【背景知識(shí)】

OTT是“Over The Top”的縮寫(xiě)，是指通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)向用戶(hù)提供各種應(yīng)用服務(wù)。這種應(yīng)用和目前運(yùn)營(yíng)商所提供的通信業(yè)務(wù)不同，它僅利用運(yùn)營(yíng)商的網(wǎng)絡(luò)，而服務(wù)由運(yùn)營(yíng)商之外的第三方提供，如OTT語(yǔ)音、OTT TV等。

VoLTE是“Voice over LTE”架構(gòu)在LTE網(wǎng)絡(luò)上全I(xiàn)P條件下的端到端語(yǔ)音方案，VoLTE的語(yǔ)音作為IP數(shù)據(jù)傳輸。

微信語(yǔ)音是騰訊公司推出的基于微信的OTT音視頻電話(huà)，其具有低接通時(shí)延、無(wú)通信費(fèi)用（僅有流量費(fèi)用）和高清晰音質(zhì)等特點(diǎn)。微信電話(huà)本對(duì)語(yǔ)音業(yè)務(wù)有很強(qiáng)的替代作用。本文對(duì)微信語(yǔ)音業(yè)務(wù)和VoLTE電話(huà)進(jìn)行了對(duì)比測(cè)試，分析其產(chǎn)品差異。【測(cè)試內(nèi)容】

測(cè)試區(qū)域內(nèi)共有4G基站400個(gè)，主覆蓋區(qū)域?yàn)镈頻段，覆蓋良好。使用設(shè)備為ASCOM公司的TEMS16.1.3，測(cè)試手機(jī)為HTC M8t。

1.音質(zhì)對(duì)比分析

VoLTE使用AMR-WB編碼，提供語(yǔ)音帶寬范圍達(dá)到50～7000Hz，16KHz采樣率，常用編碼速率23.85 kbps和12.65kbps 。

從現(xiàn)有的PDCP層速率和MoS進(jìn)行推測(cè)，微信電話(huà)本采用的編碼為skype的SILK Codec。SILK Codec是一個(gè)語(yǔ)音和音頻編解碼算法, 對(duì)于音頻帶寬、網(wǎng)絡(luò)帶寬和算法復(fù)雜度都具有很好的彈性，支持4種采樣率：8KHz、12KHz、16KHz、24KHz；三種復(fù)雜度：低、中、高。編碼碼率在 6~40kbps（不同采樣率具有不同的碼率范圍）以及還支持VAD、DTX、FEC等模塊，已經(jīng)在QQ，AIM，GOOGLE TALk上使用，性能在高掉包環(huán)境下優(yōu)于AMR-WB。

為適應(yīng)其編碼方式，這里采用的打分標(biāo)準(zhǔn)使用基于48K采樣的POLQA。

微信電話(huà)本在好點(diǎn)（-88.33dbm，12.67）下，其MoS可以達(dá)到3.78，在壞點(diǎn)為1.93。在壞點(diǎn)的條件下，其時(shí)延，抖動(dòng)，丟包都在急劇上漲，用戶(hù)感知急劇降低。

而VoLTE具備QoS保障，其MOS比較穩(wěn)定，無(wú)明顯波動(dòng)，詳見(jiàn)下表。

為進(jìn)一步對(duì)其微信電話(huà)本的語(yǔ)音MOS值進(jìn)行分析，找出其能力拐點(diǎn)，優(yōu)化人員對(duì)其RSRP的從-125dbm到-110dbm，SINR從-4到10的范圍進(jìn)行測(cè)試，詳見(jiàn)下圖。

從RSRP走勢(shì)中可以看出:在RSRP>-110dBm，SINR >10的在LTE輕載網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下，MOS可以保持在3.5以上。當(dāng)RSRP>-111dBm的時(shí)候，語(yǔ)音質(zhì)量會(huì)出現(xiàn)大幅提升，MoS會(huì)大于3.22，已經(jīng)超過(guò)了GSM的MoS，其音質(zhì)和VoLTE AMR-WB在感知上差異不大。

