5G 核心網語音解決方案研究

翟彥超

（北京中網華通設計咨詢有限公司，北京 100000）

1 5G 語音的背景和特點

在傳統的語音服務方案升級的前提下，如果5G 核心網無法提供高質量的語音通話服務，那么用戶對于網絡制式的支持擁護效果會大打折扣，為了留住用戶，5G 系統必須為用戶提供語音服務解決方案。目前正處于5G 網絡覆蓋的初期，基于IMS 提供話音業務，而4G 網絡的語音服務主流是VoLTE 技術，為了保證在技術的升級換代中的通訊穩定性，加之經濟成本的考慮，5G網絡通話服務技術應當與4G 的VoLTE 技術保持一種承上啟下的關系，在4G 與5G 的更迭期間，語音服務能夠無縫銜接。

1.1 高速度、大流量

5G 網絡相比于現在的主流4G 網絡的峰值速度快50到100倍，在一些特殊的場所，峰值速度可以達到每秒傳輸100G，隨著生活水平的提高，人們越來越需要高速度、大流量的語音通話。

1.2 海量連接

在5G 網絡中，連接進入網絡的設備可以大大增加，隨著移動設備的井噴式增長，用戶通過不同的設備連接網絡進行語音通話，5G 在每平方千米的范圍內可以容納100萬臺設備的連接需求。

1.3 延時率低

人們在使用網絡進行語音通話時，對通話的質量要求越來越高，低的延時率是影響通話質量的關鍵因素，5G 網絡的終端延時率可以達到1毫米，能夠滿足人們的需求。

1.4 可靠性高

人們利用5G 網絡通話進行視頻會議、在線輔導，網絡性能的穩定性至關重要，5G 網絡高的可靠性能夠為活動的正常開展保駕護航。

1.5 功耗低、頻譜利用率高

5G 語音相比于當下的4G 網絡LTE 語音更加節約資源，全社會倡導綠色環保低碳的經濟，語音通訊應當朝著資源節約型方向發展，5G 語音恰好符合這一要求，使得資源的利用效率得到飛躍。

第五代移動通信技術是通信行業方面的一大步跨越，它對語音通話的技術支持邁上了一個新的臺階，開辟了多種技術方案支持語音通話的新紀元，5G 核心網語音帶給人們前所未有的語音新體驗。

2 不同5G 核心網下語音解決方案

2.1 非獨立組網方式（NSA）的語音解決方案

用 LTE 無線網絡中非獨立的N R來引入5G 能力，Option 3中的語音（VoLTE）覆蓋和部署場景如下：

（1）NR 覆蓋與 LTE 覆蓋重疊，NR 是非獨立的（即沒有LTE 網絡無法使用）。

（2）支持VoLTE 的LTE 覆蓋。

（3）LTE、CS 域處理語音和應急業務。

（4）VoLTE 網絡可能與2/3G 網絡相互作用，包括語音業務連續性方案（SRVCC）。

5G 時代的到來，人們可以逐漸擺脫網線的束縛，無線網絡在其中扮演著重要的角色，無線網絡增強后，形成了與4G 時代的LTE 通話技術并用的雙連接，運營商在原有的基礎上，繼續使用IMS 服務，并且不會對IMS 服務產生影響。VoLTE 是指在LTE 網絡上提供語音服務，這種服務模式下，4G 網絡終端能夠與計算機網絡產生特定的語音交互，并且語音通話的延遲率能夠達到基本的要求，但是在發展階段的早期，終端存在著潛在的限制，例如在支持的語音類型方面，但是無線網絡的覆蓋范圍和NR 技術的發展將會影響這種方案在未來的發展。

2.2 獨立組網方式（SA）的語音解決方案5G

在 網絡發展的初期階段，網絡的升級不會在全網范圍內進行，那么對于4G 與5G 網絡的耦合應用為用戶提供語音服務便成為一種必然趨勢，這種技術方案的體系如下：

（1）通用網關在4/5G 混合組網的網絡中替代 4G 語音業務中的P－GW。

（2）在5GC 中，MME 和AMF 兩種接口密切交互，保證能夠在EPC 和5GC 之間完美的上傳和下載數據。

（3）在終端的IP 地址前設定控制功能的策略點，為4G 和5G 的并行服務提供控制。

3 5G 核心網語音的進一步演進

5G 核心網提供的語音服務，雖然僅有IMS 層的技術受到微小點的影響，但是與IMS 層相關的UNI 層會不受到牽連影響，在實際的5G 網絡服務中，應當根據實際情況進行調整，具體的配置條件也要根據當地的條件改變。核心語音網的演進，既有廣度范圍也有深度層次，覆蓋的場合要多，在同一領域能夠提供不同層次不同質量的服務，以用戶的基本訴求為依據，提供高質量安全的語音通話服務。在移動終端與5G 核心網的彼此配合方面做到更加的融洽，提供無損信號，甚至做到為普通群眾提供語音內容加密服務。

4 結束語

隨著科學技術的不斷發展，第五代通信技術將會對各行各業帶來顛覆性的革命效果，我國通信技術人員正積極推動技術的升級、布局的優化，建設一個更加高速、安全的網絡架構，在這其中，5G 語音業務既要完美銜接4G 業務，也要在新的網絡環境下致力于為用戶提供更好的語音服務。VoNR 的語音解決方案將在后續進一步優化，充分考慮不同技術之間的網絡互通性與融合性，最終實現通過VoNR 來提供5G 語音服務。