运营商VoLTE发展策略探讨

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文：颜 军 徐 皓（江苏省邮电规划设计院有限责任公司）
引言
中国移动2020战略愿景表明，中国移动正在向数字化服务专家转型，在其融合通信新通话新消息新联系的三新战略中，新通话即以VoLTE为核心 2015年8月17日，浙江移动正式宣布4G+高清语音+网络加速商用，杭州成为全国首个实现VoLTE商用的城市，实现了里程碑式的突破。


1 4G时代的语音方案
  语音业务一直是运营商收入和利润的主要来源，4G时代的语音方案有CSFB终端双待和VoLTE三种：
（1）CSFB：开机优选LTE，需要话音业务时，由LTE重选至2G/3G CSFB方案优点是终端实现容易，缺点是呼叫接续速度慢。
（2）终端双待 终端双待：终端同时驻留2G/3G和LTE，话音业务通过2G/3G提供，数据业务通过LTE或2G/3G提供终端双待方案优点是网络侧改动小，可快速提供手机终端商用，缺点是手机成本高耗电高待机时间短
（3）VoLTE VoLTE即Voice over LTE，VoLTE是基于IMS的语音业务，作为一种IP数据传输技术，VoLTE无需2G/3G网络，全部业务承载于4G网络上，带给4G用户最直接的感受就是电话接通等待时间更短，以及更高质量更自然的音视频通话效果。

  CSFB和终端双待方案，语音业务都是承载在2G或3G的CS域网络，不利于网络后续演进 目前，全球范围内，移动通信业界的共识是：VoLTE是4G语音通话业务的终极解决方案。


2 VoLTE的优势
与传统基于CS的话音方案相比，VoLTE将为用户重新定义通信体验，具有以下几大优势：
（1）极速接续 VoLTE将使电话接续进入一拨就通的毫秒时代，电话接续时间从2G/3G网络的6-9秒大幅降低到1-2秒。
（2）真正的高清语音 VoLTE用户在嘈杂环境中也可享受清晰的语音通话服务，VoLTE采用AMR-WB编解码，比2G/3G的编解码音域更广，语音质量是2G/3G的两倍以上。
（3）真正的高清视频通信 基于VoLTE的实时高清视频通话质量比2G/3G提升近10倍，高清视频业务从3G的QCIF提升到VGA，未来将支持720P甚至1080P等更高分辨率。
（4）与OTT对比优势 VoLTE利用数据包头压缩半静态调度等先进技术实现更多的流量节省，为用户节省资费 在相同的呼叫情况下大约可以节省30%以上的耗电，所占用的带宽大约只是OTT的一半，极大地减少了网络资源的消耗。
另外，VoLTE语音的MOS值也大大优于OTT语音 虽然OTT语音正在强势威胁运营商的语音业务，但是VoLTE有QoS保障的高清视频和高清语音业务无疑让运营商找到了夺回市场的希望
（5）频谱利用率高 VoLTE能够充分利用LTE无线技术高频谱利用率抗衰落性高带宽大容量的优点与2G/3G语音业务对比，更加节省频谱，VoLTE在频谱利用率方面比传统CS话音提升四倍以上
（6）丰富的业务 VoLTE与RCS（Rich Communication Suite）的无缝集成可以带来丰富的业务，运营商可以提供整套基于手机通讯录的呈现即时通信群组聊天文件传送等在线通信应用，基于互联性和互操作性构建一个庞大的社交网络，增强用户粘性。


3 VoLTE对运营商的意义
对运营商而言，部署VoLTE意味着开启了向移动宽带语音演进之路从长远来看，这将给运营商带来两方面的价值：一是，提升无线频谱利用率降低网络成本；另一个价值就是提升用户体验，VoLTE的体验明显优于传统CS语音。另外，目前类似微信等互联网应用的发展，严重威胁到传统运营商在信息产业界的地位面对OTT的挑战，运营商需要拿出具有电信级服务质量的互联网化通信服务，重新获得用户粘性 VoLTE对运营商来说，正是互联网转型的关键一步。


4 运营商VoLTE的商用部署现状
对于运营商来说，推进VoLTE商用不是件容易事VoLTE的部署是一个系统工程，涉及到比如IMS核心网承载网无线网等很多领域的相关问题，网络演进的难度和工作量远大于传统2G/3G时代话音网络建设改造，这对运营商网络是个考验。
2012年8月7日，韩国SK电讯宣布开通世界上第一个商用VoLTE业务，截至2015年4月，全球范围之内已经有7个国家/地区的16家运营商正式商用了基于VoLTE系统的语音通话服务。国内三大运营商中，中国移动进VoLTE最为积极早在2014年2月，中国移动总裁李跃就阐述了中国移动4G发展的关键战略，提出三新概念 新通话 新消息 新联系，其中 新通话 即指VoLTE 2015年8月17日，浙江移动正式宣布4G+高清语音+网络
加速商用，杭州成为全国首个实现VoLTE商用的城市，实现了里程碑式的突破。
中国电信目前已经在江苏上海福建三地启动了VoLTE现场试验现场试验的内容包括对VoLTE端到端组网能力漫游紧急呼叫等关键技术进行验证，为后续大规模建设和运维积累经验中国电信近期表示，2015年进行VoLTE技术试验及验证，技术规范和方案制定；2016年，开展大规模网络建设，在芯片终端网络业务互联互通和IT等方面测试联调；2017年底，VoLTE实现商用中国联通或受限于4G网络的规模和资金链，目前对商用VoLTE的意愿并不积极也比较低调。


