微信電話本是騰訊公司在2014年11月11日推出的基于微信的VoIP電話,其具有低接通時延,無通信費用(僅有流量費用)和高清晰音質等特點。其依托騰訊強大的營銷能力,品牌號召力和龐大的用戶基礎群,其發(fā)展速度非?。由于其對我公司的語音業(yè)務有很強的替代作用,現特對其和我公司即將推出VoLTE電話進行對比測試,分析其產品差異,找出其應對方法。
本次測試區(qū)域為集團的VoLTE測試區(qū)域(浙江杭州的大關區(qū)域),該區(qū)域共有4G基站400個,主覆蓋區(qū)域為D頻段,覆蓋良好,有較強代表性。
本次測試設備為ASCOM公司的TEMS16.1.3,測試手機為HTC M8t(0.10),為集團公司VoLTE二階段測試的標準手機。
由于GSM環(huán)境中,其微信電話本基本不具備使用能力,故認為在GSM環(huán)境下,微信電話本不能用,未進行GSM和TDS環(huán)境下的測試。
一、 音質對比分析
由于騰訊公司沒有對外公布其編碼方式,從現有的PDCP層速率和MoS進行推測,其采用編碼方式極有可能和VoLTE的高清語音編碼方式相等,為23.85kbps的AMR-WB編碼。為適應其編碼方式,這里采用的打分標準使用基于48K采樣的POLQA,其分值相對GSM使用的PESQ要低。如EFR的PESQ分值為3.3,其POLQA分值為2.8左右。
| RSRP | SINR | 端到端時延(RTP) | 抖動(ms) | 丟包率(%) | 最大連續(xù)丟包數(%) | 系統(tǒng)內控制面切換中斷時延 | MOS |
微信電話本 | -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 | 無數據 |
| 1.93 |
VoLTE | -89.53 | 11.72 | 無 | 8.13 | 0.09 | 3.40 | 31.31 | 3.86 |
-114.83 | 0.53 | 43.22 | 5.93 | 0.25 | 2.00 |
| 3.89 |
從上表可知,微信電話本在好點(-88.33dbm,12.67)下,其MoS可以達到3.78,在壞點為1.93。在壞點的條件下,其時延,抖動,丟包都在急劇上漲,用戶感知急劇降低。而VoLTE具備QoS保障,其MOS比較穩(wěn)定,無明顯波動。
為進一步對其微信電話本的語音MOS值進行分析,找出其能力拐點,優(yōu)化人員對其RSRP的從-125dbm到-110dbm,SINR從-4到10的范圍進行測試。在RSRP -110dbm,SINR 10以上環(huán)境中,由于現在LTE網絡為輕載網絡,故可以認為其均為好點,MOS可以保持在3.5以上,故未進行走勢對比。
![20161209_1481249676_52473952.png image.png](/attachment.php?aid=340377)
從RSRP走勢中可以看出,其在-111dbm的時候,其質量會出現大幅提升,MoS會到3.22以上,已經其超過GSM的EFR的MoS,其音質和VoLTE的23.85kbps的音質,在感知上區(qū)分不大。
![20161209_1481249721_72815884.png image.png](/attachment.php?aid=340378)
從SINR走勢中可以看出,其在3的時候,其質量會出現大幅提升,MoS會到2.85以上,已經其超過GSM的EFR的MoS,當SINR提升到9的時候,其值已經和VoLTE差距不大。
![20161209_1481249764_73941745.png image.png](/attachment.php?aid=340379)
上面的4個波形分為標準語料,GSM波形,VoLTE波形和微信波形,可以看出微信的壓縮方法與其他不一樣,其對標準語料的毛刺部分壓縮比較干凈,標準語音樣本中的背景噪聲被簡單給過濾掉了,故其MOS峰值較低,但其聲音較為純潔,在同樣的MOS分下,用戶可能會覺得微信的聲音更加干脆清澈一些。現放上其各個錄音,可以自行聽取。
![20161209_1481249809_87893189.png image.png](/attachment.php?aid=340380)
一、 容量對比分析
由于現階段微信電話本采用的AMR-WB編碼,和VoLTE的23.85kbps的高清語音相似,但由于其不具備ROHC功能和靜默幀檢查能力,其資源占用要大于VoLTE。
下表為其在好點的時候的資源占用情況。微信語音每TTI調度RB數和VoLTE(23.85k)基本近似,由于使用的是相同編碼方式,但是微信語音包沒有RoHC功能,TB Size大于VoLTE(VoLTE上行TB size顯示的是RoHC壓縮前的和微信近似),微信初傳調度次數明顯高于VoLTE,大概50次左右,應該是沒有語音靜默包,以上兩個原因導致微信PDCP速率(40k左右)高于VoLTE(10k左右)。該包為IPv6包,其IP頭大小較IPv4較大,現現全網已經使用IPv6包,故包交研究院上次報告中的IPv4包較大。
類型 | SINR | 下行 | 上行 |
物理層速率(kbps) | PDCP速率(kbps) | 平均MCS | 每TTI RB數 | TB size(bite) | 物理層速率(kbps) | PDCP速率(kbps) | MCS | 每TTI RB數 | TBsize(bite) |
微信電話本 | 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 |
