5G新通信 | VoLTE——5G时代的话音基础网

时间：2020-09-29 03:41:06 栏目：科技

我们天天谈5G，商议各类新用例，但你知道吗，为了知足语音通话这项根基通信需求，5G大规模商用需以完美的VoLTE收集为前提。

原因一：3GPP尺度不支撑语音从5G回落到2/3G CS，VoLTE成为5G时代的语音根蒂网

如上图，从2G/3G到4G再到5G，移动通信收集的语音买卖履历了分歧的解决方案。

2G/3G收集买卖首要以语音为主，采用CS电路域语音方案。

进入4G全IP时代，只有分组域PS，不再支撑传统CS电路域语音，于是提出了CSFB和VoLTE两种方案来支撑语音买卖。

CSFB，即CS FallBack，指当手机在4G收集中提议或领受语音呼叫时从LTE收集回落到2/3G收集，借助2/3G收集的CS电路域来完成语音通话，通话竣事后再返回4G LTE。

VoLTE，即Voice over LTE，指经由引入IMS，LTE收集直接供应基于IP的语音买卖。

在VoLTE方案下，考虑在4G收集未达到全笼盖之前，当4G旌旗笼盖欠好时会影响VoLTE语音通话质量甚至掉话，为了包管语音通话的一连性，还采用了SRVCC方案以实现VoLTE向传统2/3G CS无缝切换。

如今进入5G时代，语音买卖依然是人们根基的通信需求，运营商的5G套餐也都是和语音买卖绑缚在一路的，那5G时代的语音方案是如何的呢？

5G有NSA非自力组网和SA自力组网两大选项，5G语音方案凭据这两大组网选项分为VoLTE、EPS Fallback、VoNR三种。

非自力组网

在非自力组网下，LTE与NR双保持，4G基站和5G基站共用EPC焦点网，能够经由EPC和4G基站承载VoLTE，也能够经由EPC和5G基站承载VoNR。

经由EPC和4G基站承载VoLTE时，PS语音直接端到端承载于4G收集，无需经由5G NR基站承载。但前提是4G收集得开通VoLTE。

在非自力组网阶段，运营商也能够布置VoNR（话音将经由EPC和5G基站承载），为用户带来更好的体验，例如语音通话可与高速数据买卖同时使用、较短的话音接通时间等。

自力组网

在自力组网下，5G语音有EPS Fallback和VoNR两种解决方案。

EPS Fallback

和4G时代的CSFB雷同，5G收集不供应PS语音买卖，当手机在5G收集中提议或领受语音呼叫，经由重定向或切换的体式回落到4G收集，由4G收集供应VoLTE语音买卖。

VoNR

自力组网下的VoNR，指经由5G焦点网和5G NR基站承载VoNR，由5G收集端到端供应PS语音买卖。

雷同于4G时代的SRVCC方案，考虑在5G收集未达到全笼盖之前，当5G旌旗笼盖欠好时会影响VoNR语音通话质量甚至掉话，为了包管语音通话的一连性，5G时代还采用了PSHO机制来实现VoNR与VoLTE之间腻滑切换。

对照5G时代和4G时代的语音解决方案，两者在设计思路上相似，都是以确保语音买卖一连性为前提，但5G时代有一个要害的分歧点―― 3GPP没有界说从5G收集直接回落或切换（SRVCC）到2/3G CS收集的机制。

也就是说，在5G SA组网下，只能确保5G和4G之间的语音一连性，不支撑5G与2/3G CS之间的语音一连性。

显然，进入5G时代，传统2/3G CS语音正逐渐被“甩掉”。在曩昔的4G时代，经由CSFB方案回落到2/3G CS语音是必选项，而VoLTE为可选项，2/3G CS收集是4G时代语音买卖的根蒂撑持。而如今进入5G时代，VoLTE作为确保2/3/4/5G语音买卖一连性的要害保持纽带，已从可选项演进为必选项，成为5G时代的语音根蒂网。

