VoLTE y VoWiFi: cómo se relacionan
VoLTE (Voice over LTE) transporta las llamadas como paquetes IP a través de la red de radio LTE.
VoWiFi (Wi-Fi Calling) transporta esas mismas llamadas a través de cualquier red Wi-Fi a la que esté conectado el suscriptor, ya sea un router doméstico, un punto de acceso de oficina o un hotspot público.
Para el suscriptor, ambos servicios funcionan igual. Llama desde la aplicación Teléfono integrada, la otra persona ve el mismo número móvil, y los SMS, el buzón de voz y los servicios suplementarios funcionan de la misma manera. Esto es posible porque ambos servicios terminan en el mismo núcleo IMS. Solo cambia la ruta de acceso. El tráfico VoLTE llega al IMS a través del eNodeB, el SGW y el PGW, mientras que el tráfico VoWiFi pasa por una red Wi-Fi no confiable, el gateway ePDG y el mismo PGW.
Para el operador, esto significa que VoWiFi no es una red de voz aparte, sino una segunda ruta hacia la plataforma de voz ya construida para VoLTE. Por eso la mayoría de los operadores planifican ambos servicios como un solo proyecto, aunque los lancen en momentos distintos. Eso es exactamente lo que hizo el MVNO Miatel. A pedido de sus clientes corporativos, el operador lanzó primero VoLTE y después VoWiFi, y la experiencia del primer lanzamiento facilitó notablemente el segundo.
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Componentes de la red
Antes de analizar el papel del IMS, veamos qué componentes conforman la red.
| Elemento | Función | VoLTE | VoWiFi |
| Dispositivo con cliente IMS integrado | Cliente SIP; cliente IPsec/IKEv2 para Wi-Fi | Sí | Sí |
| Red de radio LTE, MME, SGW | Acceso de radio y movilidad | Sí | Solo para el handover a LTE |
| Red Wi-Fi | Acceso IP no confiable, de cualquier proveedor | No | Sí |
| ePDG | Termina los túneles IPsec y se conecta al EPC mediante S2b | No | Sí |
| PGW | Punto de anclaje; dirección IP en el APN IMS; conserva la dirección durante el handover | Sí | Sí |
| PCRF y PCEF | Políticas, QoS y tarificación; bearer dedicado con QCI=1 para la voz a solicitud del IMS mediante Rx | Sí | Sí |
| 3GPP AAA y HSS | Autenticación EAP-AKA mediante SWm y SWx | Solo HSS | Sí |
| Núcleo IMS | Control de llamadas y servicios | Sí | Sí |
| IPsec/IKEv2 | Túnel cifrado del dispositivo al ePDG a través de Wi-Fi no confiable | No | Sí |
| EAP-AKA | Autenticación del suscriptor con los datos de la tarjeta SIM al establecer el túnel | No (en LTE, la autenticación pasa por el MME) | Sí |
| S2b y SWx/STa | Interfaces 3GPP entre nodos de la red | No | Sí (STa solo para Wi-Fi confiable) |
| SIP (Session Initiation Protocol) | Protocolo de establecimiento de sesiones | Sí | Sí |
Una llamada VoWiFi pasa por varios elementos de forma secuencial. El dispositivo se conecta a Wi-Fi y abre un túnel IPsec hacia el ePDG mediante IKEv2. Mientras se establece el túnel, el suscriptor se autentica con EAP-AKA usando los datos de la tarjeta SIM, por lo que no necesita contraseña ni un inicio de sesión aparte. El ePDG retransmite el intercambio de autenticación al servidor 3GPP AAA a través de la interfaz SWm, y el servidor AAA obtiene los vectores de autenticación del HSS mediante SWx.
