中華電信、台灣大及遠傳日前取得國家通訊傳播委員會（NCC）4G行動寬頻特許執照, 台灣之星近期就可取得執照 , 預計這四家業者最慢7月1日就會在主要都會區開台. 亞太電信須等五月底確定花落誰家後,才能確定亞太與國碁開台時間.為了讓大家能夠了解4G行動寬頻服務的內涵, 版主將陸續將4G與3G主要的差別~速度、頻段、語音通話與資費..相關資訊整理成台灣4G LTE小常識,供大家參考.
4G LTE 有別於過去的GSM/CDMA/UMTS, 主要是以提供數據服務業務為主, 為滿足用戶語音通話需求,發展出CSFB（Circuit Switched Fallback）、SVLTE（Simultaneous Voice and LTE）&SGLTE、OTT（Over-The-Top）及VoLTE 四種商用的技術選擇. 由於傳統CS電路電話網中，服務是依附在交換機上，用戶經常需要申請不同的帳號來獲取各種不同類別的服務，而這些服務往往無法橫跨無線、有線與有線電視寬頻網路進行互動溝通, 所以基於IMS( IP多媒体子系统 ,IP Multimedia Subsystem）的VoLTE是4G LTE無線和核心網技術發展的最後必然結果。
這四項語音技術, 有哪些優缺點? VoLTE是什麼呢? 以下作一簡單說明:
1. OTT（Over-The-Top）:
OTT（Over-The-Top）就是VOIP網路電話, 乃利用網路來進行通話的服務, 即利用LTE具備高帶寬、低時延、永遠在線、全IP等特點將語音服務交給OTT業者(Skype、Line、Whatsapp、Viber、Facebook..). 不過,語音業務目前仍是電信商主要收入來源之一, 電信業者通常視OTT業者為競爭對手, 不可能支持這項解決方案. OTT 最大的缺點是進行通話並沒有如過去一般通話可顯示電話號碼, 也比較受到網路狀況影響而產生不佳的通話品質, 甚至中途斷訊.
2. SVLTE（Simultaneous Voice and LTE）& SGLTE:
SVLTE 與SGLTE，即雙待手機方式(前者是LTE+CDMA,後者是LTE+GSM), 乃透過手機本身支援雙電信系統, 讓手機同時工作在LTE和CS(Circuit Switched, 電路)方式，前者提供數據業務，後者提供語音業務。目前美國Verizon已推出過CDMA 1x和LTE的雙待手機, 高通日前也展示4G LTE 雙卡雙待雙通原型機. 這個解決方案乃是純粹透過手機來解決語音問題，與電信網絡無特別要求，但缺點是手機成本高、耗電高。
3. CSFB（Circuit Switched Fallback）:
CSFB( Circuit Switch Fallback) 乃是自 LTE 網路回退至2G/3G 交換式網路 (Circuit-Switch Domain) 的一種機制。為能允許具備 LTE網路能力的手機終端在處理語音電話時，將提供語音服務的接取網路 (Access Network) 這種技術方式, 電信商不需部署IMS，只需要升級MSC就可以支持,目前多數電信業者大都採取此項語音服務技術方案, 被視為IMS(VoLTE)部署之前的過渡方案
CSFB的缺點是有延長接通的時間、通話時回到較慢的網路速度、產生大量無謂的傳輸量、需有3G/2G的架構.
4.VOLTE(Voice over LTE):
VOLTE是利用LTE的網絡的封包機換來產生語音通話, 又稱為「IMS Profile for Voice and SMS」，提供包括語音、即時視訊、文字、檔案交換、影音串流等整合式多媒體通訊服務，可應用於固網、行動網路、或是兩者匯流的網路, 將帶來更清晰的語音和視頻通話質量、更快的呼叫接續速度.
A.VoLTE 與CSFB相比有哪些優點呢?
a.「高音質通話」：
VoLTE所使用的聲音周波區域帶相較於現在3G通話技術所使用的最高3.4KHz還要來的更廣,最廣可以到達7KHz,這樣的特性使得女性或是音域較高的聲音可以被清楚的呈現。由以下影片的周波數變化幅度比較, 若使用相同的通話聲音在3G和VoLTE的通話來做比較,VoLTE的通話品質非常的清晰,相較之下3G的部分只是可聽得見的狀態而已, 可清楚感受的VoLTE的音域來的更廣
[youtube https://www.youtube.com/watch?v=247M2jCOu_4]
b.「超快速發話」：
過去的LTE手機使用3G的線路來做語音通話的話,大概需要6-8秒的連接時間,若使用VoLTE的話只需花3秒左右即可連接通話。不過, 若發話端或受信端一為非支援VoLTE手機的狀態下,其通話連結的速度就無法像都是支援VoLTE功能手機相互通話來的快速。
[youtube https://www.youtube.com/watch?v=POzER9IOxPQ]
c.「高速網路通話同時應用」：
雖然在3G通話技術中也有支援一邊進行通話一邊連接網路的「Multiple Access」功能,但是根據CS FallBack技術的特性,一般的LTE手機需在通話中將訊息傳送至3G的線路來切換語音通話功能,而且這樣的通訊有最高384KBPS的速度上限,若要一邊進行語音通話一邊聯網傳送大量的資料其實頗為困難。相較之下,若是使用VoLTE來進行通話最大的瞬間通信數量最大可到達150Mbps。
3G和VoLTE同時測試在通話的同時使用開啟地圖查詢的功能,使用3G通話端不但開啟地圖的時間較長,也無法同時顯示天氣預報的功能,但如果使用VoLTE的話就可以快速地查詢到所需要的資訊。
[youtube https://www.youtube.com/watch?v=N_Cw2qrjyZo]
d.「高清影像電話」：
VoLTE可以支援QVGA(320X240PPI),20fps的影像通話。相較於3G視訊電話的176X144ppi,15fps影像通話解析度更高。另外雜訊更少,不論影像或是通話都更清晰，這樣的影像通話不但可以是直接以影像通話的方式撥出，也可以在通話的途中切換為影像通話。
[youtube https://www.youtube.com/watch?v=UHGso1jn0xE]
