Будущее голосовой связи в мобильных телефонах
Многие предрекали гибель сетей GSM сразу же после появления стандартов 3G и начало их развертывания еще в середине 00-х годов. Эти предположения строились на графиках лавинообразного роста потребления услуг передачи данных, и появление высокоскоростных технологий мобильной передачи данных (HSDPA, HSPA+, Dual Carrier и т.д.). В это же время стартовал процесс разработки стандартов четвертого поколения сотовой связи, в которых изначально даже не предусматривалось наличие оборудования и протоколов отдельно для голосовой связи.
Однако стоит взглянуть на текущую ситуацию не со стороны революционных темпов развития смартфонов и объемов передачи данных, а с точки зрения финансовой составляющей в доходах операторов и востребованности классических услуг мобильной связи. Не смотря на существующие возможности передавать и принимать данные со скоростью превышающей 10 Мбит/сек, потребность в голосовом сервисе ничуть не отпала. До сих пор львиную долю (70-90%) доходов сотовых операторов приносит именно голосовая связь, и, очевидно, что они не будут от них отказываться. Предположения о смерти сетей 2G совершенно не оправдались. Операторы сотовой связи по всему миру не только не сворачивают, но и продолжают модернизировать и развивать (пусть и не такими быстрыми темпами) сети GSM. В современных планах развития сотовых компаний заметно лишь сокращение доли голосовой связи в 2G, но никак не отказ от них. Благодаря высокой проникающей способности и большой дальности связи GSM очень актуально для многих людей, живущих по всей России, как в городах, так и в сельской местности. Далеко не везде есть проводная связь, а позвонить по мобильному телефону можно на очень обширной территории.
Возникает противоречие: объемы передачи данных растут лавинообразно. Большая часть обмена информацией и социальной активности лежит в плоскости Интернета, в том числе в социальных сетях и мессенджерах. Современные смартфоны снабжаются совершенными камерами и дисплеями, которые, казалось бы, могут с лихвой заместить голосовую связь. Однако не стоит забывать, что человеческие органы чувств никто не отменял. Речевое общение было и будет основным способом обмена информацией между людьми. Кроме того, речь сильно персонифицирует общение и позволяет вносить в процесс общения свои личные качества и придавать эмоциональную окраску, которые гораздо сложнее выражать в виде текста, видео или изображений. Поэтому не стоит ожидать, что в очередном релизе Apple IPhone или Samsung Galaxy не будет возможности голосовой связи. Кстати, на данный момент самые привлекательные цены на смартфоны этих компаний мы нашли в интернет-магазине http://mobiat.ru/.
Разработчики LTE были столь уверены, что голосовая связь не будет нужна, что в последствие потребовалось делать надстройку в виде VoLTE и добавление устройств в уже готовую схему. Инициаторами этой доработки стали операторы, которые уже готовы были внедрять сети 4G, но не смогли отказаться от основного источника дохода – голосовой связи и перестроить свой бизнес.
Чтобы убедиться в жизнеспособности голосовой связи достаточно вспомнить о предрекаемом уходе SMS сообщений, как о средстве общения. С появлением первых мессенджеров, таких как ICQ, которые предоставляли аналогичную услугу бесплатно, да еще и с возможностью пересылки файлов и изображений, для которых требовалась отправка более дорогих MMS-сообщений, было очевидно, что или операторы запретят трафик мессенджеров в своих сетях, или все перейдут на их использование. Однако идут годы, а SMS сообщения все также актуальны, как и 10 лет назад. Представьте на минутку, что все банки прекратят отправку сообщений о финансовых операциях с банковскими картами или не будут приходить уведомления о пополнении счета мобильного телефона. Такие привычные вещи очень сильно прижились, и говорить о скором отказе от сервиса SMS также преждевременно.
При использовании материалов ссылка на сайт обязательна
Голосовая связь VoLTE – что это и как реализуется?