Una vez establecido el túnel, el ePDG lo conecta al PGW a través de la interfaz S2b, y el PGW asigna al dispositivo una dirección IP en el APN IMS. Después, el dispositivo se registra en el IMS igual que lo haría a través de LTE. Cuando se inicia una llamada, el IMS solicita recursos de voz al PCRF mediante la interfaz Rx, y la red asigna un bearer dedicado con QCI=1 para el flujo de voz. La tasa de bits garantizada se aplica en el tramo del ePDG al PGW. En el tramo Wi-Fi, la calidad depende de la red a la que esté conectado el suscriptor.
Si el operador considera confiable una red Wi-Fi, por ejemplo la suya propia, el ePDG no es necesario. La red de acceso intercambia los datos de autenticación con el AAA mediante STa y se conecta al PGW mediante S2a.
Figura 1. Arquitectura de VoLTE y VoWiFi: la ruta de la llamada a través de LTE y de Wi-Fi no confiable
El papel del IMS
El IMS (IP Multimedia Subsystem) es la plataforma de voz para VoWiFi/VoLTE. Es la capa que convierte una conexión IP en un servicio telefónico. Utiliza SIP para la señalización de llamadas y está compuesto por varias funciones:
- P-CSCF es el primer punto de contacto del dispositivo; todo su tráfico SIP pasa por él.
- I-CSCF y S-CSCF enrutan las solicitudes, registran a los suscriptores y aplican la lógica de los servicios.
- HSS almacena los perfiles de los suscriptores y los datos de autenticación.
- El Telephony Application Server (TAS) ofrece desvío de llamadas, llamada en espera, conferencias y otras funciones.
El procesamiento en el IMS no depende de la red de acceso. Un registro SIP que llega por LTE y otro que llega a través de un túnel IPsec desde el Wi-Fi de una cafetería se procesan de la misma manera, siempre que ambos pasen por el PGW en el APN IMS. Por eso un solo núcleo IMS atiende tanto VoLTE como VoWiFi, y la numeración, los perfiles de suscriptor y los servicios se configuran una sola vez.
Cuando un suscriptor pasa de LTE a Wi-Fi o viceversa, el PGW conserva la dirección IP del dispositivo, y el dispositivo se vuelve a registrar en el IMS a través del nuevo acceso. Para el IMS, se trata de un cambio de tipo de acceso, no de un suscriptor nuevo. Si la dirección IP cambia durante la transición, la llamada activa debe establecerse de nuevo.
Requisitos de la red
Antes de comenzar la integración, conviene verificar si la red actual está preparada para ella. Si VoLTE ya está en funcionamiento, la mayoría de las condiciones se cumplen, porque la red ya cuenta con un núcleo IMS, políticas de QoS y bearers de voz. VoWiFi agrega requisitos del lado del ePDG, que revisamos uno por uno a continuación.
Compatibilidad con el EPC. El ePDG debe funcionar con el PGW del operador mediante S2b. Si el EPC es de otro proveedor, la compatibilidad en esta interfaz debe confirmarse antes de la integración, ya que por ella pasan tanto el establecimiento de sesiones como el tráfico de los suscriptores. El PCRF y el PCEF deben admitir bearers dedicados para voz, y el tráfico VoWiFi debe pasar por el PCEF y tarificarse con las mismas reglas que las sesiones LTE. La tarificación de VoWiFi debe acordarse por separado con el equipo de facturación.
Núcleo IMS. VoWiFi presupone un núcleo IMS que ya atienda VoLTE o que se lance junto con él. El P-CSCF debe ser accesible desde el APN IMS que los dispositivos reciben a través del ePDG.
SIM y AAA. La autenticación requiere un servidor 3GPP AAA que admita SWm hacia el ePDG y SWx hacia el HSS, así como tarjetas SIM compatibles con EAP-AKA, es decir, USIM. Los suscriptores que ya usan LTE tienen este tipo de tarjetas, por lo que normalmente solo hay que actualizar en ellas los parámetros IMS y el dominio del ePDG.
