5G語(yǔ)音方案研究

【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。

1 引言

從4G LTE開(kāi)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(xiàn)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(xiàn)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(chēng)為VoNR（Voice over NR）。同樣地，考慮大道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(xiàn)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)。

2 5G語(yǔ)音方案介紹

2.1 方案介紹

在概述部分，本文以簡(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(huà)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(huà)音業(yè)務(wù)等CS業(yè)務(wù)，以及接收到話(huà)音等CS業(yè)務(wù)的尋呼，并且能夠?qū)�終端在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(huà)音業(yè)務(wù)等CS業(yè)務(wù)，以及接收到話(huà)音等CS業(yè)務(wù)的尋呼，并且能夠?qū)�終端在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(mǎn)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(huà)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(hù)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。

2.4 注冊(cè)過(guò)程

（1）5G系統(tǒng)注冊(cè)

對(duì)于任意一個(gè)用戶(hù)終端，當(dāng)其開(kāi)機(jī)后，都需要首先附著到5G網(wǎng)絡(luò)中，以便可以獲取相應(yīng)的服務(wù)。在初始接入過(guò)程中，網(wǎng)絡(luò)會(huì)從UE處獲取PEI（），AMF將會(huì)用EIR（）對(duì)UE 的PEI檢測(cè)，并將PEI發(fā)送給UDM、SMF、PCF等。在網(wǎng)絡(luò)注冊(cè)過(guò)程中，UE還會(huì)將注冊(cè)類(lèi)型、UE能力、安全參數(shù)的信息發(fā)送給網(wǎng)絡(luò)。根據(jù)UE提供的信息，網(wǎng)絡(luò)對(duì)UE進(jìn)行身份驗(yàn)證、接入控制等。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)接受該UE時(shí)，會(huì)給UE反饋?zhàn)��?cè)接收（Registration Accept）消息，在這條信息中會(huì)包含如5G-GUTI、注冊(cè)區(qū)域、移動(dòng)性限制條件、PDU會(huì)話(huà)在、語(yǔ)序的NSSAI、注冊(cè)更新定時(shí)器周期、LADN信息與MICO模式，以及是否支持通過(guò)PS會(huì)話(huà)實(shí)現(xiàn)IMS語(yǔ)音的指示，以及網(wǎng)絡(luò)是否支持N26接口時(shí)的互操作。 其中以及是否支持通過(guò)PS會(huì)話(huà)實(shí)現(xiàn)IMS語(yǔ)音的指示、網(wǎng)絡(luò)是否支持N26接口時(shí)的互操作兩項(xiàng)會(huì)對(duì)UE選擇語(yǔ)音實(shí)現(xiàn)方案有一定的影響。圖3是5G系統(tǒng)注冊(cè)流程圖。

圖3 5G系統(tǒng)注冊(cè)流程圖

這里“是否支持通過(guò)PS會(huì)話(huà)實(shí)現(xiàn)IMS語(yǔ)音的指示”是AMF根據(jù)UE能力和網(wǎng)絡(luò)能力的匹配情況設(shè)定的，為了設(shè)定該值，AMF會(huì)發(fā)起UE能力和兼容性查詢(xún)流程，且AMF設(shè)定該值后可在后續(xù)定期更新該值。具體來(lái)說(shuō)AMF會(huì)在以下情況任意一個(gè)滿(mǎn)足的條件下將該指示設(shè)置為“支持”。

1）網(wǎng)絡(luò)能夠在當(dāng)前注冊(cè)區(qū)域中通過(guò)支持語(yǔ)音的5G QoS流在PS會(huì)話(huà)上提供成功的IMS語(yǔ)音；

2）如果網(wǎng)絡(luò)無(wú)法通過(guò)連接到5GC的NR-RAN上的PS會(huì)話(huà)提供成功的IMS語(yǔ)音，但能夠執(zhí)行以下操作之一：

◆如果連接到5GC的E-UTRA支持IMS語(yǔ)音，并且NG-RAN支持切換或重定向到連接到5GC的E-UTRA，并未該UE建立用于IMS語(yǔ)音的QoS流；

◆如果UE支持切換到EPS，則EPS支持IMS語(yǔ)音，并且NG-RAN支持切換到EPS，并為UE建立用于IMS語(yǔ)音的QoS流建；

◆如果UE支持重定向到EPS，則EPS支持IMS語(yǔ)音，并且NG-RAN支重定向到EPS，并為UE建立用于IMS語(yǔ)音的QoS流建立。

區(qū)別于4G網(wǎng)絡(luò)附著（Attach）過(guò)程，在5G網(wǎng)絡(luò)注冊(cè)過(guò)程中網(wǎng)絡(luò)并不會(huì)為UE建立默認(rèn)承載提供一直在線(xiàn)的服務(wù)。因此，如果該UE還是IMS用戶(hù)，當(dāng)UE完成注冊(cè)后，由于還需進(jìn)行IMS域注冊(cè)，因此需要建立相應(yīng)的承載/QoS流來(lái)承載注冊(cè)信令。