Высокое качество обмена данными, в том числе голосовыми, в беспроводных сетях подразумевает, в первую очередь, стабильность и высокую скорость передачи информации. Работа над улучшением качества мобильных сетей ведётся постоянно и надо отметить, за последние несколько лет в этой области было достигнуто немало успехов. Становятся доступными всё более новые и совершенные стандарты связи, к примеру, Long Term Evolution или сокращённо LTE. Также этот стандарт известен как 4G.
Согласно спецификации, максимальная скорость, которую могут обеспечить сети 3G, составляет 42 Мб/с, однако в реальности она редко превышает 2-3 Мб/с, сеть же четвёртого поколения уже сейчас позволяет передавать данные на скорости порядка 20 Мб/с, наглядным примером чему является московская LTE-сеть Мегафон. LTE/4G хороша ещё тем, что она полностью совместима с 3G на базе UMTS/HSPA и CDMA, что позволяет внедрять её без существенной реконструкции инфраструктуры. Но есть у LTE и свои недостатки, из которых едва ли не основным является отсутствие поддержки телефонной голосовой связи.
VoLTE – что это и как работает
Для совершения звонков пользователь может переключиться на 3G, но это не выход. Вместо возврата к устаревающим стандартам лучше воспользоваться новой технологией под названием VoLTE. Но что же такое VoLTE? Если провести ближайшую аналогию этому новому стандарту, то таковой является Скайп. В VoLTE, как в Скайпе, голос передаётся не по коммутаторным каналам, а через интернет. Кратко говоря, VoLTE представляет собой технологию передачи голоса через LTE-сеть, позволяющую совершать звонки с высокой скоростью, пользуясь при этом всеми преимуществами, которые предоставляет сеть четвёртого поколения.
Но и это ещё не всё. Раньше при совершении голосового звонка оператор переводил абонента из режима LTE в 2G или 3G, используя получившую широкое распространение технологию Circuit-Switched Fallback (CSFB).
Когда пользователь завершал звонок, его телефон автоматически переключался на LTE. Этот проверенный временем метод имеет, однако, целый ряд недостатков. В частности, использование CSFB создавало излишнюю нагрузку на мобильную сеть, а также увеличивало время соединения пользователя с абонентом, хотя ни звонящий, ни принимающий звонок, как правило, этого не замечали. С LTE всё гораздо быстрее и проще, ведь теперь звонки совершаются внутри самой сети.
Преимущества и недостатки стандарта
Преимущества и недостатки стандартаХотя на данный момент технология VoLTE всё ещё находится в стадии развития, её преимущества вполне очевидны. К ним относятся:
Это были основные плюсы VoLTE. С другой стороны, у неё имеется свой ряд недостатков, из-за которых пользователи нередко отказываются от новой технологии. На данный момент к основным минусам относятся:
Как включить VoLTE в телефоне
Использование нового стандарта возможно при соблюдении двух основных условий. Во-первых, его должен поддерживать ваш оператор, во-вторых, стандарт должен поддерживаться самим мобильным устройством. С оператором всё более или менее понятно, чтобы узнать, поддерживает ли он новый стандарт или нет, достаточно позвонить в службу поддержки. Теперь давайте посмотрим, что такое VoLTE в телефоне. Это опция, включаемая вручную или автоматически в настройках мобильной связи. Если этой опции в вашем телефоне нет, стандарт VoLTE не поддерживается либо прошивкой, либо устройством.
В настоящее время VoLTE поддерживается более чем тридцатью моделями смартфонов от ведущих производителей. Среди них iPhone, LG, Vertex Saturn, Samsung Galaxy, Sony Xperia и ZTE. Как включить/отключить VoLTE? Всё зависит от модели устройства. В iPhone, к примеру, стандарт VoLTE включается в настройках Сотовая связь – Параметры данных – Включить LTE – Голос и данные.
Чтобы включить опцию в Samsung Galaxy, нужно перейти по цепочке Настройки – Подключения – Мобильные сети – Вызовы VoLTE. В смартфонах LG нужно зайти в Настройки, а затем проследовать по пути Сети – Дополнительно – Мобильные сети – VoLTE. Отключается VoLTE там же, где и была включена.