Túnel IPsec. Un dispositivo con VoWiFi mantiene abierto un túnel IPsec hacia el ePDG. Las redes Wi-Fi domésticas y públicas suelen estar detrás de NAT, por lo que el ePDG debe admitir NAT traversal sobre UDP 4500. La capacidad se dimensiona según la cantidad de túneles simultáneos y el throughput total.
Plataforma. Stingray ePDG de VAS Experts funciona como software en servidores x86 estándar o máquinas virtuales, por lo que no se necesita hardware especializado para el despliegue.
Etapas del despliegue
Veamos paso a paso cómo pasar de una red LTE solo de datos a una red con voz sobre IP completa.
- Evaluar la red. Verifique si el PGW admite la interfaz S2b y el APN IMS, si el EPC puede asignar bearers de voz (QCI=1) a solicitud del IMS, qué capacidad tienen el núcleo IMS y el HSS, y qué tarjetas SIM y dispositivos usan los suscriptores.
- Lanzar VoLTE sobre IMS. Ponga en marcha el núcleo IMS, configure el APN IMS, las políticas de QoS y los bearers de voz, establezca la interconexión con otras redes y pruebe llamadas a través de LTE. Así se crea la plataforma de voz que luego usará VoWiFi.
- Agregar el ePDG e integrarlo con el EPC y el AAA. Conecte el ePDG al PGW mediante S2b y al servidor AAA mediante SWm, y asegúrese de que el servidor AAA funcione con el HSS mediante SWx.
- Registrar el dominio del ePDG y configurar los certificados. Los dispositivos encuentran el ePDG mediante un nombre estándar con el formato
epdg.epc.mnc.mcc donde MCC y MNC son los códigos de país y de red del operador. El operador debe obtener de la GSMA la delegación de su subdominio en la zona pub.3gppnetwork.org e instalar en el ePDG un certificado en el que confíen los dispositivos al conectarse mediante IKEv2..pub.3gppnetwork.org, - Preparar las tarjetas SIM. EAP-AKA requiere una USIM. Los parámetros IMS y el dominio del ePDG pueden grabarse en la tarjeta SIM. Si el dominio no está en la tarjeta, el dispositivo lo construye a partir de los códigos MCC y MNC.
- Trabajar con los fabricantes de teléfonos. Muchos smartphones habilitan VoLTE y VoWiFi solo para los operadores incluidos en su carrier configuration. El operador envía sus parámetros a los fabricantes y espera a que aparezcan en las actualizaciones de software de los dispositivos.
- Realizar un piloto y lanzar el servicio comercialmente. Pruebe el servicio con un grupo limitado de suscriptores, corrija lo que revele el piloto y ábralo a toda la base de suscriptores. Esta última etapa es la que requiere más atención, por eso la tratamos por separado.
Figura 2. Secuencia de despliegue de VoLTE y VoWiFi en la red de un operador
Pruebas y piloto
Las pruebas comienzan en el laboratorio. El equipo verifica cada interfaz por separado (S2b, SWm, SWx, Rx) y luego el flujo completo de la llamada, desde el establecimiento de la conexión IKEv2 y la autenticación EAP-AKA hasta el registro en el IMS, la asignación del bearer de voz, y el establecimiento y la liberación de la llamada. Las trazas de protocolo de esta etapa se convierten después en la referencia para la resolución de problemas.
Tras las pruebas, el servicio se ensaya con un grupo limitado de suscriptores reales, a menudo empleados que usan sus propios teléfonos en redes Wi-Fi domésticas, de oficina y públicas. Así se ve cómo se comporta el servicio en redes que el operador no controla. Se presta especial atención al handover entre VoLTE y VoWiFi en ambas direcciones durante una llamada activa, ya que ahí suelen aparecer los errores de integración entre el ePDG, el PGW y el IMS.
