Was ist der Unterschied zwischen dem WeChat-Telefonbuch und VoLTE?

Das WeChat-Telefonbuch ist jetzt online! Wie groß sind die Auswirkungen auf die Betreiber? Lassen wir diese Frage vorerst beiseite. Als Nachrichtentechniker möchte ich den Unterschied zwischen beiden aus technischer Sicht analysieren. Mein Fazit: VoLTE gewinnt! Allerdings bringt Technologie nicht unbedingt Märkte hervor. Was bringt die Zukunft? Es ist immer noch unbekannt.

Auf den ersten Blick gibt es zwischen den beiden keinen Unterschied. VoLTE ist die nächste Generation der drahtlosen Sprachtechnologie und ähnelt stark VoIP-Diensten über drahtlose Verbindungen. In gewissem Sinne handelt es sich dabei genau um die Übertragung von Sprache über IP-Pakete. Aber technisch gesehen ist das nicht ganz richtig.

Zunächst müssen wir einen Unterschied verstehen: VoLTE ist ein Sprachdienst, der auf IMS (IP Multimedia Subsystem) und nicht auf herkömmlichen IP-Netzwerken (wie dem Internet) basiert. Es basiert auf dem Netzwerk des Betreibers, was bedeutet, dass der Betreiber ein höheres Maß an Kontrolle und Verwaltung für VoLTE bereitstellen kann.

WeChat Phonebook ist wie andere OTT-VoIPs eine Overlay-VoIP-Technologie, die zur Übermittlung von Datenpaketen auf das Internet angewiesen ist. Das Problem besteht darin, dass das Internet Pakete nach dem Best-Effort-Prinzip zustellt: Sie können sie nur in die Cloud bringen und das Beste hoffen.

Ein weiteres Stichwort ist QoS (Quality-of-Service). QoS ist ein Schlüsselwort, mit dem Fachleute aus der Kommunikationsbranche bestens vertraut sind. Unzählige Fachleute der Kommunikationsbranche haben sich im Laufe der Jahre diesem Thema gewidmet. QoS beschreibt Übertragungslatenz, Zuverlässigkeit und Datenintegrität. Um ein höheres Maß an QoS bereitzustellen, müssen die Betreiber jede Verbindung in jeder End-to-End-Dienstverbindung kontrollieren und verwalten, was internetbasiertes OTT-VoIP nicht leisten kann.

Welche Verbesserungen haben Kommunikationsingenieure also im Bereich QoS an VoLTE VoIP vorgenommen? VoLTE ist eine von der GSMA definierte Standard-LTE-Sprachlösung mit etablierten Standardprotokollen. Der Standard spezifiziert vier wichtige technische Merkmale von VoLTE, die sicherstellen, dass VoLTE einen hohen QoS-Standard bietet: 1. Semi-persistente Planung (SPS) 2. TTI-Bündelung 3. Diskontinuierlicher Empfang 4. Paket-Header-Komprimierung RoHC

1. Semipersistente Planung

Im Gegensatz zu Datendienstpaketen sind Sprachdienstpakete klein und werden häufig gesendet. Wenn LTE Datenpakete sendet, werden sowohl für den Uplink als auch für den Downlink physische Ressourcenblöcke (PRBs) zugewiesen, was für kleine und häufig übertragene Sprachpakete mehr drahtlose Ressourcen verbraucht.

Um dieses Problem zu lösen, führt VoLTE eine semipersistente Planung ein. Die halbkontinuierliche Planung ist eine flexiblere Methode zur Ressourcenplanung. Beispielsweise wird bei einer Sprachkonversation alle 20 ms ein Sprachpaket gesendet. Während der Ruhephase erfolgt keine Sprachdatenübertragung, nur Hintergrundgeräusche, und die PRB-Ressourcenzuweisung wird aufgehoben. In Uplink-Richtung kann die Ressourcenzuweisung aufgehoben werden, indem definiert wird, wie viele Null-Datenpakete empfangen werden; In Downlink-Richtung sendet das Netzwerk eine Radio Resource Control (RRC)-Nachricht, um die Ressourcenzuweisung aufzuheben.

2. TTI-Bündelung (Transmission Time Interval)

LTE führt die Ressourcenplanung einmal pro TTI durch. Um die Latenz zu reduzieren, beträgt die Grundeinheit der Planung der physischen Schicht in LTE 1 ms, was auch bedeutet, dass HARQ die Übertragung einmal pro Sekunde bestätigen muss. Am Rand mancher Zellen, wo die Abdeckung begrenzt ist, ist die UE jedoch durch ihre eigene Sendeleistung beschränkt und das Mobiltelefon hat nicht genügend Zeit, um innerhalb eines Zeitintervalls von 1 ms eine vollständige, zuverlässige Übertragung eines Sprachpakets durchzuführen.

Die Lösung besteht darin, mehrere aufeinanderfolgende TTIs zu bündeln. Es ist nicht erforderlich, für jedes TTI auf HARQ-Feedback zu warten. Ein VoIP-Datenpaket wird in den gebündelten aufeinanderfolgenden TTIs gesendet und HARQ-Feedback ist erst erforderlich, nachdem die letzte Übertragung des Bündels abgeschlossen ist.

3. Diskontinuierlicher Empfang (DRX)

Ständiges Telefonieren verbraucht viel Akku. Da der VoLTE-Verkehr vorhersehbar ist (20-ms-Datenpakete), muss das UE den physischen Steuerkanal nicht ständig überwachen. Der UE-Empfang kann während eines Anrufs ausgeschaltet und erst geweckt werden, wenn das Sprachpaket eintrifft, wodurch Strom gespart wird.

