介紹5G網(wǎng)絡(luò)下包含VoNR及EPS fallback等在內(nèi)的語(yǔ)音技術(shù)資料下載

【摘要】 本文對(duì)5G網(wǎng)絡(luò)下包含VoNR及EPS fallback等在內(nèi)的語(yǔ)音技術(shù)進(jìn)行了介紹，涉及5G語(yǔ)音方案相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)、基本業(yè)務(wù)流程等層面。并針對(duì)現(xiàn)有語(yǔ)音方案流程設(shè)計(jì)，提出了存在的問(wèn)題，以及可能的解決方向。 01 引言 從4G LTE開始，語(yǔ)音實(shí)現(xiàn)方案就不再僅僅是2G/3G網(wǎng)絡(luò)，單純通過(guò)電路域網(wǎng)絡(luò)提供如語(yǔ)音業(yè)務(wù)和其他增值業(yè)務(wù)，而是設(shè)計(jì)通過(guò)IP多媒體子系統(tǒng)（IMS，IP Multimedia Subsystem）實(shí)現(xiàn)將語(yǔ)音業(yè)務(wù)承載在IP網(wǎng)絡(luò)，也即VoLTE（Voice over LTE）的方式，實(shí)現(xiàn)將2G/3G電路域所有業(yè)務(wù)在4G網(wǎng)絡(luò)全部“IP化”。4G網(wǎng)絡(luò)的逐步部署擴(kuò)展過(guò)程中，處于對(duì)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的不同階段及對(duì)語(yǔ)音業(yè)務(wù)連續(xù)性的考慮，4G還提出了如電路域回落（CSFB，Circuit Switched Fallback）及單無(wú)線語(yǔ)音呼叫連續(xù)性（SRVCC，Single Radio Voice Call Continuity）等過(guò)渡方案。 5G NR語(yǔ)音方案設(shè)計(jì)，延續(xù)了4G LTE通過(guò)IP網(wǎng)絡(luò)承載語(yǔ)音業(yè)務(wù)的方式，通過(guò)5G網(wǎng)絡(luò)（無(wú)線網(wǎng)+核心網(wǎng)）和IMS系統(tǒng)承載語(yǔ)音業(yè)務(wù)，該種方式稱為VoNR（Voice over NR）。同樣地，考慮到5G不同階段部署規(guī)模不同，而4G網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)廣泛部署并可能在未來(lái)長(zhǎng)期存在，以及對(duì)語(yǔ)音業(yè)務(wù)連續(xù)性保證的需求，回落方案設(shè)計(jì)也是十分必要的，因此演進(jìn)的分組系統(tǒng)回落（EPS fallback）方案也是5G語(yǔ)音方案的一種。這里EPS fallback主要指回落到4G通過(guò)VoLTE的方式實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音業(yè)務(wù)，但由于4G網(wǎng)絡(luò)存在多種語(yǔ)音方案，當(dāng)4G網(wǎng)絡(luò)無(wú)線環(huán)境較差時(shí)，不可避免地，UE會(huì)通過(guò)如CSFB的方式，完成語(yǔ)音業(yè)務(wù)。 02 5G語(yǔ)音方案介紹 2.1? 方案介紹 在概述部分，本文簡(jiǎn)單介紹了5G網(wǎng)絡(luò)中可能存在的語(yǔ)音方案。 （1）VoNR：基于IMS網(wǎng)絡(luò)的5G NR 語(yǔ)音解決方案，架構(gòu)在5G NR網(wǎng)絡(luò)上，全I(xiàn)P條件下，基于IMS server的端到端語(yǔ)音方案。VoNR通過(guò)部署IMS，可以實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音業(yè)務(wù)和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)并發(fā)，所有業(yè)務(wù)都通過(guò)5G網(wǎng)絡(luò)承載，但語(yǔ)音業(yè)務(wù)需要IMS進(jìn)行業(yè)務(wù)控制。 ?（2）EPS fallback：借助4G網(wǎng)絡(luò)語(yǔ)音業(yè)務(wù)的方案。 1）VoLTE：基于IMS網(wǎng)絡(luò)的5G NR 語(yǔ)音解決方案，架構(gòu)在5G NR網(wǎng)絡(luò)上，全I(xiàn)P條件下，基于IMS server的端到端語(yǔ)音方案。VoLTE方案可以保證話音質(zhì)量，但需要4G網(wǎng)絡(luò)和5G網(wǎng)絡(luò)間的互操作，語(yǔ)音業(yè)務(wù)發(fā)起時(shí)延相較VoNR會(huì)更長(zhǎng)，同時(shí)也需要部署IMS。 2）CSFB：終端在LTE接入下能夠發(fā)起話音業(yè)務(wù)等CS業(yè)務(wù)，以及接收到話音等CS業(yè)務(wù)的尋呼，并且能夠?qū)K端在LTE網(wǎng)絡(luò)中正在進(jìn)行的PS業(yè)務(wù)進(jìn)行正確地處理的技術(shù)。