Перспективы развития
Несмотря на многочисленные трудности и препятствия, с которыми приходится сталкиваться на пути внедрения VoLTE, будущее новой технологии представляется весьма перспективным, особенно если учесть, что появление сетей 5G уже не за горами. Главное препятствие для развития стандарта – отсутствие в Российском законодательстве соответствующей правовой базы – уже успешно устранено, теперь дело стоит за ведущими операторами мобильной связи, а также самими пользователями.
Впрочем, ждать стремительного распространения VoLTE, особенно в регионах, не стоит. На руках абонентов сотовых сетей пока ещё слишком мало устройств, способных работать с данной технологией, во-вторых, между операторами до сих пор нет полной и окончательной договорённости относительно перехода на единый стандарт. Победы VoLTE можно ожидать только при создании и принятии всеми операторами единых принципов, а также при условии, что стандарту удастся выдержать конкуренцию с сервисами, оказывающими голосовые ОТТ-услуги.
Три способа защиты разговоров по мобильному телефону от «прослушки»
Если Вы ищите простую в использовании, недорогую и мобильную защиту разговоров – эта статья поможет узнать о трех современных и легко доступных способах надежной защиты всей линии связи от прослушивания, а также о плюсах и минусах каждого из них. Чтобы не утомлять читателя, за рамками статьи остались сложные технические термины и понятия, а некоторые процессы описаны на абстрактном уровне.
Введение
Сперва пройдемся по «темной стороне» современной связи для лучшего понимания слабых и сильных сторон рассматриваемых решений защиты разговоров.
1. В голосовой связи есть «посредник»
В разговорах между абонентами всегда есть «посредник», который соединяет звонки или через который проходят разговоры – это программное обеспечение, помещенное в оборудование разного типа и вида (именуемое в простонародье «железо»). Пример посредников: офисная или городская АТС, сервера Skype/Whats App/Viber, базовые станции или голосовые шлюзы мобильных операторов.
Владельцы «посредников» имеют доступ к разговорам, сообщениям и всевозможной информации, проходящей через их оборудование.
2. Операторы связи анализируют передаваемую через них информацию
Звонки через мобильных операторов, звонки через интернет, посещение сайтов или чтение почты – это поток информации, которая проходит через проводные (беспроводные) каналы и оборудование операторов связи (посредников).
Домашний (офисный, гостиничный, ресторанный) роутер – это тоже посредник, имея доступ к которому, можно скрытно анализировать информацию, проходящую через него!
Работа анализаторов информации схожа с работой медицинского оборудования МРТ, которое заглядывает в любую область тела человека без хирургического вмешательства. Таким способом узнаются логины и пароли от почты «жертвы», набираемые им телефонные номера, адреса посещаемых сайтов, параметры мобильных устройств и компьютеров.
3. Троянские (шпионские) программы
За последнее время для смартфонов создано большое количество шпионских программ, которые скрытно записывают и скрытно передают злоумышленникам местоположение устройства, все что говорится в микрофон, все что передается через динамик или камеру, набираемый тест и многое другое, даже когда смартфон находятся в режиме ожидания.
Троян-шпион, попав на смартфон, может записывать разговоры до того, как они шифруются (запись микрофона и видео с камеры), а также после того, как они расшифрованы (запись динамика). Пожалуй, это один из самых эффективных способов обхода защиты разговоров.
4. Определение местоположения и идентификация личности
Использование услуг мобильных разговоров или мобильного доступа в интернет выдает местоположение пользователя и информацию об устройствах с которых осуществляются звонки и выход в интернет.
Зная местоположение мобильного устройства, можно также:
5. Операторы связи передают государству информацию своих абонентов
Почти в каждой стране мира операторы связи (посредники) вынуждены передавать государству информацию о своих клиентах по запросу спецслужб или силовых ведомств: какие сайты посещал, дата и время посещения, информация об устройствах с которого выходил в интернет, с каких IP-адресов получал информацию, с кем переписывается и созванивается, местоположение и т.д.
