VoLTE: как передаётся голос в сети LTE

Сеть LTE изначально создавалась только для передачи пакетов данных. Голосовые вызовы в ней не предусмотрены, поэтому раньше телефон при звонке уходил в сеть 2G или 3G, где работала классическая коммутация каналов. VoLTE (Voice over LTE) решает задачу иначе: голос кодируется в цифровой поток и передаётся теми же пакетами, но с особым приоритетом.

За это отвечает подсистема IMS, IP Multimedia Subsystem. Телефон регистрируется в ней по протоколу SIP, а аудиопоток идёт по RTP. Обе технологии описаны на отдельных страницах словаря.

В результате время установления вызова сокращается до долей секунды, а сама сеть не различает голос и данные на уровне радиоканала, лишь по-разному их приоритизирует.

При наборе номера телефон отправляет сигнальное сообщение в IMS, оператор находит абонента и устанавливает вызов. Для голоса в LTE заводится специальный выделенный канал с закреплённым качеством, отдельный от обычного интернета. Так голос не конкурирует с загрузкой видео за ресурсы.

Часто используется кодек AMR-WB, который называют HD Voice: он передаёт более широкую полосу частот, чем старый узкополосный кодек. Отсюда заметно более чистый и «живой» звук, если оба абонента и сети поддерживают технологию.

Кодек выбирается на этапе установления вызова: терминалы согласуют список поддерживаемых кодеков, и если один из участников умеет лишь узкополосный, разговор пойдёт в нём.

Есть три практических причины. Во-первых, быстрее соединение: не нужно переключаться между технологиями. Во-вторых, во время разговора остаётся доступным интернет на скорости LTE, тогда как при возврате в 3G мобильные данные заметно замедлялись. В-третьих, операторам выгодно освобождать частоты, занятые старыми сетями, под LTE и 5G.

Из-за последнего пункта во многих странах старые сети постепенно отключают, а телефоны без поддержки VoLTE перестают звонить в современных сетях.

Для владельцев старых телефонов это означает практическую границу: аппарат может прекрасно работать с интернетом в LTE, но не звонить из-за отсутствия поддержки голосового режима.

Чтобы технология работала, нужны сразу четыре условия: телефон умеет VoLTE, оператор его включил для вашей SIM и модели, покрытие LTE устойчивое и в настройках не закреплён режим «только 3G». Устройство, купленное в другом регионе, может не иметь профиля оператора, и функция окажется недоступна, хотя железо её поддерживает.

Если сигнал LTE слабый, звонок переключается обратно в 2G или 3G по технологии CSFB или SRVCC, и вы можете услышать короткую паузу. Показатели качества сигнала описаны на странице про RSRP, RSRQ и SINR.

Поэтому при покупке телефона стоит проверять не только наличие LTE, но и то, что производитель и оператор сертифицировали модель для работы VoLTE в вашей стране.

В настройках сотовой связи обычно есть переключатель «VoLTE» или «HD-звонки», а в строке состояния во время звонка может появиться значок VoLTE или HD. Если переключатель отсутствует, причина обычно в отсутствии профиля оператора для данной прошивки.

Распространённое заблуждение: VoLTE не требует «плана с большим пакетом данных» и не тратит интернет-трафик из вашего пакета: голос идёт по отдельному каналу оператора. Второе заблуждение: VoLTE и звонки по Wi-Fi — одно и то же. Общая инфраструктура IMS у них действительно есть, но радиопуть различается, подробнее в статье про VoWiFi.

Проверить, что звонок идёт именно по VoLTE, можно в сервисном меню состояния сети: там отображается регистрация в IMS и тип текущей технологии.

Пока VoLTE был не везде, применялась схема CSFB, Circuit Switched Fallback. При входящем или исходящем вызове телефон покидал LTE и переключался на 2G или 3G, а после разговора возвращался. Это добавляло задержку соединения и на время разговора отключало быстрый интернет.

Технология SRVCC решает обратную задачу: если во время VoLTE-звонка вы покидаете зону LTE, вызов бесшовно передаётся в сеть с коммутацией каналов. Без неё разговор бы оборвался на границе покрытия.

Обе технологии показывают, что VoLTE создавался не как замена всего сразу, а как постепенный переход, при котором старые сети и новые сосуществуют годами.