在5G NSA阶段，VoLTE可避免用户打德律时回落到2G/3G收集而导致数据买卖速度下降甚至完全休止，以及通话守候时间过长等问题。

在5G SA布置早期NR笼盖局限有限时，可依托于笼盖完美的4G收集的VoLTE来避免话音买卖的不一连性。即使跟着5G SA规模布置，5G NR笼盖逐渐完美，VoLTE仍可在室内、郊区这些NR笼盖微弱区域作为VoNR的精巧增补。

一些运营商早已指出VoLTE作为5G时代的语音根蒂收集的主要性，好比中国电信早在2018年发布的《中国电信5G手艺白皮书》中就指出，对于语音买卖，5G实现全笼盖相对较难，为避免频仍切换，连结语音一连性，初期采用SA下的5G回落VoLTE方案，当5G收集笼盖机能周全提拔后，再适时考虑VoNR等手艺方案。

再进一步看，5G时代若是没有这个VoLTE根蒂语音收集，还或者会影响5G数据买卖体验。

原因二：没有VoLTE/VoNR，5G手机只能当4G用

来看一段3GPP对于语音接入选择的尺度划定：

A UE set to “voice centric” for 5GS shall always try to ensure that voice service is possible. A voice centric 5GC capable and EPC capable UE unable to obtain voice service in 5GS shall not select a cell connected only to 5GC. By disabling capabilities to access 5GS, the UE re-selects to E-UTRAN connected to EPC first (if available). When the UE selects E-UTRAN connected to EPC, the UE performs Voice Domain Selection procedures as defined in TS 23.221 [23]. （3GPP 23.501, 5.16.3）

这段话的大意是：

以“以语音为中心”终端必需始终确保语音买卖可用。若是“以语音为中心”的终端在5G收集中无法获得语音买卖，好比VoNR和EPS Fallback都弗成用时，终端必需封闭接入5G收集的能力，重选回4G收集（若是可用），以确保语音可用。

怎么懂得呢？得从5G终端接入收集时说起。当5G终端检测到5G收集可用时，会向5G焦点网提议..恳求（Registration Request）以接入到5G收集。在这个过程中，5G终端会成家“终端使用设置（UE Usage Setting）”和“收集是否支撑IMS语音能力（IMS Voice Support Indicator）”，来决意驻留到哪个收集。

终端使用设置（UE Usage Setting）有两种设置：“以语音为中心（Voice centric）”和“以数据为中心（Data centric）”。对于5G手机这种终端形态，支撑语音通话是根基功能，是以都是“以语音为中心”的。

这就意味着，当5G手机接入5G收集时，若是5G收集不支撑VoNR，4G收集也不支撑VoLTE（即5G语音不支撑EPS Fallback），就会导致如下情形：

一方面，甭管5G旌旗有多强，5G手机无法接入5G收集，只能驻留在4G收集，始终无法获取5G数据买卖，用户无法享用5G高速上彀；

另一方面，因为4G收集不支撑VoLTE，驻留在4G收集的5G手机只能享用4G数据买卖，打德律时需回落到2/3G CS收集。

简洁的说，若5G时代不支撑VoNR/VoLTE，5G手机顶多只能当4G用，并且只能使用4G数据买卖。这必然会大幅降低5G用户体验。

是以，出于话音、数据买卖的双重考虑，在5G早期还未开通VoNR，或许正在布置VoNR时，运营商需一张完美的VoLTE收集作为打底，以避免影响5G用户的数据买卖体验。

原因三：没有VoLTE打底的VoNR，体验要降级

您或许还会问，若是运营商在4G时代没有成长VoLTE，到了5G时代，能不克不成长VoLTE，直接一步跳到VoNR？

谜底生怕会让您失望。

我们在前面已经讲过，5G不支撑回落或切换到2/3G CS语音收集，只支撑EPS Fallback或PSHO到4G VoLTE收集，那若是4G不支撑VoLTE或者会发生什么情形呢？

众所周知，因为5G NR频段更高，在5G NR与4G LTE共站布置下，5G NR笼盖局限或者会小于4G LTE，这就会至少显现两种笼盖场景：

场景一：5G手机仅处于4G LTE笼盖局限，无5G NR笼盖