高速無線通信機能
VoLTE通話

VoLTE （Voice over Long-Term Evolution）は、携帯電話やデータ端末を用いた音声通話とSMSのためのLTE高速無線通信規格です。[ 1 ] [ 2 ] VoLTEは、従来の3G UMTSと比較して最大3倍の音声[ 3 ]とデータ容量、2G GSMと比較して最大6倍の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。 [要出典] 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、そしてキャリア間接続がすべて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は一部の通信事業者によって「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

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VoLTEは、 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をベースとしており、音声サービスの制御プレーンとメディアプレーンのための専用プロファイルを備えています。これにより、GSMAがPRD IR.92で定義するLTE無線ブロードバンドサービス上でVoLTEを容易に実現できます。 [ 4 ]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、回線交換音声ネットワークが通話パスに存在する必要はなく（最終的には回線交換音声ネットワークが必須でもありません）、音声サービスがLTEデータベアラ内のデータフローとして配信されます。

2019年2月現在、世界113カ国で253の通信事業者がVoLTEに投資しており、そのうち87カ国でVoLTE-HD音声サービスを商用開始している事業者は184社で、これは12か月前の65カ国で137事業者から増加しています。[ 5 ] 2019年8月までに、これらの数は120カ国で262の通信事業者がVoLTEに投資し、91カ国で194の通信事業者がVoLTE-HD音声サービスを開始しました。[ 6 ]

要件

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  • 電話サービスプロバイダーは、LTEセルラーネットワーク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向けに、各通信事業者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。
  • モバイルプロバイダーのVoLTEプロファイルがデバイス内に存在する場合、オペレーティングシステムは自動的に接続し、Voice over LTEを有効にします

VoLTEローミング

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従来、 VoLTEローミングは、別の4G / LTEネットワークでローミング中にVoLTE通話を行うために必要でした。現在、3Gコアのみを備えた国では、3GからVoLTEへのローミング相互接続が使用されています。[ 7 ]

VoLTEローミングに対応していないデバイスは、別のネットワークでローミング中にVoLTE通話を行うことはできません。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または3G-VoLTEローミングインターワーキングを使用して3Gホームネットワークにルーティングします。[ 8 ] VoLTEローミングに対応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）を使用して通話の発着信を行うことができます（回線交換フォールバック経由）。2Gまたは3Gネットワ​​ークのいずれも利用できない国では、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ローミングのサポートには、Android 12（2021）以降を搭載したAndroidデバイス、またはiOS 15（2021）以降を搭載したiPhoneが必要です。[ 9 ] 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。[ 10 ] これらの古いデバイスは、主にローミングする可能性が低いユーザー層に属しています。[要出典]

VoLTE緊急通話

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「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経由で緊急番号への通話をサポートしているわけではありません。[ 11 ]一部の通信事業者やメーカーは、VoLTEで緊急サービスに通話する機能を無効にしており、デバイスは緊急サービスへの通話に2Gまたは3Gネットワ​​ークに依存しています。[ 12 ]

2022年の欧州緊急番号協会（EENA）会議において、電気通信専門家のルドルフ・ファン・デル・ベルグ氏は、VoLTE通話と緊急通話に関する深刻な互換性の問題について概説するプレゼンテーションを行いました。彼が提起した主要な問題の1つは、多くの4G/LTE電話（欧州および国際の両方）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。 [ 13 ]

デバイスはネットワーク上でVoLTE通話（IMS登録）が機能している場合でも、4G経由で緊急番号に正常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、そ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を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。 [ 14 ]

信号強度やその他の要因によっては、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）を選択する場合があります。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」と表示される場合がありますが、このメッセージはデバイスが実際に4G/LTE経由で緊急通話を発信できることを証明するものではありません。 [ 14 ]また、特定の地域では4G緊急通話用に設定されているデバイスでも、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」のまま停止し、2Gまたは3Gネットワ​​ークが利用可能であっても通話が繋がりません。[ 14 ]

