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Voice over Long-Term Evolution（略称 VoLTE）は、携帯電話やデータ端末を使用した音声通話とSMSのためのLTE高速無線通信規格です。 [1] [2] VoLTEは、旧式の3G UMTSよりも最大3倍、 2G GSMよりも最大6倍の音声およびデータ容量を備えています。VoLTEのパケットヘッダーは最適化されていないVoIP / LTEよりも小さいため、使用する帯域幅が少なくなります。VoLTE通話は通常、他の通話と同じ料金で課金されます。
VoLTE 通話を行うには、デバイス、そのファームウェア、両端の携帯電話プロバイダー、およびキャリア間接続のすべてがそのエリアでサービスを実装し、連携できる必要があります。VoLTE は一部のキャリアによって「HD 音声」として販売されていますが、これはより広い概念です。さらに、HD+ ( EVS ) は LTE とNRでのみ使用され、HD 音声は 3G でも利用可能でした。
概要
VoLTE は、音声サービスの制御プレーンとメディアプレーンの特定のプロファイルを備えたIP マルチメディアサブシステム(IMS) アーキテクチャフレームワークに基づいています。これにより、 GSMAが PRD IR.92 で定義したLTEワイヤレスブロードバンドサービスで VoLTE が利用できるようになります。[3]このアプローチにより、音声サービス (制御プレーンとメディアプレーン) は LTE データベアラ内のデータフローとして配信され、通話パスに回線交換音声ネットワークが存在する必要がありません (最終的には回線交換音声ネットワークが存在する必要もありません)。
世界モバイルサプライヤー協会のデータによると、2019年2月時点で、世界113か国で253の事業者がVoLTEに投資しており、そのうち87か国でVoLTE-HD音声サービスを商用化した184の事業者が含まれており、12か月前の65か国で137の事業者から増加しています。[4] 2019年8月までに、これらの数は120か国で262の事業者がVoLTEに投資し、91か国で194の事業者がVoLTE-HD音声サービスを開始しました。[5]
要件
- 電話サービス プロバイダーは、LTE セルラー ネットワーク上で音声サービスを有効にする必要があります。「VoLTE プロファイル」と呼ばれるこのプロファイルには、各サービス プロバイダーが顧客の機器で VoLTE を有効にするために必要な情報が含まれています。
- デバイスメーカーは、世界中のすべてのプロバイダーに対して、各オペレーターのプロファイルを使用してデバイスを更新する必要があります。
- デバイス内にモバイルのサービス プロバイダーが存在する場合、オペレーティング システムが自動的に接続し、Voice over LTE を有効にします。
VoLTEローミング
別の4G / LTEネットワークでローミングしているときに VoLTE 通話を行うには、 VoLTEローミングが必要です。
VoLTEローミングのないデバイスは、別のネットワークでローミングしているときにVoLTE通話を行うことができません。VoLTEローミングはS8HRアーキテクチャを使用しており、このアーキテクチャは通話をホームモバイルネットワークにルーティングします。[6] VoLTEローミングをサポートしていないローミングデバイスは、 2Gまたは3Gネットワーク（利用可能な場合）を使用して通話を発信および受信できます（回線交換フォールバック経由）。2Gまたは3Gネットワークがない国では、ローミングデバイスは接続されたローミングネットワークからの通話サービスにアクセスできません。
VoLTEローミングサポートには、 Android 12（2021）以降を搭載したAndroidデバイスとiOS 15（2021）以降を搭載したiPhoneが必要です。 [7] 2023年4月現在、Googleによると、 Android 4～11のデバイスが世界のAndroidデバイス市場の約70％を占めています。[8]
VoLTE緊急通話
「VoLTE対応」として販売されているすべてのデバイスが、VoLTEを使用して4G/LTE経由で緊急番号に電話をかけられるわけではありません。[9]一部の通信事業者やメーカーは、VoLTEで緊急サービスに電話をかける機能を無効にしており、デバイスは緊急サービスに電話をかけるために2Gまたは3Gネットワークに依存しています。[10]
2022年に開催された欧州緊急番号協会（EENA）会議で、電気通信の専門家であるルドルフ・ファン・デル・ベルグ氏は、VoLTE通話と緊急通話の深刻な互換性の問題について概説したプレゼンテーションを行いました。彼が提起した大きな問題の1つは、多くの4G / LTE電話（ヨーロッパと国際の両方）が、 2G / 3G（回線交換通話）ネットワークがなければ、緊急サービス（911 / 112）に完全に電話をかけることができないことです。[11]