La lista básica de verificación del piloto incluye:
- llamadas salientes y entrantes a través de Wi-Fi;
- envío y recepción de SMS a través de Wi-Fi;
- cambio entre LTE y Wi-Fi durante una llamada en ambas direcciones: la dirección IP del dispositivo se conserva, la llamada no se corta y la sesión anterior se cierra correctamente después de la transición y no permanece en los nodos de la red;
- distintos modelos de teléfono y versiones del sistema operativo.
Problemas frecuentes
La mayoría de las dificultades al lanzar VoWiFi no están en la red en sí, sino a su alrededor. Así lo demuestra la experiencia del MVNO Miatel, el primer operador en lanzar Wi-Fi Calling con el ePDG de VAS Experts. La integración con el AAA y el PGW del operador funcionó casi de inmediato, mientras que las tareas organizativas y la relación con terceros fueron lo que más tiempo tomó.
| Problema | Qué pasó en Miatel | Cómo resolverlo |
| Dominio del ePDG de la GSMA | Durante mucho tiempo no hubo respuesta a la solicitud de delegación del subdominio; la dirección se obtuvo solo tras una correspondencia insistente | Presentar la solicitud al mismo tiempo que comienzan los trabajos técnicos, no después |
| Certificado del ePDG | El certificado no funcionó de inmediato; los detalles se resolvieron en conjunto entre el operador y el proveedor | Comprobar con anticipación que los dispositivos confíen en el certificado. De lo contrario, el túnel no se establecerá y Wi-Fi Calling simplemente no se activará |
| Configuración del lado del dispositivo | Los teléfonos ignoraban el dominio del ePDG grabado en la tarjeta SIM y no contactaban al gateway. No se encontró un método de configuración universal | Planificar desde el principio la inclusión del operador en las carrier configurations de los fabricantes |
| Respuesta lenta de los fabricantes de teléfonos | Los fabricantes no tenían prisa por responder, pero al final el equipo los contactó a través de conocidos | Iniciar las conversaciones con los fabricantes en las primeras etapas del proyecto. Al planificar, priorizar los modelos cuyos fabricantes ya incluyeron al operador en su carrier configuration |
La versión completa del caso de éxito cuenta cómo el equipo buscó la causa en el firmware y el módem del teléfono, por qué el primer smartphone de prueba tuvo que traerse de la India en una maleta y qué efecto inesperado tuvieron VoLTE y VoWiFi para los suscriptores en Moscú. Lea el caso «Implementación del ePDG de VAS Experts en el MVNO Miatel».
Calidad del Wi-Fi. Este problema afecta a todos los operadores. El operador no controla la red Wi-Fi del suscriptor. Los puntos de acceso saturados, un enlace débil con el proveedor o las redes que bloquean IPsec afectan la calidad de las llamadas, y el operador no puede solucionarlo directamente. Por eso el piloto debe incluir redes domésticas, de oficina y públicas.
Cómo elegir un enfoque
Existen varias formas de ofrecer Wi-Fi Calling, y se diferencian en lo que controla el operador y en lo que necesita el suscriptor. Analizamos cada una con más detalle en Cuando la red móvil no está disponible: por qué empezar a llamar por internet.
| Enfoque | Cuándo conviene | Limitaciones |
| UMA (GAN) | Redes 2G/3G heredadas con soporte de UMA | Tecnología obsoleta, poco soporte en los dispositivos modernos |
| Aplicación del operador | Inicio rápido sin integración con el dispositivo | Una aplicación aparte en lugar del marcador nativo; baja prioridad de las llamadas en el dispositivo |
| Acceso confiable al EPC | Redes Wi-Fi propias y administradas por el operador | Funciona solo en la WLAN propia del operador |
| Acceso no confiable mediante ePDG | Cualquier red Wi-Fi, autenticación basada en la SIM | Requiere IMS, un dominio de la GSMA, certificados y soporte en los dispositivos |
| Mensajeros OTT | No requieren inversión del operador | No es un servicio del operador: ni número ni ingresos |
Redes sin 2G ni 3G. Para un operador que solo tiene LTE, la elección del enfoque está prácticamente definida. No tiene una red de conmutación de circuitos a la cual derivar la voz, así que la voz funciona sobre IMS, es decir, sobre VoLTE, desde el primer día. Y como el IMS ya está construido, el acceso no confiable mediante ePDG se convierte en la forma más lógica de agregar VoWiFi.