Мобильная и проводная связь – это тысячи километров проводов и тысячи единиц оборудования по всей стране. Это как большой лес с длинными корнями в виде коммуникаций, которые не переместить на другую территорию, если требования властей не устраивают. Поэтому операторы связи постоянно «сдают» своих клиентов государственным структурам.
6. Незаконно-законное прослушивание
Незаконным прослушиванием занимаются не только хакеры, специалисты с дорогим оборудованием, но и представители государственных структур. Почти во всех странах СНГ коррупция глубоко укоренилась в органы силовых структур, спецслужб и прокуратуры, сотрудники которых в личных интересах или «по заказу», используя служебное положение, организовывают прослушивание всех видов связи, которые «жертва» может использовать: мобильная связь, беспроводной и проводной доступ в интернет, городская телефонная связь.
Закон рассматривает прослушивание лишь как одну из разновидностей оперативно-розыскных мероприятий, для которых не требуется постановление суда. «Жертву» делают фигурантом уголовного дела, хотя бы в качестве свидетеля и его можно уже начинать законно прослушивать. И «жертва» об этом может никогда и не узнать.
Имея на руках подставное дело, отправляется запрос мобильным и проводным операторам связи, в котором требуется выдать всю имеющуюся информацию по их клиенту (история звонков, SMS, MMS, записи разговоров) или не препятствовать работе государственных технических специалистов, которые подключаются к линии «жертвы» для сбора информации.
В данном случает абоненту невозможно зафиксировать слежку, если она происходит на стороне оператора связи (посредника).
7. Подмена базовой станции
Государственные структуры и злоумышленники применяют для прослушивания мобильных разговоров специальное оборудование, вклинивающееся в беспроводную мобильную связь «жертвы». Для этого используются так называемые «мобильные подставные базовые станции», которые размещаются в непосредственной близости с «жертвой».
В последнее время этот метод набирает все большую популярность. Не далее 500 метров от «жертвы» размещается комплекс прослушивания размером с небольшой чемодан, который выдает себя за базовую станцию мобильного оператора. Все телефоны в радиусе действия подключаются к нему из-за более сильного сигнала.
Действия ложной базовой станции остаются незаметными для «жертвы», так как прослушанный сигнал перенаправляется на реальную станцию, при этом разговор проходит в обычном режиме.
Для смартфонов есть приложения, которые помогают определять наличие «прослушки» мобильной связи не операторами связи, а сторонними лицами: GSM Spy Finer, Android IMSI-Catcher Detector. К сожалению, использование таких программ для выявления подставных базовых станций не дает гарантии, что разговоры не прослушиваются на другой стороне собеседника.
С реалиями современной связи мы закончили. Переходим к обзору способов защиты разговоров на базе смартфонов. В статье к рассмотрению попали только те решения, которые:
Три способа защиты разговоров
Звонки через собственный сервер голосовой связи: BlackBox
Покупатели BlackBox получают собственный мощный инструмент защиты разговоров, который идеально подходит для использования узким кругом лиц, в компании или организации.
Принцип работы:
Основное преимущество использования BlackBox — защищенная голосовая связь без сторонних посредников, в которой покупатель самостоятельно распоряжается, кого подключать в «закрытый клуб», кого отключать и кому давать права на обслуживание своей системы разговоров.
| |
| |
Плюсы:
Минусы:
Звонки через платный сервис голосовой связи: Silent Phone
Сервис защиты разговоров компании Silent Circle набрал большую популярность во всем мире после скандала с массовым прослушиванием разговоров спецслужбами благодаря документам Эдварда Сноудена. Голосовая связь работает через сервера Silent Circle, к которым подключаются пользователи с помощью приложения Silent Phone. Используется такая же технология защиты разговоров как у BlackBox.
Принцип работы:
Защита разговоров всей линии связи (end-to-end) работает только с теми, кто установили себе Silent Phone и также прошел процедуру регистрации. После того как собеседники обменяются своими логинами, они могут звонить друг к другу.
| |
| iOS | Android |
| |
| iOS | Android |
На заметку!
