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微信电话本VoIP电话和TD-LTE的VoLTE 测试对比
ranhj
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发表于 2016-12-9 10:28:59  只看楼主 

微信电话本是腾讯公司在2014年11月11日推出的基于微信的VoIP电话,其具有低接通时延,无通信费用(仅有流量费用)高清晰音质等特点。其依托腾讯强大的营销能力,品牌号召力和庞大的用户基础群,其发展速度非常快由于对我公司的语音业务有很强的替代作用,现特对和我公司即将推出VoLTE电话进行对比测试,分析产品差异,找出其应对方法

本次测试区域为集团的VoLTE测试区域(浙江杭州的关区域)该区域共有4G基站400个,主覆盖区域为D频段,覆盖良好,有较强代表性。

本次测试设备为ASCOM公司的TEMS16.1.3测试手机为HTC M8t0.10)为集团公司VoLTE二阶段测试的标准手机。

由于GSM环境中,其微信电话本基本不具备使用能力,故认为在GSM环境下,微信电话本不能用,未进行GSM和TDS环境下的测试。

一、 音质对比分析

由于腾讯公司没有对外公布其编码方式,从现有的PDCP层速率MoS进行推测,其采用编码方式极有可能和VoLTE的高清语音编码方式相等,为23.85kbps的AMR-WB编码。适应其编码方式,这里采用的打分标准使用基于48K采样的POLQA,其分值相对GSM使用的PESQ要低。EFRPESQ分值为3.3,POLQA分值为2.8左右


RSRP

SINR

端到端时延(RTP)

抖动(ms

丢包率(%

最大连续丢包数(%

系统内控制面切换中断时延

MOS

微信电话本

-88.33

12.67

38.24

7.21

0.33

2.00

35.62

3.78

-116.97

0.94

1151.00

28.44

4.73

无数据


1.93

VoLTE

-89.53

11.72

8.13

0.09

3.40

31.31

3.86

-114.83

0.53

43.22

5.93

0.25

2.00


3.89

上表可知,微信电话本在好点-88.33dbm12.67下,MoS可以达到3.78,在坏点1.93。在坏点的条件下,其时延,抖动,丢包都在急剧上涨用户感知急剧降低。而VoLTE具备QoS保障,其MOS比较稳定,无明显波动

进一步微信电话本的语音MOS值进行分析,找出其能力拐点,优化人员对其RSRP的从-125dbm到-110dbm,SINR-410的范围进行测试。RSRP -110dbm,SINR 10以上环境中,由于现在LTE网络为轻载网络,故可以认为其均为好点,MOS可以保持在3.5以上,故未进行走势对比。

image.png

RSRP走势中可以看出,其在-111dbm的时候,其质量会出现大幅提升,MoS会到3.22以上,已经其超过GSM的EFR的MoS,其音质VoLTE的23.85kbps的音质,在感知上区分不大。

image.png

SINR走势中可以看出,其在3的时候,其质量会出现大幅提升,MoS会到2.85以上,已经其超过GSM的EFR的MoS,SINR提升到9的时候,其值已经VoLTE差距不大

image.png

上面4个波形分为标准语料,GSM波形,VoLTE波形和微信波形,可以看出微信的压缩方法其他不一样,其对标准语料的毛刺部分压缩比较干净,标准语音样本中的背景噪声被简单给过滤掉了,故其MOS峰值较低,但其声音较为纯洁,在同样的MOS分下,用户可能会觉得微信的声音更加干脆清澈一些。放上其各个录音,可以自行听取。

image.png

一、 容量对比分析

由于现阶段微信电话本采用的AMR-WB编码VoLTE的23.85kbps的高清语音相似,但由于其具备ROHC功能和静默帧检查能力,其资源占用要大于VoLTE。

下表为其在好点的时候的资源占用情况。微信语音每TTI调度RB数和VoLTE(23.85k)基本近似,由于使用的是相同编码方式,但是微信语音包没有RoHC功能,TB Size大于VoLTE(VoLTE上行TB size显示的是RoHC压缩前的和微信近似),微信初传调度次数明显高于VoLTE,大概50次左右,应该是没有语音静默包,以上两个原因导致微信PDCP速率(40k左右)高于VoLTE(10k左右)。该包为IPv6包,IP头大小较IPv4较大现全网已经使用IPv6包,故包交研究院上次报告IPv4较大。