2024年3月、オーストラリア連邦政府は、3Gネットワ​​ークの停止に先立ち、 4G VoLTE対応の携帯電話74万台以上が、3Gネットワ​​ークの停止後、緊急サービスへの通話ができなくなる可能性があると発表しました。 [ 15 ] 2024年4月初旬、この数字は政府の報告に変更がないまま、メディアで100万台以上にまで増加しました。調査完了後、緊急サービスへの通話ができなくなる可能性のあるデバイスの数は7万台未満でした。[要出典]

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でした。テルストラは2024年5月初旬に停止期間を8月31日まで延長しました。[ 16 ] 2024年8月14日、テルストラとオプタスは3Gネットワ​​ークの停止日をさらに2024年10月28日まで延長しました。[ 17 ] ボーダフォンは2024年1月初旬に3Gネットワ​​ークの停止を完了しました。[ 18 ]

問題点

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VoLTEの導入にはいくつかの問題がありました。

  • VoLTEはすべての加入者に提供されていませんでした。[ 19 ]
  • 一部のプロバイダーのVoLTEサービスは、他のプロバイダーの機器と互換性がありませんでした。
  • 一部の古いLTEデバイスはVoLTEと互換性がなく、メーカーがアップデートしていませんでした。 [ 20 ]
  • 一部の緊急サービスはVoLTEでは利用できませんでした。 [ 21 ]
  • 米国では、多くのM2MデバイスがVoLTEに必要なLTEと互換性がありませんでした。[ 22 ]
  • 多くのセカンドレンジブランドやデバイスは、VoLTE事業者によってサポートされていません。
  • 特定のデバイスを購入する前に、どのVoLTE事業者がサポートしているかを確認する方法はありません。

デバイスの互換性の問題

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VoLTEは、少なくとも2014年以降、すべてのQualcomm Snapdragonチップセット（例：Snapdragon 800/801）でサポートされていますが、一部のAndroidデバイスメーカーはソフトウェアでVoLTEを無効にしています。[ 23 ] [ 24 ]多くのデバイスのメーカーは、すべてのネットワークでVoLTE通話をサポートするために必要なキャリアネットワーク構成／プロファイルを省略しています。[ 25 ]

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でサポートされ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。[ 26 ]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。[ 27 ] ネイティブVoLTE通話サポートのない4GまたはLTEデバイスは、回線交換フォールバック（CSFB）を介して通話を発信または受信するために 2Gまたは3Gネットワ​​ークに依存しており、それ以外の場合は通話サービスを利用できません。

VoLTE対応として販売されているデバイスは、ネットワーク構成の多様性とVoLTE標準化の問題により、特定のネットワークでのみ通話できる場合があります。[ 13 ]

場合によっては（ブランド、市場、地域によって異なりますが）、どのネットワークでもVoLTE通話ができないデバイスが販売されている一方で、通信事業者から直接購入した同じデバイス（通信事業者のソフトウェアを使用）は、その通信事業者のネットワークでVoLTEをサポートしています。[ 28 ]他の通信事業者または他の市場で購入した一部の端末では、特定の国のすべてのネットワークでVoLTEをサポートするように設定されていないソフトウェアが搭載されている場合があります。この問題は主にAndroidやその他のApple以外のデバイスに影響します。iPhone 6（2014年）以降は、少なくともiOS 10を搭載しており、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。iPhone 5と5sはLTEを搭載しているにもかかわらず、VoLTE通話をサポートしていません。[ 29 ] [ 30 ] [ 31 ]

例えば、AndroidデバイスでTelstraネットワークで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は、TelstraネットワークでVoLTE通話を行うことができません。そのため、Telstraの顧客はオープンマーケットデバイスを使用できません。オープンマーケット構成のデバイスは、オーストラリアの競合事業者であるOptusとVodafoneで使用できます。[ 26 ] [ 28 ]

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してVoLTE通話を有効にすることができます[ 26 ]。キャリアはデバイスがサポートされていると認識しない可能性がありますが、正常に動作します。

例えば、テルストラは2024年5月から、8月の3Gサービス停止に先立ち、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通話が可能な改造デバイスを所有する顧客でさえ、4G VoLTE通話を行うたびにこのメッセージを聞いていました。[ 32 ]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、非表示の無線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。[ 26 ] [ 33 ]