Наивно полагать, что если пользователь запретит приложению использовать геоданные смартфона, это позволит скрыть его местоположение. Silent Circle все-равно может видеть, откуда к ним подключаются пользователи по другим параметрам.
Плюсы:
Минусы:
Звонки через бесплатный сервис голосовой связи: Signal (RedPhone)
Услуги защиты разговоров компании Open Whisper Systems также набрали большую популярность после скандала с массовым прослушиванием разговоров спецслужбами мировых держав. Голосовая связь работает через сервера Open Whisper Systems к которым подключаются пользователи с помощью приложения Signail (iOS) и RedPhone (Android). Используется такая же технология защиты разговоров как у BlackBox и Silent Phone.
Принцип работы:
На заметку!
Итого
Сводная таблица плюсов и минусов каждого из способов защиты разговоров оценена по пятибалльной шкале:
| Защита от | BlackBox | Silent Phone | RedPhone |
| Прослушивания спецслужбами | ✪✪✪✪✪ | ✪✪✪✪ | ✪✪✪✪ |
| Прослушивания злоумышленниками | ✪✪✪✪✪ | ✪✪✪✪✪ | ✪✪✪✪ |
| «Посредников» в связи | ✪✪✪✪✪ | ✪✪✪ | ✪✪✪ |
| Подмены базовой станции мобильной связи | ✪✪✪✪✪ | ✪✪✪✪✪ | ✪✪✪✪✪ |
| Идентификации звонящего | ✪✪✪✪✪ | ✪✪ | ✪✪✪ |
| Определения местоположения звонящего | ✪✪✪✪ | ☆ | ☆ |
| Троянского ПО на смартфоне | ☆ | ☆ | ☆ |
Из представленной таблицы отчетливо видно:
Рекомендация
Кто дорожит конфиденциальностью своих разговоров, но не силен в вопросах информационной безопасности мобильных устройств и не хочет постоянно переживать, заражен ли его смартфон вирусами, троянами-шпионами или клавиатурными шпионами, могут воспользоваться рекомендациями, позволяющими без глубоких знаний защитить свое устройство.
Суть рекомендаций сводиться к не сложным для выполнения шагам:
На этом все. Желаю, чтобы ваши разговоры всегда оставались в сохранности.
Понравилась статья? Подпишитесь на канал, чтобы быть в курсе самых интересных материалов
VoLTE/ViLTE + Wi-Fi-Calling — просто о сложном
Сегодня речь пойдет о достаточно новых для России технологиях передачи голоса и видео в сети сотового оператора — VoLTE (Voice over LTE), ViLTE (Video over LTE) и Wi-Fi-Calling (WFC).
Почему при звонке из сети LTE телефон уходит в сеть 3G?
Прежде чем перейти к рассмотрению новых технологий, давайте освежим в памяти, как на текущий момент работает наш смартфон в сети 4G/LTE.
Думаю, что многие абоненты замечали, что смартфон при входящих или исходящих звонках переходит в сети предыдущего поколения (2G/3G), а на само соединение уходит достаточно много времени. Для начала следует сказать несколько слов о том, как верхнеуровнево (очень крупными блоками) выглядит сеть оператора мобильной связи.
На первый взгляд, не сложно, но это только на первый. Давайте разбираться.
Как видно на картинке выше, сеть радио-доступа второго (2G, или GERAN) и третьего (3G, или UTRAN) поколений подключается как к ядру канальной коммутации (CS Core) для осуществления голосовых вызовов, так и к ядру пакетной коммутации (PS Core) для доступа к IP-сетям и для выхода в сеть Internet. Логичный вывод, который напрашивается из сказанного выше: CS Core обеспечивает голосовую связь, а PS Core предназначен для передачи данных. Останавливаться для анализа того, как работают сети передачи данных и голоса в рамках данной статьи, мы не будем.
Рассмотрим прохождение голосовых вызовов для сети 4G. Прежде чем погружаться в подробности, давайте еще раз посмотрим на картинку и вспомним, что сеть радио-доступа LTE не имеет прямых подключений к CS Core. На первый взгляд, это странно, но решение есть. И частью решения является интерфейс между PS Core и CS Core, который называется SGs.