從SINR走勢(shì)中可以看出，其在3的時(shí)候，其質(zhì)量會(huì)出現(xiàn)大幅提升，MoS會(huì)到2.85以上，已經(jīng)其超過(guò)GSM的EFR的MoS，當(dāng)SINR提升到9的時(shí)候，其值已經(jīng)和VoLTE差距不大。

下圖4個(gè)波形分為標(biāo)準(zhǔn)語(yǔ)料，GSM波形，VoLTE波形和微信波形。微信語(yǔ)音壓縮方法與2G/4G不一樣，微信語(yǔ)音對(duì)標(biāo)準(zhǔn)語(yǔ)料毛刺部分壓縮比較干凈，將標(biāo)準(zhǔn)語(yǔ)音樣本中的背景噪聲被簡(jiǎn)單給過(guò)濾掉了，故MOS峰值較低。在同樣的MOS分下，用戶(hù)可能會(huì)覺(jué)得微信聲音更加干脆清澈。

測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)語(yǔ)料                                                                                        GSM語(yǔ)音波形

VoLTE 23.85高清語(yǔ)音波形                     微信電話(huà)本語(yǔ)音波形

2.容量對(duì)比分析

微信電話(huà)本采用SLIK編碼，具備VAD、DTX、FEC能力，具備不連續(xù)發(fā)射，靜默期檢查，前向糾錯(cuò)能力。微信電話(huà)本傳輸效率要低于VoLTE。

下表為微信電話(huà)本和VoLTE在好點(diǎn)時(shí)候的資源占用情況。

微信電話(huà)本和VoLTE高清語(yǔ)音的網(wǎng)絡(luò)好點(diǎn)資源占用對(duì)比

微信語(yǔ)音每TTI調(diào)度RB數(shù)和VoLTE（23.85k）基本近似，微信沒(méi)有語(yǔ)音靜默包，每TTI調(diào)度次數(shù)明顯高于VoLTE，微信語(yǔ)音總調(diào)度RB數(shù)明顯高于VoLTE。

微信電話(huà)本和VoLTE高清語(yǔ)音的網(wǎng)絡(luò)差點(diǎn)資源占用對(duì)比（下行）

微信語(yǔ)音包走默認(rèn)承載，沒(méi)有RoHC功能，語(yǔ)音包大于VoLTE，（與不打開(kāi)RoHC的 VoLTE語(yǔ)音包相似）。

RoHC功能開(kāi)啟對(duì)VoLTE語(yǔ)音包壓縮參見(jiàn)下表。

微信語(yǔ)音沒(méi)有語(yǔ)音靜默包，不具備頭壓縮功能，導(dǎo)致微信PDCP速率（40k左右）高于VoLTE（10k左右）。按好點(diǎn)的包大小計(jì)算，微信語(yǔ)音每分鐘消耗流量為（40.27+40.33）*60/8=600kbyte

其通話(huà)一個(gè)小時(shí)占用流量為35Mbytes。如按移動(dòng)的50元1G進(jìn)行收費(fèi)，其50元可以通話(huà)1700分鐘左右，折合3分錢(qián)/分鐘，且無(wú)長(zhǎng)途，漫游費(fèi)用，其資費(fèi)優(yōu)勢(shì)明顯。

在差點(diǎn)時(shí)，微信語(yǔ)音掉包和時(shí)延會(huì)惡化，資源占用會(huì)加大。從現(xiàn)網(wǎng)測(cè)試情況看：在-110dbm，SINR=0的情況下，會(huì)占用12個(gè)RB,資源占用增加了三倍，VoLTE占用9個(gè)RB。

在資源緊張時(shí)，VoLTE有QoS保障機(jī)制，語(yǔ)音各項(xiàng)指標(biāo)會(huì)遠(yuǎn)好于微信電話(huà)本。

從無(wú)線環(huán)境和微信電話(huà)本語(yǔ)音包大小進(jìn)行走勢(shì)對(duì)比，可以清楚的發(fā)現(xiàn)：當(dāng)其無(wú)線環(huán)境好的時(shí)候，其語(yǔ)音包較大，語(yǔ)音采樣編碼方式越高，語(yǔ)音越清晰，用戶(hù)感知越好。當(dāng)無(wú)線環(huán)境惡化時(shí)，語(yǔ)音采樣編碼方式變差，用戶(hù)感知不好。