B. VoLTE 與OTT(VOIP)相比有哪些優點呢?
a. 可顯示電話號碼:
利用VoLTE進行通話可以如一般通話般顯示電話號碼,所以說若沒有使用SIM卡的話是無法進行VoLTE的通話
b. 更好的通話品質:
VoLTE與OTT都是封包傳輸的技術, 但VoLTE採取「QoS (Qualify of Service)」會優先傳輸聲音的封包通訊傳輸, 能夠讓Volte有更好更安定的通話品質,中途斷訊的狀況也比較少。
C.VoLTE有哪些缺點?
a.訊號涵蓋率必須要達80%以上:
電信業者推行VOLTE必須佈署IMS, LTE訊號涵蓋率需80%才能推動, 才不致於掉話、斷線或是打不通 .
當從LTE訊號區開始了VoLTE的通話,但移動中來到了LTE較無訊號的地方,網路將自動切換成3G網路(若該業者有支援3G前提下),通話雖可以繼續維持,但可能會有部分時間被自動切換成3G網路的通話,如果行動裝置又回到了LTE訊號區,通話也無法再自動變成VoLTE的通話; 如果是影像通話的話 ,一旦離開LTE網路訊號區塊,影像通話就會自動被切斷,也無法直切換成聲音通話。
b.漫遊協定未統一:
不同系統或不同國家的VoLTE的服務需使用到連結電話的「POI(Point of interface)」功能去做相互的資料交換,若要相互支援需將現行的電路交換(Circuit Switched)技術轉換為以IP為基礎的技術才行。 由於目前全球已經啟用VOLTE的電信業者不多, IMS漫遊協議尚未統一, 所以很多VoLTE相較其他語音技術的優點目前僅限於適用於雙方都必須使用同業者及支援VoLTE手機才有辦法生效. 換言之, 若對方不是VOLTE手機或視對方系統不支援VOLTE或VOLTE規格不相容,就會英雄無用武之地, 與一般LTE或3G手機無異.
c.可支援的手機較少:
目前標榜支援VOLTE手機較多, 不過據了解,高通多數支援LTE規格的處理器都已經有支援VOLTE, 所以只要軟體更新, 打開封印, 應該就沒問題. 不過, 聯發科的處理器方案是否可以支援VOLTE, 目前無法得知.
D.VoLTE有哪些國家推行?
目前已經確定推出的VOLTE服務的電信業者有美國T-Mobile、韓國SKT、LG U+、日本DOCOMO、香港電訊PCCW… 美國VerizonWireless、Sprint與AT&T也將陸續在2014年提供基於VoLTE的高清語音服務, 英國、德國、俄羅斯和沙特阿拉伯等市場都計劃推出VoLTE服務, 中國則以中國移動對於VOLTE最積極, 計畫於2014年年底推出VOLTE。台灣則以亞太電信及國碁電信將率先推展VOLTE,其他業者則遲早會跟進. 根據市場研究公司Infonetics Research预测，到2013年年底，全球將有12張VoLTE商用網路和800萬VoLTE用户。
為了對抗來勢洶洶的OTT業者, 4G電信商採用在IMS架構下的VOLTE，可以支援行動網路與固網，提供語音、視訊、數據整合平台，實現行動辦公、行動電子商務、行動電視等多重需求, 並強化手機語音、照片及影像的傳輸品質，擴大多媒體應用，同時可節省網路頻寬等優勢, 所以勢必是4G業者最終的選擇 , 差別只在於推動時間的快慢而已.
不可諱言, 就目前時點來看, VoLTE將帶來更清晰的語音和視頻通話質量、更快的呼叫接續速度，但這些對於多數消費者恐怕還不足以成為取代傳統CS語音的理由. 不過, 隨著VoLTE技術不斷進化, IMS的協議逐漸統一, VoLTE相關應用將會日趨成熟, 相信最慢2015年VoLTE將有機會有突飛猛進的高成長.