5 影响VoLTE商业进程的因素
VoLTE的实际发展进程落后于业界当初的预期，直到2014年左右，以AT&T NTT DoCoMo为代表的运营商纷纷推出小规模VoLTE商用服务，带来一波发展高潮，截至2015年4月，已有138个国家/地区商用了393个LTE网络。但其中，仅有16个LTE网络正式商用了VoLTE系统。
综合看来，VoLTE的商业进程缓慢主要是由于运营商部署VoLTE系统的几个驱动因素均有所减弱：
（1）以VoLTE系统应对来自OTT即时通信应用于管道化的挑战-实际上，OTT即时通信应用取得的市场成功更多的是其商业模式（即前端免费，后端收费，而且具有强大的跨行业垂直整合能力） 的成功，即使部署VoLTE这种技术先进的IP高清语音通话业务，也不一定能扭转运营商的市场竞争劣势。另外，VoLTE的商用也亟需大力解决其中的计费难题，并形成清晰的商业模式。
（2）以VoLTE系统提高语音通话业务的QoS（服务质量）-实际上，大部分用户对于语音业务的需求仅在于信息的便捷传递，从而对VoLTE的高清语音业务并没有多大的需求而另一方面，截至目前，VoLTE的RCS（融合通信业务）也尚未发展出成功的应用方向。
（3）加速向4G LTE单一型网络演进-实际上，在2G/3G移动通信网络替代方面，各个基础运营商的需求有着很大的差异：采用CDMA技术的运营商希望通过部署VoLTE系统，加速其向4G LTE单一型网络演进的步伐；而大部分WCDMA运营商则由于产业链尚有较大的发展空间，则希望在未来相当长的时间内，仍以3G为基础网络，并不急于向4G LTE单一型网络演进。
（4） 通过2G/3G清频获得更多位于低频段的FDD无线频谱资源-实际上，在此方面，主要是低频段和FDD无线频谱资源匮乏的运营商才希望尽快部署VoLTE系统加速频谱重耕的进程而在终端方面，由于全球主流的WCDMA运营商普遍选择CSFB作为近期的LTE语音方案，对VoLTE的需求迫切性不足，这在某种程度上影响了产业界对VoLTE芯片和终端的投入，使得VoLTE终端发展相对滞后，终端成熟度也成为制约VoLTE商用的
主要因素。此外，影响VoLTE系统商用部署的其他显著因素还包括：目前，运营商相互间IP通信的互联互通VoLTE芯片/终端统一规范与解决方案VoLTE系统安全性4G LTE网络覆盖不足核心网IMS改造等重要的方面仍然存在问题。


6 运营商VoLTE发展策略
随着4G网络的建设，LTE覆盖区域持续扩大，逐渐达到可以运营LTE语音业务的条件，特别是在城市和人口密集地区；同时，VoLTE智能终端的大量出现，也推动了VoLTE的发展。后续，运营商发展VoLTE预计将经过两个阶段：
第一阶段：运营商将在这一阶段商用基于IMS的VoLTE业务但这之前，运营商需要预留较长的准备时间因为一方面，VoLTE涉及较多新技术，需要必要的测试和试验；另一方面，IMS的部署集成需要一定的周期，现网一些设备如MSCHLRIT系统可能需要相应的改造或升级另外，这一阶段的LTE覆盖还是有局限的，运营商需要利用传统CS覆盖的广度和深度来提供无缝的语音业务，即LTE与CS的互操作，其中有两个主要技术点：
（1）LTE用户漫游到CS域后的业务提供方式，有两种可选方案，一种是完全由MSC处理语音业务，另一种是通过MSC接入IMS域以提供语音业务，后者就是3GPP定义的ICS （IMS Centralized Service）架构，这需要升级现网MSC成为EMSC；（ 2）通话中的LTE到CS的切换，3GPP为此定义了SRVCC（Single Radio Voice Call Continuity）技术。
第二阶段：LTE全覆盖，VoLTE成为主流应用 这一阶段LTE覆盖达到相当完善的程度，或LTE和其他无线宽带技术如HSPA组成无缝网络，使得移动宽带语音应用成为主流，传统CS将会被逐渐取代，当然，这是一个相当长的过程VoLTE的商用部署也与运营商各自的4G LTE网络覆盖程度有关，在LTE网络覆盖没有达到预期的情况下，运营商不会贸然推出，因此，国内三大运营商对VoLTE发展的策略也区别较大中国移动之所以高调宣称在2015年底前商用VoLTE，是因为其4G网络覆盖较广，支持的VoLTE终端也最多 预计中国移动商用VoLTE之后，随着VoLTE语音用户的发展，GSM网络语音业务将逐渐下降，从而具备条件可释放出空闲的频谱用于FDD900和FDD1800的网络中国电信的LTE网络建设速度较中国移动慢，因此，预计需要到2016年底方可基本实现全国城市县城重点乡镇的覆盖。与此同时，中国电信经过VoLTE测试定型，以及设备升级，试验网建设试商用开展，预计到2017年底，将正式商用VoLTE，并实现与CDMA1X的SRVCC，
中国联通由于WCDMA网络较为成熟，产业链较为完善，因此对VoLTE的积极性不高，很可能VoLTE的建设比较滞后，而实行语音业务WCDMA网络为主，数据业务FDD网络为主的体系。


7 结束语
综上所述，预计：（1）在短期内，各运营商仍将根据其自身需求对VoLTE系统的商用部署持差异化态度；（2）大规模商用VoLTE系统的仍将是少数的运营商；（3） 其余的大部分运营商仍将持观望态度，并进行小规模的试商用后期，在自身转型压力以及同行竞争压力的共同作用之下，可能会加速大规模部署商用VoLTE系统的进程；（4）总体看来，在全球范围之内，VoLTE仍将与电路域移动通话业务长期共存。


参考文献
[1]李远东.全球VoLTE生态系统的发展现状[J].
[2]VoLTE关键技术及部署策略研究[J].电信工程技术与标准化，2014
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