（2）IMS域注冊(cè)

作為一個(gè)相對(duì)獨(dú)立的系統(tǒng)，IMS需要用戶(hù)在IMS服務(wù)前進(jìn)行鑒權(quán)和授權(quán)，因此與5G系統(tǒng)的注冊(cè)相似，IMS域的注冊(cè)過(guò)程也是網(wǎng)絡(luò)和UE間進(jìn)行雙向鑒權(quán)的過(guò)程。

在該過(guò)程中，UE通過(guò)發(fā)出Register（注冊(cè)請(qǐng)求）消息，啟動(dòng)IMS域的注冊(cè)過(guò)程。注冊(cè)請(qǐng)求消息中會(huì)包含如用戶(hù)表示、用戶(hù)信息、會(huì)話(huà)描述信息等，注冊(cè)請(qǐng)求消息首先會(huì)到達(dá)P-CSCF；之后，P-CSCF通過(guò)DNS得到用戶(hù)歸屬網(wǎng)的I-CSCF并將注冊(cè)消息轉(zhuǎn)到I-CSCF；通過(guò)查詢(xún)HSS，I-CSCF會(huì)為UE選擇一個(gè)S-CSCF并將消息轉(zhuǎn)到S-CSCF，然后S-CSCF借助從HSS獲取的用戶(hù)認(rèn)證信息（如簽約信息、安全信息等），并UE進(jìn)行鑒權(quán)數(shù)據(jù)的計(jì)算和反饋；在此只有，UE會(huì)發(fā)起二次注冊(cè)，并反饋計(jì)算數(shù)據(jù)，S-CSCF通過(guò)比較，確認(rèn)UE為合法用戶(hù)后下發(fā)消息告知UE注冊(cè)成功。圖4為IMS注冊(cè)流程圖。

圖4 IMS注冊(cè)流程圖

2.5 業(yè)務(wù)發(fā)起及資源分配

一般來(lái)說(shuō)，當(dāng)UE完成5GS注冊(cè)及IMS域注冊(cè)，而沒(méi)有業(yè)務(wù)發(fā)起時(shí)，會(huì)釋放連接，進(jìn)入空閑態(tài)，但是對(duì)于一個(gè)UE，從連接態(tài)或空閑態(tài)發(fā)起業(yè)務(wù)都是有可能的。這里，我們假設(shè)當(dāng)UE完成2.3.1中所述注冊(cè)后進(jìn)入了空閑態(tài)，當(dāng)其要作為主叫用戶(hù)發(fā)起語(yǔ)音業(yè)務(wù)時(shí)會(huì)經(jīng)歷以下幾個(gè)階段：1）語(yǔ)音域選擇；2）語(yǔ)音方案確定。

（1）語(yǔ)音域選擇（Access Domain Selection）

本文所討論的基礎(chǔ)是，UE在5G網(wǎng)絡(luò)中注冊(cè)、駐留，一般來(lái)說(shuō)UE也應(yīng)該通過(guò)5G系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音業(yè)務(wù)，但是存在一些情況，5G網(wǎng)絡(luò)不能為UE提供語(yǔ)音服務(wù)，需要UE重選或重定向到4G或2G/3G小區(qū)去，語(yǔ)音域選擇過(guò)程就是為了解決該問(wèn)題。

UE進(jìn)行接入域選擇時(shí)會(huì)考慮以下因素：

1）UE在IMS域的狀態(tài)：注冊(cè)或未注冊(cè)；

2）上文所提到的“是否支持通過(guò)PS會(huì)話(huà)實(shí)現(xiàn)IMS語(yǔ)音的指示”；

3）UE希望通過(guò)“語(yǔ)音業(yè)務(wù)為中心”還是“數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)為中心”的方式接入5G系統(tǒng)；

4）UE對(duì)IMS PS語(yǔ)音的支持能力；

5）UE在雙注冊(cè)模式下進(jìn)行所選PDU會(huì)話(huà)轉(zhuǎn)換的能力；

6）3GPP PS Data Off是否激活以及IMS語(yǔ)音是否包含在3GPP PS Data Off Exempt Services中。

如果UE不能在5G系統(tǒng)使用IMS進(jìn)行語(yǔ)音業(yè)務(wù)，如因?yàn)?ldquo;否支持通過(guò)PS會(huì)話(huà)實(shí)現(xiàn)IMS語(yǔ)音的指示”為“不支持”，也即5G系統(tǒng)不支持語(yǔ)音業(yè)務(wù)，UE則會(huì)根據(jù)“語(yǔ)音業(yè)務(wù)為中心”或“數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)為中心”來(lái)選擇是否留在5G系統(tǒng)。

