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VoLTE, Voice Over LTE

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Alors que la 4G LTE est un réseau déployé par des opérateurs télécom, les fonctions de téléphonie de base (appels téléphoniques voix) ne sont pas les premières à être mise en avant. Pourquoi? Les réseaux 4G LTE se déploient partout dans le monde:
  • Depuis fin 2009 en Europe du nord (Telia Sonera en Suède)
  • Depuis fin 2010  aux Etats-Unis (Verizon) et en Asie (NTT Docomo au Japon)
Mais les réseaux déployés  déjà opérationnels ont pour caractéristique d'être déployés avec comme service quasiment unique un internet mobile très haut débit. En effet même, si Verizon a introduit très tôt en 2011 des Smartphones dans ses offres, les communications voix continuent à passer sur le réseau classique GSM, en utilisant des circuits dédiés (le terme CS Fallback est employé, Circuit Switched Fallback, littéralement basculement sur circuit commuté). Il a fallu attendre aout 2012 pour avoir les premiers abonnés "VoLTE" (Voice over LTE). A ce petit jeu, c'est un opérateur américain, MetroPCS, qui a gagné, en devançant de 6 heures un opérateur sud-coréen, SK Telecom.

Selon des études auprès des opérateurs, 75% de ceux qui ont ou vont lancer des réseaux 4G LTE, pensent introduire du VoLTE dans un laps de 3 ou 4 ans après le lancement du réseau. Alors pourquoi cet intérêt pour VoLTE? Pourquoi ce délai? VoLTE est une série de recommandations faites par le GSMA (IR.92) pour implémenter un service voix sur un réseau mobile 4G LTE, en s'appuyant sur un cœur de réseau IMS (qui fournit dans ce cas le service de téléphonie). VoLTE a dû batailler contre d'autres solutions (notamment VOLGA, qui était notamment soutenu par T-Mobile). Certains opérateurs comme KDDI ont choisi des approches complètement différentes en se délestant du service voix, notamment auprès de Skype, mais ces cas restent rares (la facturation du service voix reste une part prépondérante de l'abonnement). Faire de la voix sur un réseau 4G LTE, c'est faire de la VoIP sur un réseau radio: dit comme cela, cela ne paraît pas révolutionnaire. Le réseau 4G LTE est un réseau full IP, faire du VoLTE, c'est utiliser ce réseau IP et pouvoir se débarrasser à moyen ou long terme des réseaux GSM. Au niveau opérationnel, cela coûte moins cher d'envoyer des paquets IP que de réserver un circuit de bout en bout entre 2 abonnés. La 4G LTE est le premier réseau cellulaire qui a les qualités intrinsèques pour offrir un service VoIP maîtrisé:
  • Du débit certes
  • Mais surtout une latence faible (aller-retour UE<->Serveur inférieur à 50 ms)
  • De plus, il existe des mécanismes qui permettent de garantir une qualité de service à l'établissement de la connexion (garantie du nombre de blocs radios dédiés à un abonné, donc débit et latence garantis). L'IMS intervient dans l'établissement dynamique de cette connexion à ressource garantie
  • Ce mécanisme est crucial car un service voix ne peut se contenter d'un niveau "best effort" comme du trafic de données normal (d'autant plus si les opérateurs veulent différentier leur service voix par rapport à Skype et GoogleTalk)
Déployer et opérer un cœur de réseau IMS reste complexe et onéreux pour un opérateur. Mais pour avoir le service opérationnel de bout en bout, il faut aussi des terminaux qui supportent cette fonctionnalité d'allocation de ressource, ce qui reste rare (c'est pour cela que les 2 opérateurs qui ont lancé le service en août 2012 précisent bien que c'est avec un LG Connect). La plupart des smartphones mis sur le marché actuellement (y compris les Samsung Galaxy et Apple Iphone) ne sont pas compatibles avec cette fonctionnalité. Les difficultés à faire du VoLTE ne s'arrêtent pas là:
  • L'utilisateur est habitué à une bonne qualité sur les réseaux GSM actuels, y compris sur les phase de hand-over entre cellules
  • Les réseaux 4G LTE ne se déploient pas à l'échelle d'un pays du jour au lendemain, il faut donc prévoir du hand-over entre réseaux 4G/3G/2G, sans perte de communication (l'acronyme SRVCC, Single Radio Voice Call Continuity, est utilisé)
  • Il faut pouvoir inter-opérer avec différents réseaux
    • L'abonné peut appeler un abonné distant sur un réseau fixe, comment adapter le Codec aux differents réseaux parcourus (AMR-WB, pour AMR Wide Band) ?
    • Il peut appeler un abonné sur un autre réseau mobile (celui d'un autre opérateur). Comment l'opérateur A va propager la classe de service qu'il alloue à son propre client vers un réseau qu'il ne maitrise pas?
Voilà quelques pistes qui expliquent la complexité du déploiement du VoLTE: cette complexité est liée au fort niveau d'exigence et à l'interopérabilité, deux contraintes inconnues d'un acteur comme Skype qui repose sur du gratuit / best effort dans un monde propriétaire. Aujourd'hui, il y a peu de doute sur l'avenir de VoLTE: c'est LA solution choisie par les opérateurs et Verizon Wireless devrait annoncer un service fin 2012 / début 2013. Quelques interrogations demeurent par rapport au périmètre de l'IMS qui va être "tiré" par VoLTE. Pas sûr que tous les opérateurs adoptent la totalité de la boite à outil IMS. Au delà du VoLTE, l'utilisateur s'attend à ce que le service de téléphonie ne s'arrête pas à la voix: le GSMA parle alors de RCS (Rich Communication Suite) ou Joyn, avec des appels voix/vidéo, de la messagerie instantanée, du chat, de la présence, de l'échange de fichier, des conférences à trois …. Quelques liens utiles: http://gsma.com/technicalprojects/volte/ http://gsma.com/rcs/ http://joynus.com/ http://www.gsma.com/newsroom/gsma-prd-ir-92-ims-profile-for-voice-and-sms-3-0/
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