終端在LTE接入下能夠發(fā)起話音業(yè)務(wù)等CS業(yè)務(wù)，以及接收到話音等CS業(yè)務(wù)的尋呼，并且能夠?qū)K端在LTE網(wǎng)絡(luò)中正在進(jìn)行的PS業(yè)務(wù)進(jìn)行正確地處理的技術(shù)。當(dāng)前版本，5G不支持和2/3G網(wǎng)絡(luò)的交互，因此要發(fā)起CSFB，首先需要回落到4G網(wǎng)絡(luò)。當(dāng)前版本，5G不支持和2G/3G網(wǎng)絡(luò)的交互，因此要發(fā)起CSFB，首先需要回落到4G網(wǎng)絡(luò)，通過(guò)這種方案實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音業(yè)務(wù)，時(shí)延最長(zhǎng)，但是該方案對(duì)終端的要求比較低。 5G網(wǎng)絡(luò)部署初期，如果5G網(wǎng)絡(luò)是獨(dú)立部署（SA）的，通過(guò)EPS fallback方式回落4G，通過(guò)VoLTE甚至CSFB實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音業(yè)務(wù)，可以減少切換，確保語(yǔ)音的連續(xù)性。但隨著5G網(wǎng)絡(luò)部署的逐步成熟，VoNR將逐步成為5G主流語(yǔ)音方案。 2.2? 網(wǎng)絡(luò)架構(gòu) （1）VoNR 與4G網(wǎng)絡(luò)相似，通過(guò)5G核心網(wǎng)（5GC，5G core network），網(wǎng)絡(luò)就可以滿足運(yùn)營(yíng)商的業(yè)務(wù)需求，但是這種通過(guò)分組交換（PS，Packet Swith）實(shí)現(xiàn)的業(yè)務(wù)提供的是一種盡力而為的服務(wù)，不保證服務(wù)質(zhì)量，而語(yǔ)音業(yè)務(wù)對(duì)于對(duì)于話音質(zhì)量有較高的要求，特別是相較2/3G通過(guò)電路分組（CS，Circuit Switch）提供的是較為穩(wěn)定的高質(zhì)量業(yè)務(wù)。因此，5G網(wǎng)絡(luò)也需要通過(guò)部署IMS系統(tǒng)為語(yǔ)音業(yè)務(wù)提供語(yǔ)音質(zhì)量的保證。 除了為業(yè)務(wù)提供質(zhì)量保證外，IMS系統(tǒng)還提供策略和計(jì)費(fèi)控制（PCC，Policy and Charging Control）。通過(guò)5G網(wǎng)絡(luò)提供VoNR的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)如圖1所示： 圖1??? 通過(guò)5GS連接IMS提供語(yǔ)音業(yè)務(wù) （2）EPS fallback 根據(jù)前面的介紹，我們知道，EPS fallback方式需要5G網(wǎng)絡(luò)和4G網(wǎng)絡(luò)間的互操作完成語(yǔ)音業(yè)務(wù)，由于CSFB方案是UE在回落到4G基礎(chǔ)上進(jìn)行二次回落，因此這里我們僅對(duì)通過(guò)EPS fallback方式回落到4G通過(guò)VoLTE方式完成語(yǔ)音業(yè)務(wù)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的介紹，如圖2所示： 圖2??? 通過(guò)EPS fallback提供語(yǔ)音業(yè)務(wù)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu) 與VoNR網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)相比，通過(guò)（EPS fallback回落后）VoLTE完成語(yǔ)音業(yè)務(wù)，網(wǎng)絡(luò)仍需部署IMS系統(tǒng)，同時(shí)，需要4G網(wǎng)絡(luò)來(lái)完成語(yǔ)音業(yè)務(wù)。 2.3? 基本流程 對(duì)于一個(gè)用戶終端（UE，User Equipment）來(lái)說(shuō)，不論他要發(fā)起何種業(yè)務(wù)，都要經(jīng)歷網(wǎng)絡(luò)注冊(cè)、業(yè)務(wù)發(fā)起、資源釋放等過(guò)程，語(yǔ)音業(yè)務(wù)亦是如此。對(duì)于一個(gè)5G UE，如果他要在5G網(wǎng)絡(luò)上發(fā)起語(yǔ)音業(yè)務(wù)，需要經(jīng)歷5G網(wǎng)絡(luò)注冊(cè)（5GC Registration）、IMS系統(tǒng)注冊(cè)（IMS Register）、業(yè)務(wù)發(fā)起、資源分配、資源釋放等過(guò)程。下面將從注冊(cè)過(guò)程（包含5G網(wǎng)絡(luò)注冊(cè)和IMS系統(tǒng)注冊(cè)）以及業(yè)務(wù)發(fā)起及資源分配兩部分對(duì)5G語(yǔ)音實(shí)現(xiàn)進(jìn)行介紹。