(Справедливости ради нужно сказать, что и до внедрения стандарта 4G/LTE связь между канальным и пакетным ядром была возможна. Интерфейс, по которому могла осуществляться эта связь, называется Gs. Задачи, возлагавшиеся на Gs-интерфейс, заключались в комбинировании (объединении) процедур регистрации в обоих доменах, а также в обеспечении поиска устройства (paging), который осуществлялся из канального домена в пакетный. Это позволяло приостанавливать передачу данных в сети 2G и принимать голосовые вызовы.)
В сети 4G/LTE интерфейс SGs уже не является опциональным и играет важную роль. Вспоминаем, что в сети LTE наше мобильное устройство работает только в пакетном домене (PS Core) и, как вы уже догадались, без интерфейса между PS и CS Core не обойтись.
Теперь давайте кратко рассмотрим процесс осуществления голосовых вызовов, когда Ваше устройство находится в сети LTE. Не вдаваясь глубоко в технические делали, это можно объяснить так:
Входящий звонок. Поскольку телефон находится в сети LTE и не имеет возможности «слушать» сети 2G/3G, «добраться» до него можно только с использованием сети 4G. За мобильность в сети LTE отвечает сетевой элемент MME (Mobility Management Entity). Именно через это устройство по SGs интерфейсу мобильный коммутатор (MSC-S) производит поиск смартфона процедурой «paging» с индикатором того, что идет входящий звонок, сигнализируя, что телефону необходимо перейти в сеть предыдущего поколения с перерегистрацией в CS-домене и принять звонок.
Исходящий звонок. Мобильное устройство сообщает базовой станции (eNodeB), что собирается совершить исходящий звонок, тем самым запуская процесс перехода из LTE в сети предыдущего поколения. Подробнее расписывать процедуру в рамках данной статьи нецелесообразно.
Процесс перехода из LTE в сети предыдущего поколения для совершения голосовых вызовов называется называется CS Fallback (CSFB).
По завершению вызова (уже не важно входящего или исходящего) устройство вернется в сеть LTE, но c небольшим «НО». Несмотря на то, что устройству пришлось перерегистрироваться в сеть 3G (реже в 2G), передача данных, которая могла производиться до звонка, может осуществляться и одновременно с голосовым вызовом. При этом мобильное устройство не потеряет выделенный ему IP-адрес. «НО» заключается в том, что переход в сеть LTE произойдет только в ближайшую паузу в передаче данных.
(Небольшое замечание про SMS. В сети LTE и входящие и исходящие SMS передаются все по тому же интерфейсу SGs и переходов между сетями различных поколений не осуществляется.)
Voice over LTE (VoLTE) и Video over LTE (ViLTE)
У сети LTE, в сравнении с предыдущими поколениями сети, лучше показатели по задержкам и RTT, и она вполне приспособлена для трафика, критичного к качеству канала передачи, а именно, небуферизированного голоса и видео, которыми и являются наши звонки. Осуществление голосовых вызовов наконец-то переходит на протокол IP непосредственно с мобильного устройства.
Теперь давайте рассмотрим, что поменялось в архитектуре сети оператора.
Мы видим, что по сравнению с предыдущей схемой, добавилось облачко с названием IMS. Да, действительно, в качестве ядра для поддержки голосовых вызовов сети LTE и Wi-Fi был выбран IMS.
Начнем с процесса регистрации. Мобильное устройство должно убедиться, что сеть оператора поддерживает передачу голоса поверх IP в конкретной зоне радиопокрытия. Если это так, то смартфон пытается активировать bearer (канал связи по IP) со специальным APN-ом и со специально выделенным классом обслуживания QCI-5, который зарезервирован и оптимизирован для IMS-signaling. Данный класс обслуживания имеет более высокий приоритет по сравнению с классом обслуживания для передачи данных, которая используется для выхода в Интернет, но он, так же как и интернетовский, не требует гарантированной полосы передачи данных и менее критичен к задержкам чем для голоса и видео. По завершению процесса активации bearer-а у мобильного устройства имеется IP адрес, и сеть сообщила IP адрес P-CSCF, который уже является первым элементом ядра IMS. Именно к нему смартфон впервые обращается по протоколу SIP и осуществляет регистрацию в IMS.