對(duì)于將5G系統(tǒng)設(shè)置為“語(yǔ)音業(yè)務(wù)為中心”的UE，他會(huì)盡可能的保證語(yǔ)音服務(wù)。對(duì)于這樣的UE，如果他同時(shí)支持5GC能力和EPC能力，而不能在5G系統(tǒng)獲得語(yǔ)音服務(wù)，他在小區(qū)選擇時(shí)將不會(huì)選擇只能連接到5GC的小區(qū)（5G中支持及連接到5GC同時(shí)連接到EPC的小區(qū)）。UE會(huì)通過(guò)禁用5GC能力，然后進(jìn)行小區(qū)重選，盡可能的先選擇大連接到EPC的LTE 小區(qū)，按照4G語(yǔ)音方案進(jìn)行如語(yǔ)音域選擇，方案選擇等實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音業(yè)務(wù)；

而對(duì)于設(shè)置5G系統(tǒng)設(shè)置為“數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)為中心”的UE，即便當(dāng)前小區(qū)不能時(shí)間語(yǔ)音業(yè)務(wù)，也不會(huì)進(jìn)行小區(qū)重選。

（2）語(yǔ)音方案確定

不同于4G語(yǔ)音方案中，UE可以根據(jù)自己的選擇發(fā)起VoLTE還是CSFB（通過(guò)發(fā)送Service Request或Extended Service Request來(lái)區(qū)分），5G系統(tǒng)中，UE僅通過(guò)發(fā)送Service Request告知網(wǎng)絡(luò)自己需要發(fā)起語(yǔ)音業(yè)務(wù)，而具體實(shí)現(xiàn)方式由網(wǎng)絡(luò)決定。圖5為UE語(yǔ)音方案確定過(guò)程：

圖5 UE語(yǔ)音方案確定

1）UE駐留在5G系統(tǒng)的NG-RAN上，并進(jìn)行MO/MT IMS語(yǔ)音會(huì)話(huà)建立的初始化，也即UE會(huì)發(fā)送Invite信令到IMS域。

2）網(wǎng)絡(luò)發(fā)起PDU會(huì)話(huà)修正過(guò)程以便通為通過(guò)NG-RAN實(shí)現(xiàn)的語(yǔ)音建立QoS流。

3）如果NG-RAN配置支持對(duì)IMS 語(yǔ)音進(jìn)行EPS fallback，RAN側(cè)會(huì)將UE能力、AMF關(guān)于是否支持通過(guò)重定向發(fā)起語(yǔ)音業(yè)務(wù)、網(wǎng)絡(luò)配置（如是否配置了N26接口）、以及當(dāng)前無(wú)線(xiàn)條件等因素綜合考慮，來(lái)決定是為UE發(fā)起EPS fallback還是通過(guò)5G系統(tǒng)提供VoNR。為了進(jìn)行該判定，RAN側(cè)可能會(huì)對(duì)LTE小區(qū)進(jìn)行測(cè)量。

4）如果無(wú)線(xiàn)側(cè)判定要通過(guò)EPS fallback方式來(lái)實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音業(yè)務(wù)，無(wú)線(xiàn)側(cè)會(huì)拒絕PDU會(huì)話(huà)修正過(guò)程來(lái)為IMS語(yǔ)音建立QoS流，并告知SMF和PGW-C由于IMS語(yǔ)音回落要發(fā)生移動(dòng)性，然后根據(jù)UE能力，網(wǎng)絡(luò)配置等，發(fā)起切換或重定向過(guò)程。當(dāng)UE接入到EPS后，SMF/PGW重新發(fā)起專(zhuān)用承載建立過(guò)程，為語(yǔ)音業(yè)務(wù)建立承載，然后進(jìn)行IMS會(huì)話(huà)建立等過(guò)程；如果無(wú)線(xiàn)側(cè)判定可以通過(guò)5G系統(tǒng)提供語(yǔ)音業(yè)務(wù)，則會(huì)接收PDU會(huì)話(huà)修正請(qǐng)求，通過(guò)RRC重配建立相應(yīng)的QoS流/承載，然后進(jìn)行IMS會(huì)話(huà)建立等過(guò)程。

無(wú)論是通過(guò)VoNR還是VoLTE完成語(yǔ)音業(yè)務(wù)，IMS會(huì)話(huà)建立的過(guò)程都是類(lèi)似的，只是因?yàn)?G核心網(wǎng)和4G核心網(wǎng)架構(gòu)及網(wǎng)元功能分配不同上略有不同，這里不再做介紹。