デバイスはネットワーク上でVoLTE通話（IMS登録）が機能していても、4G経由で緊急番号に電話をかけることができない場合があります。Androidデバイスの場合、デバイスの4G緊急通話サポートをテストする方法がありますが、このようなテストにはサードパーティのソフトウェアとツールが必要になる場合があります。4Gデバイスで緊急番号にダイヤルするだけでは、デバイスがVoLTE緊急通話を行えるかどうかをテストするには不十分です。[12]
信号強度やその他の要因に応じて、デバイスはデフォルトで 2G または 3G ネットワーク (利用可能な場合) に設定されます。さらに、4G/LTE デバイスのシステム設定または通知領域に「緊急通話のみ」と表示されることがありますが、そのメッセージはデバイスが実際に 4G/LTE 経由で緊急通話を行えることを証明するものではありません。[12]さらに、デバイスは特定の地域で 4G 緊急通話用に設定されているにもかかわらず、別の国で 4G 通話を行うと接続に失敗する場合があります。これらのデバイスは通常、「通話中」のままになり、2G または 3G ネットワークが利用可能であっても通話がつながりません。[12]
2024年3月、オーストラリアで3Gネットワークが停止される前に、連邦政府は、 3Gネットワークが停止された後、 74万台以上の4G VoLTE対応携帯電話が緊急サービスに電話をかけられなくなると発表しました。 [13] 2024年4月初旬には、この数は100万台以上に増加しました。
テルストラは当初、2024年6月30日に3Gネットワークを停止する予定だった。テルストラは2024年5月初旬に停止日を8月31日まで延長した。[14] 2024年8月14日、テルストラとオプタスは3Gの停止日をさらに2024年10月28日まで延長した。[15] ボーダフォンは2024年1月初旬に3Gの停止を完了した。[16]
問題が発生しました
VoLTE の導入にはいくつかの問題がありました。
- すべての加入者がVoLTEを自動的に利用できるわけではなく、最初は特定の加入者のみにVoLTEが利用可能になった[17]
- 一部のプロバイダーは、自社のショップで販売されている機器にのみVoLTE対応を提供していた。
- 古いLTEデバイスはメーカーによって更新されないため互換性がありません[18]
- 緊急サービスはVoLTEで連絡が取れないという問題に遭遇した[19]
- 米国では多くのM2MデバイスがLTEに対応していなかった[20]
- 多くのセカンドレンジデバイスブランドは携帯電話事業者によってサポートされていない
- 特定のデバイスで世界中のどのオペレータがサポートされているかを「確認」することはできません。
デバイスの互換性の問題
VoLTEは少なくとも2013/2014年からQualcomm Snapdragonチップセットでサポートされています（例：Snapdragon 800/801）が、販売されているすべてのAndroidデバイスでメーカーがソフトウェアでVoLTEを有効にしているわけではありません。[21] [22]また、多くの場合、デバイスにはすべてのネットワークでVoLTE通話をサポートするための適切なキャリアネットワーク構成/プロファイルがありません。[23]
2Gや3Gでの通話とは異なり、VoLTEにはすべてのデバイスとネットワークが普遍的にサポートする単一の構成はありません。一部のネットワークは、GSMA IR.92「オープンマーケットデバイス」構成をサポートしています。[24]この構成は、オープンマーケット（非キャリア）デバイスで使用できる汎用/グローバルVoLTE構成となることを目的としています。[25]ネイティブVoLTE通話サポートがない 4G / LTEデバイスは、通話の発信または受信に2G / 3Gネットワークに依存しており（回線交換フォールバック（CSFB）経由）、2Gまたは3Gネットワークのいずれかがない場合、これらのデバイスは通話サービスを利用できません。
デバイスはVoLTE対応として販売されているが、ネットワーク構成の違いやVoLTE標準化の問題により、一部のネットワークでしか通話ができない可能性がある。[11]
場合によっては、小売バージョンのデバイスがどのネットワークでも VoLTE 通話に対応していない状態で販売されていることがあります (ブランド/市場/地域によって異なります)。ただし、キャリアから直接購入したまったく同じデバイス (キャリア ソフトウェア付き) は、そのキャリア ネットワークで VoLTE をサポートします。[26]同様に、別のキャリアまたは別の市場から購入した一部の端末は、特定の国内のすべてのネットワークで VoLTE をサポートするように (ソフトウェアで) 構成されていない場合があります。この問題は主にAndroidフォンと Apple 以外のデバイスに影響します。iOS 10以降を搭載したiPhone 6 (2014) はほとんどのネットワークで VoLTE 通話をサポートしていますが、iPhone 5と5s は4G / LTEデバイスではVoLTE 通話をサポートしていません。[27] [28] [29]