微信電話本和VoLTE高清語音的網絡中點資源占用對比
| SINR | 物理層速率(下行) | PDCP速率(下行) | 傳輸模式 | MCS | 每TTI RB數 | 總調度RB數 | TB size |
微信電話本 | -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 |
微信電話本和VoLTE高清語音的網絡差點資源占用對比(下行)
語音 | AMR封裝負荷 | RTP | UDP | IP | PDCP頭 | RLC頭 | MAC頭 | 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與微信電話本對比研究.pdf
其每分鐘消耗流量為(40.27+40.33)*60/8=600kbyte,按好點的包大小計算,其通話一個小時占用流量為35Mbytes。如按移動的50元1G進行收費,其50元可以通話1700分鐘左右,折合一分鐘3分錢,且無長途,漫游費用,其資費優(yōu)勢明顯。在這里,進行統(tǒng)計的是PDCP大小,而移動計費一般是按應用層(AP層)流量進行,故實際花費會可能更便宜。注:在本次中,其模擬的雙方同時說話,其上下行同時有數據。從測試來看,當外部聲音降低到一定環(huán)境底噪以后,其不會再發(fā)包,原理與我方的SID靜默相仿,但無舒適噪聲,既無SID幀。
附件:
![](http://gg1fic3.cn/bbs/ueditor/themes/default/images/spacer.gif)
該測試為好點的時候測試,在差點時,由于無線環(huán)境變差,其掉包和時延會惡化,資源占用會加大。從現在測試情況來看,在-110dbm,SINR=0的情況下,RB占用會達到12,資源占用增加了三倍。同樣的情況在VoLTE上一樣會有(VoLTE占用的RB會增加到9,增加兩倍),但在資源緊張的時候,由于VoLTE有QoS保障機制,其各項指標會遠好于微信電話本,這就保障在壞點的時候,VoLTE的MoS會更加穩(wěn)定。
![20161209_1481250074_32239117.png image.png](/attachment.php?aid=340382)
![20161209_1481250103_72136687.png image.png](/attachment.php?aid=340383)
從無線環(huán)境和微信電話本包大小進行走勢對比,可以清楚的發(fā)現,當其無線環(huán)境較好的時候,其包較大。由于該統(tǒng)計的包大小為PDCP層的包大小,當包越大的時候,說明其語音采樣編碼方式越高,語音越清晰,用戶感知越好。由此可以推斷,微信電話本的語音碼率是采用可變編碼方式,會隨著無線環(huán)境的變化而變化,和VoLTE方式相近。但不清楚,是如何評估無線環(huán)境,可能通過上層的掉包和亂序來統(tǒng)計,也可能直接讀取終端的底層API來讀取網絡的SINR和RSRP。
一、 總結
綜上所述,在現階段可以得出以下結論(因終端和測試樣本有限,僅對測試數據分析得出):
l 語音質量:微信電話在資源充足的情況下,如在4G網絡下,其能力可以得到充分發(fā)揮,其音質表現與VoLTE的23.85高清語音相仿,遠超過23G的EFR和AMR-NB(12.2)語音;
l 網絡環(huán)境:微信電話本在RSRP在-110dbm以上,SINR3以上的無線環(huán)境中,其可以得到良好使用,同時,其具備可變碼率能力,可以在一定范圍內,針對無線環(huán)境進行自適應調整。在現階段,LTE網絡還處于輕載的條件下,可以認為限制其所用的主要為其無線覆蓋和質量;
l 流量耗費:由于微信電話本的免費策略,用戶只需要交納上網流量費用(WiFi條件下近乎于全免費),折合一分鐘3分鐘,且無漫游,長途費用,
l 用戶粘連度:由于微信電話本不依賴于用戶號碼,依賴用戶的微信號,而微信號的掌控不在運營商手中,其用戶換網可能性會加大。
l 延時分析:其延時分析還需依賴后續(xù)的核心網抓包和IP層抓包來進行進一步追蹤確定;
l 通過以上分析,微信電話本相比以前的VoIP通信類的APP應用雖無明顯技術優(yōu)勢,但其依托現有的4G高速網絡,騰訊的強大技術支撐能力,微信超高的用戶滲透率和基于朋友社交圈的病毒式營銷能力,其預計會對語音業(yè)務造成很強的沖擊,尤其是優(yōu)良覆蓋條件下和室內WiFi環(huán)境下對現有語音通話有很強的替代作用;
l 資源占用:微信語音每TTI調度RB數和VoLTE(23.85k)基本近似,由于使用的是相同編碼方式,但是微信語音包沒有RoHC功能,TB Size大于VoLTE(VoLTE上行TB size顯示的是RoHC壓縮前的和微信近似),微信初傳調度次數明顯高于VoLTE,大概50次左右;
l Qos保障:在資源緊張的時候,由于VoLTE有QoS保障機制,其各項指標會遠好于微信電話本,這就保障在壞點的時候,VoLTE的MoS會更加穩(wěn)定。
要積極應對OTT廠家的免費語音沖擊,需從以下幾點入手:
加快PCC系統(tǒng)在4G網絡的使用,從流量端口上,將其管控起來,降低其 用戶使用感知;
l 加快VoLTE業(yè)務推廣,發(fā)揮4G網絡的高清語音能力。
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[[i] 本帖最后由 ranhj 于 2016-12-15 16:27 編輯 [/i]]