Подробно останавливаться на процессах, которые происходят в недрах сети, в рамках данной статьи нецелесообразно. При желании эту информацию можно найти на ресурсах, список которых помещен в конце статьи. Приведу лишь картинку с основными элементами PS Core и IMS.
Мобильное устройство зарегистрировались в ядре IMS и теперь может совершать голосовые вызовы, отправлять/принимать SMS.
Одной из основных отличительных особенностей мобильной VoLTE-сети от классической SIP телефонии — это управление полосой пропускания для конкретного вида трафика. Не секрет, что при передаче голосового трафика по IP-сетям всегда есть риск потери пакетов, что пагубно сказывается на разборчивости речи. Для того чтобы обеспечить приемлемое качество, применяется технология маркировки IP-пакетов. Транспортное оборудование с «пониманием» относится к маркированным пакетам, старается не допустить их потерю и обеспечивает их приоритетную передачу hop-by-hop. В сети мобильного оператора одним из самых дорогих ресурсов является радио-ресурс и всегда есть вероятность того, что в зоне нужной нам базовой станции (eNodeB) может его не оказаться для проключения голосового вызова, потому что все они используются для передачи данных из сети интернет. Я уже упоминал, что для регистрации мобильное устройство активировало отдельный bearer c QCI-5, который по уровню сервиса выше, чем bearer для интернет и в нем была установлена SIP-сессия с IMS Core. При установлении голосового вызова — неважно, входящего или исходящего — IMS-ядро через PCRF и ядро пакетной коммутации запрашивает дополнительный выделенный радио-ресурс (dedicated bearer) с гарантированным битрейтом и с QCI-1 для того, чтобы в нем и передавался RTP-поток с выбранным кодеком. Данный ресурс уже имеет самый высокий приоритет, что и обеспечивает необходимое качество речи.
Теперь можно упомянуть такую технологию, как Video over LTE (ViLTE). Все, что было сказано для VoLTE, справедливо и для ViLTE. Для подключения видео-потока точно так же, как и для голоса, запрашивается еще один dedicated bearer. Он тоже требует гарантированную полосу с несколько более высокой пропускной способностью, чем голос, но уже с чуть меньшим приоритетом (QCI-2). Снижение приоритета обусловлено тем, что потеря пакетов для видео-потока уже не настолько критична, чем для голосового. Согласитесь, что разборчивость речи куда более важна, чем кратковременный сбой в передаче картинки. В результате получается, что у смартфона в случае с ViLTE имеется сразу три bearer-а для нужд IMS (QCI-5 — сигнализация, QCI-1 — голосовой канал, QCI-2 — видео канал).
Также хотелось бы вкратце затронуть тему хэндоверов (переходов из сети одного поколения в другое). Сегодня покрытие сети LTE уступает покрытию сетей предыдущих поколений. Для того чтобы разговор не прерывался в случае, если уровень сигнала сети LTE становится ниже порогового уровня, телефону придется перерегистрироваться в ядре канальной коммутации (CS Core). Для обеспечения «бесшовности» такого перехода была разработана технология SRVCC (Single Radio Voice Call Continuity). В отличие от CS Fall Back (CSFB), который рассматривался в первой части статьи, на момент перехода из LTE в сеть предыдущего поколения, у нас уже имеется голосовой вызов, который мы и пытаемся сохранить без разрыва. В основе технологии лежит протокол GTPv2 и дополнительный интерфейс между PS Core и CS Core, который имеет название Sv. Для обеспечения работы данного интерфейса доработке подверглась CS Core, которая ранее не поддерживала протокол GTP (GPRS tunneling protocol). Схематично процесс перехода из VoLTE в CS-call показан на рисунке.