たとえば、AndroidデバイスでTelstraネットワーク上でVoLTE通話を行うには、デバイスがTelstraモデム構成を実行している必要があります。GSMAの「オープンマーケットデバイス」構成または他の通信事業者の構成を実行しているデバイスでは、Telstraネットワーク上でVoLTE通話を行うことができません。この制限により、Telstraの顧客はTelstraネットワークのネイティブファームウェアサポートを持たないオープンマーケットデバイスを使用することができません。オープンマーケット構成のデバイスは、競合するオーストラリアのプロバイダーであるOptusとVodafoneで動作します。[24] [26]
一部のクアルコムベースのAndroidデバイスでは、特別なソフトウェアを使用してデバイスのファームウェアを変更し、互換性のあるキャリアモデム構成を手動でロードすることができます。[24]ファームウェアを変更することで、顧客はVoLTE通話を利用できるようになりますが、キャリアは、正常に動作しているにもかかわらず、それらのデバイスをサポートされているものとして認識しない可能性があります。
例えば、テルストラは2024年5月から、8月の3Gシャットダウンに先立ち、影響を受ける顧客にアップグレードの必要性をアドバイスする録音済みメッセージをすべての発信通話で強制的に流し始めました。しかし、テルストラでVoLTE通話が機能するように改造されたデバイスを持っている顧客でさえ、4G VoLTE通話を行うたびにメッセージを聞いていました。[30]これは、テルストラが「互換性のある」デバイスの確立されたリスト（つまり、デバイスのIMEI / TACコード） に依存しているためです。
Androidユーザーは、非表示のラジオ情報デバッグメニュー内でデバイスの「 IMSステータス」を確認することで、VoLTEが動作しているかどうかを確認できます。 [24] [31]
IMSステータスに「IMS登録: 登録済み」および「Voice over LTE:利用可能」と表示されている場合、VoLTEは有効で動作しています。IMSステータスが「未登録」および「Voice over LTE: 利用不可」の場合、VoLTEが有効になっていないか動作していないことを示します。ただし、IMSステータスのデバッグでは、4G緊急通話サポートが動作していることは確認されません。 [12]
VoLTE通話をデバイスで「利用可能」にするには、ファームウェアでVoLTEがプロビジョニング/有効化されている必要があり、キャリア互換のモデム構成/プロファイルがデバイスにロードされている必要があります。通常、モデム構成はSIMカードを挿入するとデバイスのファームウェアによって自動的にロードされます。ただし、すべてのデバイスがすべてのネットワークのSIMカードを検出し、VoLTE通話を有効にするように設定されているわけではありません。[24]
IMS ステータス デバッグでは、Wi-Fi 通話(Voice over Wi-Fi) とビデオ通話 ( ViLTE /ビデオ テレフォニー) が利用可能かどうかも示されます。(注: Wi-Fi 通話が利用可能と表示されるには、デバイスが適切な Wi-Fi ネットワークに接続されている必要があります)。
さらに、「UT インターフェイス」ステータスが「利用不可」のデバイスは、 4G/LTE 経由での通話転送または通話中設定を変更できません。注: UT インターフェイスは VoLTE 通話には必要ありません。UT インターフェイスは、4G/LTEのみのネットワークで補助サービス設定 (通話転送など) を変更する場合にのみ必要です。UT インターフェイスが「利用可能」でないデバイスは、通話転送/通話中設定を変更するために 2G/3G ネットワークに依存します。
歴史
2012年8月から、メトロPCSは米国テキサス州ダラスで世界初の商用VoLTEサービスを開始し、同時に初のVoLTE携帯電話であるLG Connect 4Gも発売した。[32] 2014年5月、シングテルはシンガポールで世界初の商用「フル機能」VoLTEサービスを導入したが、これはGalaxy Note 3との組み合わせのみで、その後拡張された。[33] 2014年6月、KTはVoice over LTEに基づく世界初の越境ローミングサービスを発表した。この韓国の通信事業者は中国移動と提携し、VoLTEローミングサービスの開発に取り組んだ。[34]
2014年11月、VerizonとAT&Tは、両社がそれぞれの顧客間でVoLTE同士の接続を可能にすると発表しました。VerizonとAT&Tの顧客間のVoLTE相互運用性は2015年に始まりました。テストと設計は、アルカテル・ルーセントなどのサードパーティネットワークを使用して両社間で行われました。[35]これは2017年11月に完了したと発表されました。[36]