4. Robuste Header-Komprimierung RoHC

Für VoLTE ist der IP-Header zu groß, was zu einer erheblichen Verschwendung der Ressourcen der Luftschnittstelle führt. Beispielsweise ist ein kombinierter RTP-, UDP- und IP-Header 40–60 Byte groß, und nach der 14,4-kpbs-AMR-WB-Kodierung beträgt die Datennutzlast pro 20-ms-Frame etwa 50 Byte. Durch die RoHC-Header-Komprimierung kann es für eine effizientere Übertragung über die Luftschnittstelle auf 2–4 Bytes komprimiert werden.

Theoretisch kann VoLTE durch die Einführung dieser Technologien qualitativ hochwertigere Sprachdienste bereitstellen. Tatsächlich ist dies auch der Fall.

Laut Testergebnissen von Nokia Smart Labs spart VoLTE 40 % Strom und mehr Daten als OTT VoIP. Unter der Voraussetzung der gleichen Sprachqualität verbrauchen die meisten OTT-VoIP-Anwendungen bei Anrufen 20 bis 40 % mehr Daten als VoLTE.

Darüber hinaus werden VoLTE-Sprachanrufe über GBR abgewickelt (GBR steht für die vom System garantierte Mindestbitrate. Auch bei knappen Netzwerkressourcen kann die entsprechende Bitrate aufrechterhalten werden. Nicht-GBR hingegen bedeutet, dass bei einer Überlastung des Netzwerks der Dienst (oder Träger) die Anforderung einer Reduzierung der Rate erfüllen muss. Da Nicht-GBR-Träger keine festen Netzwerkressourcen belegen müssen, können sie für lange Zeit eingerichtet werden. GBR-Träger werden im Allgemeinen nur bei Bedarf eingerichtet.), und VoLTE kann auch bei knappen Netzwerkressourcen eine gleichbleibende Servicequalität bieten.

OTT VoIP hat jedoch nicht so viel Glück. Den Testergebnissen von Nokia Smart Labs zufolge liegt die Anrufabbruchrate bei OTT-VoIP in einer Netzwerkumgebung mit hohem Nicht-GBR-Verkehr bei bis zu 100 %. In einer Netzwerkumgebung mit mittlerem Nicht-GBR-Verkehr kann die Drop-Call-Rate von OTT VoIP 65 % erreichen, während VoLTE immer eine Drop-Call-Rate von 0 % beibehält. Ebenso verschlechtert sich die Sprachqualität von OTT-VoIP mit zunehmender Netzwerklast erheblich, während VoLTE eine hohe Sprachqualität beibehält.

Persönlich denke ich, dass diese vier Technologien und IMS die Hauptunterschiede zwischen VoLTE und WeChat Phonebook (oder anderem OTT-VOIP) sind. Aber in Wirklichkeit sind sie nicht so einfach, wie ich untertrieben habe. Aufgrund von QoS und Standards müssen die Betreiber viel Personal, Material und Geld aufwenden, um VoLTE bereitzustellen. Manche Betreiber betrachten dies sogar als versunkene Kosten. Darüber hinaus werden später zahlreiche Tests und Optimierungen durchgeführt, um die QoS sicherzustellen und zu verbessern.

Unabhängig davon, ob es sich für die Betreiber lohnt, einen so hohen Preis zu zahlen, ist es für die Benutzer zweifellos eine gute Sache. Gerade aufgrund der oben genannten einzigartigen technischen Merkmale von VoLTE kann VoLTE ein echtes Serviceerlebnis auf „Carrier-Niveau“ bieten.

Im Vergleich zu OTT und VoIP hat VoLTE viele Vor- und Nachteile. Komplexe Bereitstellung, mangelnde Flexibilität, komplizierte Abrechnung, hohe Baukosten, Interoperabilitätsprobleme usw. sind alles Herausforderungen für VoLTE. Dies bedeutet, dass VoLTE im Preiswettbewerb keinen Vorteil hat. Wenn der Preis eines Produkts von den Kosten bestimmt wird und die Kosten eines Produkts nahezu bei Null liegen, können sie ihre Gegner hemmungslos bis zum Ende bekämpfen, es sei denn, die Betreiber sind wirklich entschlossen, sich selbst die Waffen abzuschneiden.

Für Betreiber ist dies ein notwendiger Schritt.

Die Betreiber nutzen schon seit Langem „rückschrittliche“ Technologien zur Lösung von Sprachproblemen und heute ernten sie endlich die Konsequenzen. Angesichts der Herausforderungen durch die Internetgiganten können die Betreiber heute nur noch aufholen. Wenn ihnen dieses Stück vom Kuchen verloren geht, verlieren sie auch die Möglichkeit, ihre Marke in den Vordergrund zu rücken und nach und nach zu einem „Pipeline-Anbieter“ für den Datenverkehr zu werden. Sie verlieren nicht nur ihren Markeneinfluss, sondern werden auch von den Nutzern nach und nach an den Rand gedrängt. Würde es niemanden interessieren, welches Unternehmen das Leitungswasser in seinem Haus liefert? Dieses Wasserunternehmen hatte noch nie eine Marke!

Als Gewinner des Qingyun-Plans von Toutiao und des Bai+-Plans von Baijiahao, des Baidu-Digitalautors des Jahres 2019, des beliebtesten Autors von Baijiahao im Technologiebereich, des Sogou-Autors für Technologie und Kultur 2019 und des einflussreichsten Schöpfers des Baijiahao-Vierteljahrs 2021 hat er viele Auszeichnungen gewonnen, darunter den Sohu Best Industry Media Person 2013, den dritten Platz beim China New Media Entrepreneurship Competition Beijing 2015, den Guangmang Experience Award 2015, den dritten Platz im Finale des China New Media Entrepreneurship Competition 2015 und den Baidu Dynamic Annual Powerful Celebrity 2018.