5G语音，打造面向未来的超高清通话

        尽管各种业务和应用层出不穷，语音业务仍然在运营商业务中占有重要地位，为用户提供稳定且优质的语音服务，是影响5G体验的重要一环。

        罗马不是一天建成的，5G的建设也无法一蹴而就。在5G不同阶段，随着网络架构、部署规模不尽相同， 中兴通讯提供功能强大且灵活的语音方案，完美匹配各种应用场景。

Vo5G演进路线

        5G同4G一样，延续了基于IMS架构的语音方案。承载在4G LTE网络的语音被称为VoLTE，承载在5G NR网络的语音被称为VoNR。

5G初期部署NSA（Non Stand-Alone）网络是绝大多数运营商的选择，因为4G网络已经广泛部署并可能在未来长期存在，运营商为了尽可能节省投资，语音业务承载在MCG上，即采用VoLTE+eSRVCC的方案。

        而5G演进的终极架构是SA（Stand-Alone）网络，VoNR是提供无与伦比的5G体验的终极目标。

NSA架构下的Vo5G方案

        NSA架构下，语音业务承载在LTE中，NR不参与语音业务；当EN-DC VoLTE终端移出LTE覆盖范围时，终端可以通过SRVCC切换到2G/3G以保持语音服务的连续性。此方案的优点是对4G核心网影响最小，投资最少，运营商可快速推出5G商用业务；缺点是如果SRVCC切换至2G/3G，NR链路将被删除，数据业务速率会急速恶化。

另外一个关键问题是，NSA UE建立双连接后，LTE和NR条链路都需要发射上行信号，相对于未建立双连接的情况，LTE链路能够使用的上行最大发射功率会降低一半。

        为了保障NSA语音业务质量，中兴通讯的Vo5G方案可以根据“基于语音的ENDC功能限制策略”灵活配置VoLTE和双连接配置策略，当基站检测LTE PCell信道质量较差，可将配置双连接承载的NSA UE的NR链路删除，这样就能保证在弱场下UE的上行语音性能；VoLTE语音业务结束后，可继续添加NR链路，享受5G高速体验。

SA架构下的语音方案

        VoNR是基于IMS网络的端到端5G语音解决方案。VoNR通过部署IMS，可以实现语音业务和数据业务并发，所有业务都通过5G网络承载，但语音业务需要IMS进行业务控制。

        如果终端或网络不支持VoNR，可以借助4G网络实现语音业务，即演进的分组系统回落（EPS fallback）方案。此处EPS fallback主要指回落到4G通过VoLTE的方式实现语音业务。但由于4G网络存在多种语音方案，当4G网络无线环境较差或不支持VoLTE能力时，不可避免地，UE会通过CSFB/SRVCC等方式完成语音业务。

对比VoLTE，VoNR究竟有什么优势呢？简单来说，有三点：

        VoNR可以在5G网络下实现高清语音通话，并且网络不会回退，不会出现一旦打电话立马降网速的问题，保障了用户5G业务的使用体验。

        由于5GC的引入，VoNR可以和众多新兴应用紧密结合，如移动增强型移动宽带、虚拟现实、远程操控、工业控制与通信、大规模物联网、增强型车联网等，在多样化的新业务中也能随时随地享受高清语音，给运营商带来价值蓝海。

        VoNR语音质量比VoLTE更优。VoNR要求支持EVS（增强语音语服务），后者是继AMR-WB高清语音编码技术后对通话编码技术的又一次改进，提高了编码的灵活性和效率，通话质量更优。

中兴通讯VoNR方案亮点

        中兴通讯5G语音方案针对VoNR的覆盖、容量和质量开发了一系列的性能提升功能，包括：

        -覆盖扩展

        方案支持子帧聚合（Slot Aggregation），对于上下行业务信道PDSCH/PUSCH，可以在若干个slot上传输同一包数据的不同RV版本，终端收到这包数据的不同RV版本通过合并获得解调增益。此技术可极大提升远点用户的解调性能，增强小区覆盖性能。

        -容量提升

        方案支持头压缩（RoHC），能够节省空口资源，对语音类业务尤其明显，中强场语音报头的压缩效率最高可达90%；支持SPS，即半静态调度（Semi-Persistent Scheduling），可以很大程度上节省调度开销，节省PDCCH资源，扩大小区容量。

        -质量优化

        方案支持MAC CE编码速率调整。对于语音这种以用户体验维度来衡量质量的业务，远点UE的语音质量很难保证。MAC CE编码速率调整可以在上行覆盖点自适应调整UE上行发送速率，在降低业务量的同时又能保证业务的持续性及用户感知。支持增强语音语服务（EVS），通话质量更高清。

        -终端节电

        方案支持DRX（Discontinuous Reception）。UE在RRC_CONNECTED态，周期性在激活期内对PDCCH进行检测和接收，而在非激活态内不检测PDCCH，此时UE处于休眠状态，节省终端电量消耗。

VoNR与EPS fallback性能对比

        为了给用户提供更好的5G服务，运营商也在加速5G的独立组网（即SA网络），中兴通讯积极与多个运营商合作，对SA架构下的语音方案展开了商用性能验证。

        -呼叫建立时延对比

        在广州与某运营商合作的5G测试结果表明，EPS Fallback采用切换流程时呼叫建立时延最优为2~3.5s，采用盲重定向时呼叫建立流程为2~5s，采用基于测量的重定向时呼叫建立时延为3~5s。VoNR的呼叫建立时延为1.3~1.8s（空扰条件），明显优于EPS Fallback方案（见图1、图2）。

        -覆盖对比

        测试结果表明（图1），MOS在3.9~4.3时，5G信号的RSRP要求可以放宽到（-101dBm~ -124dBm）优于同等MOS情况下的4G信号RSRP信号要求（-98~-100dBm）。即在同等覆盖条件下，VoNR的MOS值优于VoLTE。

        图1  外场测试结果：VoNR的MOS与呼叫建立时延

        图2    外场测试结果：EPS Fallback三种方式的呼叫建立时延

        综上所述，NSA语音性能不如SA语音，并且 NSA语音处理流程更加复杂，因此推荐部署VoNR，加速VoNR建网，保证语音在5G的连续性，

为用户提供更好5G业务感知。

商用进展

        在国内，中兴通讯已经和各大运营商合作，成功商用了NSA语音方案；VoNR也在广州、福建、山东、北京等城市进行了测试；国际上，中兴通讯已经帮助奥地利、西班牙、泰国、白俄等国家的运营商成功商用了5G语音。2020年5月25日，中兴通讯助力白俄罗斯某运营商完成了独联体地区首个SA VoNR呼叫，呼叫建立时延仅1.025s。

中兴通讯灵活的5G语音方案匹配各种应用场景，助运营商迈向5G时代！