(shí)延 < 800ms
VoLTE切換成功率 > 95%(含SRVCC)
QCI1丟包率 < 1%(RTP不連續(xù)率)
MOS評(píng)分(主觀音質(zhì)) ≥ 4.0(滿分5分)

七、未來趨勢(shì):VoLTE向VoNR過渡與融合

  • 5G SA時(shí)代將引入VoNR(Voice over New Radio);

  • VoLTE在長期仍是主流語音方案(回落機(jī)制保留);

  • 運(yùn)營商需確保 VoLTE和VoNR共存網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃,避免語音斷層;

  • IMS平臺(tái)繼續(xù)演進(jìn)以支持多網(wǎng)共融、VoWiFi、VoNR功能。

八、結(jié)語:VoLTE已成4G語音的主心骨,優(yōu)化永無止境

在4G時(shí)代,VoLTE已經(jīng)成為運(yùn)營商語音收入、用戶體驗(yàn)、網(wǎng)絡(luò)效率的核心支撐。
它不再是“可選項(xiàng)”,而是LTE網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中的 剛需能力

持續(xù)優(yōu)化VoLTE性能、保障語音業(yè)務(wù)質(zhì)量,是通信工程師日常運(yùn)維與規(guī)劃中不可或缺的內(nèi)容。

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