2015年7月11日、SEATEL Cambodiaはカンボジアで2G/3Gを使用しない世界初の商用100% VoLTEサービスを発表した。[37] [38] [39] [40] [41]
2020 年現在、販売されているほぼすべての新しい携帯電話は VoLTE をサポートする可能性があります。[引用が必要]
2022年12月31日、VerizonはCDMAネットワークをシャットダウンしたため、デバイスはLTEまたは5Gをサポートする必要がありました。CDMAのみのデバイスとVoLTEをサポートしていないLTEデバイスを使用している顧客は、その日までにVoLTE対応デバイスに切り替える必要がありました。Verizonは2018年にネットワーク上でCDMAのみのデバイスのアクティベーションを停止し、以前は2019年に3Gサービスを停止する予定でしたが、3Gネットワークのシャットダウンのタイムラインを2回延長しました[42] — 最初は2020年12月31日まで、次に2022年12月31日までで、ネットワークエンジニアリング担当副社長は「これ以上延長することはない」と述べています。同社は、遅延は3Gネットワークをまだ利用している顧客への「混乱を最小限に抑える」ための取り組みであると説明しました。 2021年3月現在、ベライゾンの顧客のうち3Gを使用しているのは1％未満であり、3Gに接続されたデバイスの多くは、スマートユーティリティメーターや家庭用防犯アラームなどの統合デバイスです。[43]
さらに、特定の Verizon 互換端末は、たとえデバイスが CDMA をサポートしていても (たとえば、SprintまたはChina Telecomをサポートするロック解除済みデバイス)、2022 年 12 月 31 日より前であっても Verizon の CDMA ネットワークからブロックされていたため、Verizon で使用する場合は VoLTE のサポートが必要でした。これには、5G対応端末とOnePlus端末が含まれます。Pixel 6およびiPhone 14シリーズ以降の CDMA サポートがないデバイス、および GSM キャリアで販売されている古いデバイスは、VoLTE モードでのみ Verizon で動作します。
音声品質
互換性を確保するために、3GPPは少なくともAMR -NBコーデック（狭帯域）を要求していますが、VoLTEに推奨される音声コーデックは、GSMAの認証プログラムにちなんでHD Voiceという商標でも知られるAdaptive Multi-Rate Wideband（AMR-WB）です。このコーデックは、16kHzのサンプリングが可能な3GPPネットワークで必須となっています。[44]
さらに、多くの通信事業者やデバイスは、Enhanced Voice Services (EVS) を使用できます。これは、AMR-WB と下位互換性のあるスーパーワイドバンド (20～16,000 Hz) またはフルバンド (20～20,000 Hz) のコーデックです。[45]このコーデックは、GSMA の認証プログラムにちなんで、HD Voice+ という商標でも知られています。[46] GSMA は、AMR-WB と同様に EVS を必須にすることを提案しています。[45] (コーデックを使用するには、通信事業者、相互接続、および 2 つの通話デバイスの両方がコーデックを使用できる必要があります。) AMR-WB+ コーデックは、5.2～48 kbit/s の広いビットレート範囲を備えています。EVS は、5.9 kbit/s から 128 kbit/s の広いビットレート範囲を提供し、サービス プロバイダーがサービスに合わせてネットワーク容量と通話品質を最適化できるようにしています。そのため、VoLTE では高い通話品質は保証されません。[45]
Fraunhofer IISは以前、VoLTEでAAC-ELDコーデックの実装を実証しており、これを「Full-HD Voice」と呼んでいる。これは標準ステータスを獲得しておらず、実世界で採用されることもなかった。[47]その後、彼らはフルバンドモードのEVSに「Full-HD Voice」という用語を再利用している（HD+も使用されている）。[45]
参照
ウィキメディア・コモンズには、 Voice over LTEに関連するメディアがあります。
- QoS クラス識別子(QCI) – VoLTE ネットワークでベアラ トラフィックに適切なサービス品質を割り当てるために使用されるメカニズム
- ナレーション NR
- LTE経由のビデオ
- ワイドバンドオーディオ
- 強化された音声サービス
- LTEネットワークのリスト
参考文献
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