Voice over LTE – звонок без fallback с очень быстрым вызовом. Как мы это сделали

Недавно мы закончили тесты VoLTE в Москве. Это продолжение эволюции LTE-сети. Как вы знаете, LTE характеризуется большей скоростью передачи данных по сравнению с существовавшими до нее сетями стандартов GSM и 3G. Изначально архитектура LTE-сетей, развёрнутых в 2G/3G-окружении в России не «заточена» под голос. Чтобы принять голосовой звонок, LTE-терминал подвешивает пакетную сессию и на время переходит в 2G/3G сети (процедура называется Circuit Switched FallBack). На то, чтобы выполнить этот переход и вернуться обратно в сеть LTE после окончания разговора, требуется время — до нескольких секунд.

Эволюция голосовой мобильной сети.

Шасси Huawei OSTA 2.0, на котором построено тестируемое IMS-ядро.

Среди основных преимуществ – время от нажатия кнопки «вызов» в сети LTE до первого звонка у другого абонента в большинстве случаев будет составлять не более секунды. Улучшится также разборчивость речи по сравнению с традиционными сетями за счет использования широкополосных кодеков.

Эволюция сетей мобильной связи приводит к тому, что в сетях четвертого поколения, коими являются сети LTE, телефония реализуется на базе передачи данных, а традиционные сети с канальной коммутацией (Circuit Switched) перестают развиваться. Все идет в данные.

Грубо говоря, с точки зрения LTE сети, голос – всего лишь одна из функций передачи данных. Но в отличие, например, от страниц интернета, передача голоса предъявляет жесткие требования к качеству сети. Суть требований – наличие определенных порогов по потерям и задержкам пакетов. При этом, качество должно быть сквозное, на всем пути следования пакетов – а это: радио подсистема, PS Core, транспорт. Перевод голоса в пакетную сеть делает хендовер в 2G/3G сети ненужным – если абонент зарегистрирован в LTE сети и инфраструктура оператора поддерживает VoLTE, звонок будет обработан в сети LTE.

Перенос коммуникаций на единую транспортную IP-среду позволяет расширить спектр услуг, например, дополнить голосовой вызов видео и, в тот же момент времени, передавать почту или участвовать в чате. Кстати говоря, видео-звонки мы также протестировали. В отличие от сетей 3G, разрешение видео уже не ограничивается каналом в 64К и картинка может быть весьма приличного качества (ограничена разрешенными кодеками и возможностями самих терминалов).
Естественно, об этих преимуществах можно говорить, если оба абонента будут использовать VoLTE в разговоре между собой.

Тесты

Испытания проводилось в тестовой зоне ОАО «ВымпелКом» на оборудовании Huawei. Во время тестов проверялись звонки между абонентами в сети LTE, звонки между абонентами, находящимися в разных сетях LTE и 2G/3G, а также переадресация на абонентов, находящихся в зоне действия сетей любого их перечисленных поколений. Проверили, как ведёт себя сеть и устройства при переходе из LTE-сети в зону действия 3G-сети во время разговора (при ухудшении/потере LTE покрытия делается бесшовный хэндовер по технологии – Single Radio Voice Call Continuity).

Вот принципиальная схема соединения LTE-2G/3G:

Установление соединения между абонентом VoLTE и абонентом, находящемся в традиционной сети.

А это — вызов LTE-LTE:

Пакеты голоса уходят с вашего телефона с высоким приоритетом и приходят на телефон вызываемого абонента. Именно так должна работать полностью пакетная сеть.

Телефоны

Для полноценной работы с технологией VoLTE от терминала требуется поддержка стандарта на уровне чипсета. Именно такой подход позволит сохранить накопленный абонентами опыт в традиционных сетях и оптимизировать такой важный параметр, как время жизни аккумуляторной батареи телефона.
На данный момент времени большинство продаваемых в России телефонов не имеют такой поддержки. Для остальных телефонов она пока закрыта на уровне софта. Для тестов мы применяли телефоны на базе Android, какого конкретно производителя – пока не скажем, чтобы не сочли за рекламу.

Как это работает сейчас (до VoLTE)?

В настоящее время в LTE-сетях России голосовые услуги и SMS возможны благодаря использованию технологии CSFB (Circuit Switched FallBack) — временному переключению в сети 3G/2G для установления голосового соединения. После окончания звонка аппараты возвращаются в LTE, что влечет за собой существенные задержки при организации соединения и неэффективное использование ресурсов сети. Данная технология будет существовать еще довольно долго, поскольку пройдет еще немало времени до того момента, когда все операторы реализуют поддержку VoLTE в своих LTE сетях и заключат между собой соглашения, до этого момента для работы телефонии в роуминге потребуется CSFB.

Что это значит?

Мы первые, кто реализовал полнофункциональную (с поддержкой QoS и SR VCC) технологию VoLTE в России (в рамках тестовой эксплуатации). Если вы уже подключены к одной из наших LTE-сетей, вы через некоторое время сможете почувствовать на себе, как приятно избавиться от оверхеда многих старых технологий.