类型

SINR

下行

上行

物理层速率(kbps)

PDCP速率(kbps)

平均MCS

每TTI RB数

TB size(bite)

物理层速率(kbps)

PDCP速率(kbps)

MCS

每TTI RB数

TBsize(bite)

微信电话本

18.26

58.14

40.27

19.77

3.28

1268.24

52.76

40.33

22.45

2.5

1285.14

VoLTE

20.02

18.2

11.13

15.26

2.8

819.47

21.82

11.21

22.01

1.68

1086.69

微信电话本和VoLTE高清语音的网络中点资源占用对比


SINR

物理层速率(下行)

PDCP速率(下行)

传输模式

MCS

每TTI RB数

总调度RB数

TB size

微信电话本

-0.09

50.48

36.23

2.00

6.31

11.94

910.89

668.44

VoLTE

0.02

15.61

10.44

2.15

4.95

8.78

227.22

590.79

微信电话本和VoLTE高清语音的网络差点资源占用对比(下行

语音

AMR封装负荷

RTP

UDP

IP

PDCP头

RLC头

MAC头

Total

VoLTE 23.85

477+21

96

64

320

8

8

16

1010

VoLTE 23.85(RoHC)

477+21

40

8

8

16

570

VoLTE与微信电话本对比研究.pdf

每分钟消耗流量为(40.27+40.33)*60/8=600kbyte,好点的包大小计算,其通话一个小时占用流量为35Mbytes。如按移动的50元1G进行收费,其50元可以通话1700分钟左右,折合一分钟3分钱,且无长途,漫游费用,其资费优势明显这里,进行统计的是PDCP大小,而移动计费一般是应用层AP层)流量进行,故实际花费会可能便宜。本次中,其模拟的双方同时说话,其上下行同时有数据。从测试来看,当外部声音降低到一定环境底噪以后,其不会再发,原理与我方的SID静默相仿但无舒适噪声,既无SID帧。

附件

测试为好点的时候测试,在差点时,由于无线环境变差,其掉包和时延会恶化,资源占用会加大。现在测试情况来看,在-110dbm,SINR=0情况下,RB占用会达到12,资源占用增加了三倍同样的情况在VoLTE上一样会有VoLTE占用RB会增加到9,增加两倍),但在资源紧张的时候,由于VoLTEQoS保障机制各项指标会远好于微信电话本,这就保障在坏点的时候,VoLTE的MoS更加稳定

image.png

image.png

无线环境和微信电话本包大小进行走势对比,可以清楚的发现,其无线环境较好的时候其包较大。由于统计的包大小为PDCP层的包大小,当包越大的时候,说明语音采样编码方式越高语音越清晰,用户感知越好。由此可以推断,微信电话本语音码率是采用可变编码方式,会随着无线环境的变化而变化,和VoLTE方式相近。但清楚,如何评估无线环境,可能通过上层的掉包和乱序来统计,可能直接读取终端的底层API读取网络的SINR和RSRP。

一、 总结

综上所述,在现阶段可以得出以下结论(因终端和测试样本有限,仅对测试数据分析得出):

语音质量:微信电话在资源充足的情况下,如在4G网络,其能力可以得到充分发挥,其音质表现与VoLTE的23.85高清语音相仿,远超过23G的EFR和AMR-NB12.2)语音;

网络环境微信电话本在RSRP在-110dbm以上SINR3以上的无线环境中,其可以得到良好使用,同时,其具备可变码率能力,可以在一定范围内,针对无线环境进行自适应调整。在现阶段,LTE网络还处于轻载的条件下,可以认为限制其所用的主要为其无线覆盖和质量;