Теперь можно сказать несколько слов о том, что полезного в VoLTE и зачем внедряется эта технология:
VoWi-Fi, или Wi-Fi-Calling, или WFC
Принципиальное отличие VoWi-Fi от VoLTE заключается в том, что в качестве «последней мили» используется обычный Wi-Fi. Это может быть и домашний интернет и публичный Wi-Fi какого-нибудь кафе. В качестве ядра сети используется все тот же IMS, а вот в части сети доступа есть небольшие изменения. Давайте посмотрим на картинку.
Внимательный читатель заметит, что не видно принципиальных отличий от схемы PS Core для VoLTE. По-прежнему стык ядра пакетной коммутации и IMS Core осуществляется через интерфейс SGi от PGW. Изменения коснулись пути прохождения трафика от мобильного устройства до ядра пакетной коммутации. Для этого у нас появилось устройство под названием ePDG. Именно оно имеет прямой выход в сеть Internet и именно к нему будут, в первую очередь, подключаться телефоны с использованием обычного протокола IPSec. Прежде чем начнется регистрация в IMS-ядре, как и раньше, необходимо успешно зарегистрироваться в ядре пакетной коммутации. На этот раз регистрация производится не от MME, а от ePDG. Для этого используется интерфейс SWm, и мы видим еще один сетевой элемент с названием AAA. Особенностью узла AAA, участвующего в процессе регистрации из untrusted Wi-Fi, то есть из сети Internet, является то, что он работает не по привычному многим протоколу Radius, а по модернизированной его версии — протоколу Diameter. Далее, как и в сети LTE, аутентификация и сверка наличия соответствующих услуг производится все в том же HSS (Home Subscriber Server).
После прохождения регистрации в пакетном ядре и последующей регистрации в IMS Core, звонки осуществляются точно так же, как это происходит и из VoLTE.
Из основных технологических вопросов нам осталось рассмотреть переход (Handover) из сети Wi-Fi в VoLTE и обратно.
Как и в конце предыдущей части, несколько слов о том, что полезного в VoWi-Fi и зачем внедряется эта технология:
Вопросы и ответы
Я предвижу, что будет ряд вопросов и попробую заранее на них ответить:
В: В каких регионах уже доступны технологии VoLTE/VoWi-Fi?
О: На момент публикации статьи услуга доступна абонентам Москвы, Ярославля, Калуги и Башкирии.
В: Когда услуга станет доступна абонентам других регионов МТС?
О: Мы делаем все возможное для скорейшего внедрения технологии. Следите за новостями на наших региональных сайтах.
В: Будет ли работать услуга Wi-Fi-Calling в режиме «самолета»?
О: Да, такой вариант работы действительно есть, но чтобы неожиданно не остаться без связи, мы такой режим не рекомендуем.
В: Какие телефоны имеют поддержку технологий VoLTE и VoWi-Fi?
О: Список устройств, которые поддерживают VoLTE/VoWi-Fi можно найти на http://www.mts.ru/connect/
В: Работает ли SMS через услугу Wi-Fi-Calling в режиме «самолет»?
О: Да, сеть такой вариант работы поддерживает. Дальше все зависит от наличия поддержки в мобильном телефоне. Если говорить про iPhone, то мы делаем все возможное, чтобы SMS over IP стала доступна для абонентов МТС с выходом версии iOS 12.0 (сентябрь 2018).
В: Как подключить услугу?
О: Мы будем подключать услугу абонентам, у которых телефоны имеют соответствующую поддержку сами, но и предоставляем абонентам самим управлять наличием услуги. Как включить/отключить услугу можно найти на странице http://www.mts.ru/connect/
В: Какие кодеки используются для передачи голоса?
О: Приоритетным кодеком является AMR-WB (HD-Voice), но может использоваться AMR-NB. Выбор кодека осуществляется в процессе установления вызова и зависит от большого количества причин. Кодек EVS на нашей сети пока не поддерживается.
В: Поддерживается ли технология ViLTE на телефонах Apple?
О: Нет. Поддержка ViLTE реализована не во всех смартфонах и это не только iPhone.
Автор: Технический эксперт МТС Олег Ермаков, ник на Хабре — eov