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は有効または動作していません。ただし、IMSステータスのデバッグでは、4G緊急通話のサポートが動作していることは確認されません。 [ 14 ]

Android IMSステータス（Voice over LTE）

デバイスでVoLTE通話を「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設定／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、モデム設定は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。[ 26 ]

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確認できます。（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インターフェース」ステータスが「利用不可」のデバイスは、 4G / LTE経由の転送または話中設定を変更できません。注：UTインターフェースはVoLTE通話には必要ありません。UTインターフェースは、 4G / LTEのみのネットワークで補助サービス設定（転送など）を変更する場合にのみ必要です。「利用可能」なUTインターフェースがないデバイスは、転送/話中設定を変更するために2G / 3Gネットワ​​ークに依存しています。

履歴

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2012年8月、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、同時に世界初のVoLTE対応携帯電話であるLG Connect 4Gも発売した。[ 34 ] 2014年5月、シンガポール通信公社（Singtel）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。これはGalaxy Note 3との組み合わせに限られ、その後サービスが拡大された。[ 35 ] 2014年6月、KTはVoice over LTEをベースとした世界初の越境ローミングサービスを発表した。韓国の通信事業者であるKTは、中国移動通信公社（China Mobile）と提携し、VoLTEローミングサービスの開発に着手した。[ 36 ]

2014年11月、VerizonとAT&Tは、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年に開始されました。両社間では、Alcatel-Lucentなどのサードパーティネットワークを使用してテストと設計が行われました。[ 37 ]これは2017年11月に完了したと発表されています。[ 38 ]

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サービスを発表しました。[ 39 ] [ 40 ] [ 41 ] [ 42 ] [ 43 ]

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。[要出典]

2022年12月31日、ベライゾンはCDMAネットワークを停止したため、デバイスはLTEまたは5Gをサポートする必要があった。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った。ベライゾンは2018年に自社ネットワーク上で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だったが、3Gネットワ​​ークの停止期限を2回延長した[ 44 ]。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」と述べている。同社は、この遅延は、まだ3Gネットワ​​ークを利用している顧客への「混乱を最小限に抑える」ための努力であると説明した。 2021年3月現在、Verizonの顧客のうち3Gを使用しているのは1%未満であり、3G接続デバイスの多くは、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。[ 45 ]

さらに、Verizon対応の特定の端末は、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SIMロック解除済みデバイスなど）、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おり、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をサポートしていないデバイス、およびGSMキャリアで販売されている一部の古いデバイスは、VerizonではVoLTEモードでのみ動作します。

音声品質

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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サンプリングが可能な3GPPネットワークで必須です。[ 46 ]

さらに、多くの通信事業者やデバイスは、拡張音声サービス(EVS) を使用できます。これは、最大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、AMR-WB と下位互換性があります。[ 47 ]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。[ 48 ] 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。[ 47 ] (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で使用可能である必要があります。) AMR-WB+ コーデックは、5.2 kbit/s から 48 kbit/s までの広いビット レート範囲を備えています。EVS は、5.9 kbit/s から 128 kbit/s までの広いビット レートを提供し、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[ 47 ]

フラウンホーファーIISは以前、VoLTEにおけるAAC-ELDコーデックの実装を実証しており、彼らはこれを「Full-HD Voice」と呼んでいます。これは標準化や実世界での採用には至っていません。 [ 49 ]その後、彼らはフルバンドモードのEVS（HD+も使用）に対して「Full-HD Voice」という用語を再利用しています。[ 47 ]

参照

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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。

参考文献

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  1. ^ Poikselkä, Miikka; Holma, Harri; Hongisto, Jukka; Kallio, Juha; Toskala, Antti (2012-03-05). Voice over LTE: VoLTE . John Wiley & Sons. ISBN 978-1-119-95168-1。
  2. ^ 「4Gおよび5Gネットワ​​ークにおける音声および通信サービス」エリクソン
  3. ^ 「超接続された世界に向けた5Gの進化」 LTE -A、VoLTE、IoT実践ガイド。2018年6月5日。pp.  382– 443. doi : 10.1002/9781119063407.ch8。ISBN  978-1-119-06330-8– VoLTE経由
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