Un operador así obtiene varios beneficios de VoWiFi a la vez:
- Conectividad cuando hay interferencia en las frecuencias. Si algunas frecuencias móviles están siendo bloqueadas.
- Ahorro para los MVNO. Las llamadas por Wi-Fi no consumen recursos de radio del operador anfitrión, lo que reduce los costos de tráfico.
- Cobertura en interiores. Las llamadas funcionan donde la señal LTE es débil pero hay Wi-Fi: en edificios, centros comerciales y sótanos.
Así está construida la red de un MVNO africano que lanzó VoWiFi con el ePDG de VAS Experts. El operador no tiene 2G ni 3G, y la señal LTE es débil en zonas rurales y dentro de los edificios urbanos. Por eso VoLTE se convirtió en el principal servicio de voz, y VoWiFi cubre los lugares donde LTE no alcanza. Tras las pruebas de laboratorio y el piloto, el lanzamiento comercial de Wi-Fi Calling para todos los suscriptores está previsto para el cuarto trimestre de 2026.
Cómo puede ayudar VAS Experts
VAS Experts ofrece una solución para desplegar VoLTE y VoWiFi basada en productos de desarrollo propio: un ePDG para el acceso por Wi-Fi, además de un PGW y un PCEF para el núcleo de paquetes y las políticas. La solución funciona en servidores x86 estándar o máquinas virtuales y se integra con el EPC, el AAA y el IMS del operador.
Para conversar sobre un lanzamiento en su red, envíe una solicitud a continuación.
Preguntas frecuentes
¿Cuál es la diferencia entre VoLTE y VoWiFi?
Ambos servicios usan el mismo núcleo IMS y el mismo número. VoLTE transporta las llamadas a través de la red de radio LTE, mientras que VoWiFi las transporta a través de Wi-Fi y el gateway ePDG.
¿Se necesita VoLTE antes de lanzar VoWiFi?
En sentido estricto, VoWiFi necesita un núcleo IMS, no VoLTE en sí. En la práctica, Wi-Fi Calling se lanza más rápido donde VoLTE ya está en funcionamiento, porque utiliza el mismo IMS, EPC, políticas de QoS y configuraciones de suscriptor.
¿Qué elementos de red se necesitan para VoWiFi?
Un ePDG integrado con el PGW mediante S2b y con el servidor AAA mediante SWm, un servidor AAA conectado al HSS mediante SWx, un PCRF para los bearers de voz, un núcleo IMS y tarjetas SIM compatibles con EAP-AKA. Además, el operador debe estar incluido en las carrier configurations de los fabricantes de teléfonos.
¿El suscriptor necesita una aplicación o una tarjeta SIM especial?
No se necesita ninguna aplicación. La autenticación se realiza con la tarjeta SIM mediante EAP-AKA, y sirve la misma USIM que se usa para LTE. La función debe ser compatible con el teléfono para ese operador y estar activada en su configuración.
¿Cómo se protege la conexión en una red Wi-Fi pública?
El dispositivo y el ePDG establecen un túnel IPsec mediante IKEv2 con autenticación basada en la SIM. Todo el tráfico de voz y señalización entre el teléfono y la red del operador pasa por este túnel cifrado.
¿Qué problemas enfrentará el operador en el lanzamiento?
Los mayores retrasos se deben a la delegación del dominio por parte de la GSMA, los certificados, la configuración del lado del dispositivo y el tiempo que necesitan los fabricantes de teléfonos para incluir al operador. Estos problemas se describen con más detalle en el caso de Miatel.