流量耗费:由于微信电话本的免费策略,用户需要交纳上网流量费用(WiFi条件下近乎于全免费)折合一分钟3分钟,且无漫游,长途费用,

用户粘连度:由于微信电话本不依赖用户号码,依赖用户的微信号,而微信号的掌控不运营商手中,其用户换网可能会加大。

延时分析延时分析还需依赖后续的核心网抓包和IP层抓包来进行进一步追踪确定;

通过以上分析,微信电话本相比以前的VoIP通信类的APP应用无明显技术优势,但其依托现有的4G高速网络,腾讯的强大技术支撑能力,微信超高的用户渗透率基于朋友社交圈的病毒式营销能力,其预计对语音业务造成很强的冲击,尤其是优良覆盖条件下和室内WiFi环境对现有语音通话有很强的替代作用

资源占用:微信语音每TTI调度RB数和VoLTE(23.85k)基本近似,由于使用的是相同编码方式,但是微信语音包没有RoHC功能,TB Size大于VoLTE(VoLTE上行TB size显示的是RoHC压缩前的和微信近似),微信初传调度次数明显高于VoLTE,大概50次左右;

Qos保障:在资源紧张的时候,由于VoLTE有QoS保障机制,其各项指标会远好于微信电话本,这就保障在坏点的时候,VoLTE的MoS会更加稳定。

积极应对OTT厂家的免费语音冲击,从以下几点入手

加快PCC系统在4G网络的使用,从流量端口上,将其管控起来,降低其 用户使用感知;

加快VoLTE业务推广发挥4G网络的高清语音能力。

[[i] 本帖最后由 ranhj 于 2016-12-15 16:27 编辑 [/i]]

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2016-12-9 10:27:31  下载次数: 142
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发表于 2016-12-9 14:02:14 
技术问题,回答得专家指数,快速升级
??????????

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发表于 2016-12-10 16:34:12 
我特要被微信电话取代吗?!

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发表于 2016-12-10 22:39:54 
结论其实只有一条,就是在网络质量好的时候,微信电话等于VoLTE,一旦网络质量恶化,但尚可使用(SINR在-3到+3抖动,电平低于-110dBm等),微信的语音感知会迅速下降。

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发表于 2016-12-15 09:43:21  QQ
看过了,不错,感觉有些偏向volte,个人感觉微信电话好用的很。

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发表于 2016-12-15 10:04:48 
这句是重点嘛》要积极应对OTT厂家的免费语音冲击,需从以下几点入手:
加快PCC系统在4G网络的使用,从流量端口上,将其管控起来,降低其 用户使用感知;

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发表于 2016-12-16 08:57:00 
加快PCC系统在4G网络的使用,从流量端口上,将其管控起来,降低其 用户使用感知;
小不要脸,有没有

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发表于 2016-12-16 14:31:21 
这种策略确实很不要脸!!!

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发表于 2016-12-16 15:03:29  QQ
真不要脸,不要脸

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发表于 2017-1-11 09:05:45  QQ
很少用微信语音,看来效果不错啊

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发表于 2017-1-11 10:26:55 
写的很好,很有启发。

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发表于 2017-1-12 18:45:21  QQ
不错嘛,还是可以看一下的~~~

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发表于 2017-1-22 09:13:41 
VoLTE的优势并不明显,现在WiFi到处都是了,谁又会没事跑到信号差的地方去呢

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发表于 2017-1-22 18:04:46  QQ
加快PCC系统在4G网络的使用,从流量端口上,将其管控起来,降低其 用户使用感知;
大势所趋 不可胡为啊

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发表于 2017-1-28 13:29:15 
这个要三家运营商统一行动才行,可惜联通混改了,联通不会干的。。。至于大伙说的要不要脸这个事情,我想如果你家开了个面馆,隔壁老王总是来蹭吃,你应该也会不爽的,应该和老王好好谈谈,会找到解决办法的,三方受益。愚见。

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