没信号也能打电话！漫谈VoWiFi

漫谈VoWiFi

文 | 谢鹰（联通航美网络有限公司）

背 景

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2024年世界移动通信大会（MWC上海）期间，中国电信举办GSMA 5G VoWiFi Task Force圆桌会议，共同探讨VoWiFi新的应用场景及技术问题，与产业链合作伙伴一起，共同定义5G VoWiFi新场景、新模式、新特性、新体验，共建VoWiFi成熟生态。

7月15日，中国联通也在官方 APP 最新上线了 " 电话 " 小程序，简介为 WiFi 通话。一时间VoWiFi再次引起业界关注，本期漫谈聊聊VoWiFi的那些话题。

什么是VoWiFi？

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所谓VoWiFi，即Voice over WiFi的缩写。从本质上来讲，现在盛行的VoLTE指的是基于LTE网络进行的IP语音业务（VoIP），VoNR指的是基于5G网络进行的IP语音业务，那么VoWiFi指的就是基于Wi-Fi网络的IP语音业务，利用IMS技术通过WiFi网络提供语音通话服务。

作为VoLTE、VoNR的补充，VoWiFi能够有效解决4G/5G因室内覆盖不足导致通讯状况不佳的问题，帮助运营商减少客户流失。同时，还能够降低运营商建设5G基站的成本。

VoWiFi有两种实现模式：

Native模式

是基于手机原生终端系统，使用手机原生通话功能拨打、接听语音电话，收发短信，支持WiFi与4G、5G的无缝切换；

APP模式

是基于APP拨号界面拨打及接听电话，不支持短信和切换；

APP模式可以全国集中建设VoWiFi AS、互联网SBC等核心网设备，并对现网的HSS/UDM进行升级，同步完成业务管理平台建设，最后在手机端通过运营商APP软件或者SDK嵌入其他APP方式，即可实现VoWiFi功能，APP模式，需要用户下载APP，用户使用门槛较高，存在APP推广问题。

Native模式需要分省部署e PDG，3GPP AAA服务器大区部署，逻辑分省，为了解决溯源问题，需建设溯源网关，可大区部署。同时需要对现网部分核心网设备进行升级，以支持位置区上报和与4G/5G切换问题。

ePDG （Evolved Packet Data Gateway）非可信Wi-Fi网络接入方式下的必备网元。终端通过非可信Wi-Fi接入后ePDG后，通过AAA服务器和HSS完成终端身份鉴权。鉴权方式采用基于SIM卡 (EAP-AKA/EAP-SIM)的鉴权，整个过程用户无感。WiFi终端到ePDG之间建立IPSec通道，确保信息安全传输。

IEEE与3GPP的“爱恨情仇”

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通信领域从1G-2G-3G-4G-5G，经历了波澜壮阔的30余年的快速发展，形成了强大统一的标准化组织3GPP，从3G时代开始谋求全球通信标准的大一统，到了4G时代终于殊途同归归结到了LTE标准。

计算机领域，从286-386-486-586-686-奔腾II-奔三-奔四-奔D……随着CPU主频按摩尔定律快速增长，计算机领域的标准化组织IEEE，制定802.3以太网接口标准，802.11无线局域网标准，802.16无线城域网标准，802.20无线广域网标准。

3GPP与IEEE之间一直在针对未来移动互联网发展“相爱相杀”，相关技术规范和标准采用的底层技术都是类似的，从3G时代开始，两个标准化组织都想融合对方，Wimax（802.16）标准还在ITU成为了继WCDMA、TDSCDMA、CDMA2000之后的第四大3G标准，市场最终选择了3GPP，CDMA2000和Wimax标准都落败了，在无线城域网和广域网领域，3GPP一统天下，IEEE 802.16标准和802.20标准都走向穷途末路。

但在局域网范畴，通信运营商也发力Femto cell等低成本解决方案，也制定了基于非授权频段的LTE标准，但相比于无线局域网的802.11标准以其成熟的产业链，Femto cell的发展一直不温不火，随着802.11b、802.11g、802.11n、802.11ac(WiFi5)、802.11ax(WiFi6)、802.11be（WiFi7）WiFi标准持续演进升级，WiFi在建筑物和家庭室内覆盖有着广泛的应用。

随着4G时代VoLTE的大规模应用，VoIP技术已经得到广泛验证，VoWiFi自然就提到议事日程，VoWiFi在3GPP R10（4G的一个版本）版本中进行了详细的规范，国际上已有130多家运营商已经VoWiFi商用，主流芯片及终端均支VoWiFi，产业链相对成熟。

VoWiFi的重要意义

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早在3G时代，就有70%的话务量产生于室内的说法，运营商虽然建设了数百万个4G/5G基站和室分，但室内覆盖一直是运营商头疼的问题，家里宽带、WIFI覆盖良好，但4G/5G覆盖差强人意，如何利用宽带与WIFI弥补4G/5G覆盖的不足成为运营商发展VoWiFi的核心动力。

当然还有一些特殊场景，由于没有4G/5G覆盖，导致短信无法使用、使用体验等等诸多问题，VoWiFi能有效解决用户体验问题。

当然前进的路上也有很多困难，比如监管和溯源问题，通过与监管部门的沟通和技术人员的努力，目前均有相应的解决方案。

伴随着5G-A、6G天地一体化网络的发展，各种接入手段大一统，统一由运营商IMS网络接入正在逐步成为现实。

小结

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2004年笔者开始WiFi与3G的关系的软课题研究，2005年又参与Wimax企业标准制定，作为通信人，比较早的接触了IEEE的相关通信标准研究，2009年还与华为战略规划部一起探讨，3G Femto与WiFi在海外室内覆盖的关系和定位，伴随着移动通信的迅猛发展，3G时代谋求3G与WiFi融合，后来到4G时代的VoWiFi标准，国内直到5G-A标准发布，VoWiFi才开始在国内商用，随着网络融合发展需要，相信未来WiFi技术作为室内覆盖必将融入移动通信网络之中，成为未来天地一体化网络不可或缺的一部分。

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