3 語(yǔ)音方案優(yōu)化方向

通過(guò)上文對(duì)5G系統(tǒng)中語(yǔ)音方案的介紹，可以發(fā)現(xiàn)，相較4G網(wǎng)絡(luò)，5G網(wǎng)絡(luò)從架構(gòu)上就存在更多的可能性，如存在4G基站接入到5G核心網(wǎng)的情況，這為5G語(yǔ)音業(yè)務(wù)的實(shí)現(xiàn)提供了更多的多樣性；此外，本身5G語(yǔ)音方案，繼承和改進(jìn)了4G方案，方案選擇上也有更多可能。這些多樣性的存在一方面為保證用戶(hù)在5G系統(tǒng)中完成語(yǔ)音業(yè)務(wù)提供了保障，另一方面也帶來(lái)了一些問(wèn)題。

（1）能力匹配問(wèn)題

不同于4G網(wǎng)絡(luò)中實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音業(yè)務(wù)，5G網(wǎng)絡(luò)中存在多種語(yǔ)音方案，這也意味著網(wǎng)絡(luò)和UE所支持或所偏好的語(yǔ)音方案可能有差異，從而造成網(wǎng)絡(luò)和終端能力不匹配問(wèn)題；另外，根據(jù)前文所述，由于5G網(wǎng)絡(luò)支持LTE連接到5G核心網(wǎng)的情況，且由于4G基站的廣泛部署，該中架構(gòu)也將極有可能在未來(lái)的5G網(wǎng)絡(luò)中廣泛存在。多種架構(gòu)的存在，也更加劇了“是否支持通過(guò)PS會(huì)話(huà)實(shí)現(xiàn)IMS語(yǔ)音的指示”的不明確性，UE無(wú)法向在4G網(wǎng)絡(luò)中那樣根據(jù)該指示明確網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)狀與自己能力的匹配程度，這會(huì)造成UE語(yǔ)音業(yè)務(wù)無(wú)法實(shí)現(xiàn)或者增大實(shí)現(xiàn)的時(shí)延。

要解決上述問(wèn)題，可以從“是否支持通過(guò)PS會(huì)話(huà)實(shí)現(xiàn)IMS語(yǔ)音的指示”的明確性提升入手，也可以在UE注冊(cè)或者發(fā)起業(yè)務(wù)過(guò)程中通過(guò)更多的細(xì)致的能力匹配判斷來(lái)避免這一問(wèn)題，及早發(fā)現(xiàn)能力的不匹配，讓UE選擇合適的無(wú)線(xiàn)小區(qū)發(fā)起業(yè)務(wù)。

（2）時(shí)延優(yōu)化問(wèn)題

在能力不匹配問(wèn)題中，我們提到了由于能力不匹配可能造成UE發(fā)起語(yǔ)音業(yè)務(wù)時(shí)延增大的問(wèn)題，對(duì)此將不一一贅述。

另外，通過(guò)前文的方案介紹我們可以發(fā)現(xiàn)，相比4G語(yǔ)音方案，5G語(yǔ)音方案的決策權(quán)都在網(wǎng)絡(luò)側(cè)，這樣做雖然能夠保證網(wǎng)絡(luò)的可控性，但細(xì)細(xì)研究現(xiàn)有流程也能夠發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)有流程中網(wǎng)絡(luò)的決策時(shí)刻較晚，在此之前，會(huì)有很多UE和5G網(wǎng)絡(luò)、IMS的交互，一定程度上也增大了UE的語(yǔ)音業(yè)務(wù)發(fā)起時(shí)延，特別是當(dāng)網(wǎng)絡(luò)決定讓UE進(jìn)行EPS fallback情況下。對(duì)于該問(wèn)題，可考慮借鑒LTE中UE發(fā)起不同語(yǔ)音方案的方式，以及將網(wǎng)絡(luò)決策點(diǎn)提前等方式來(lái)解決。

（3）語(yǔ)音業(yè)務(wù)連續(xù)性問(wèn)題

語(yǔ)音業(yè)務(wù)的連續(xù)性是語(yǔ)音業(yè)務(wù)的一大重要指標(biāo)，保證語(yǔ)音業(yè)務(wù)連續(xù)，提供高用戶(hù)體驗(yàn)是十分必要的。由于當(dāng)前協(xié)議版本暫不支持5G和2G/3G之間的互操作，因此也不支持通過(guò)使用SRVCC的方式到UTRAN完成語(yǔ)音業(yè)務(wù)，在一些場(chǎng)景下，發(fā)生移動(dòng)性時(shí)會(huì)存在語(yǔ)音連續(xù)性問(wèn)題，圖6所示為集中可能存在語(yǔ)音業(yè)務(wù)不連續(xù)的場(chǎng)景：

場(chǎng)景1

場(chǎng)景2

場(chǎng)景3

圖6 語(yǔ)音業(yè)務(wù)不連續(xù)場(chǎng)景示意

其中場(chǎng)景1為UE所處網(wǎng)絡(luò)中，運(yùn)營(yíng)商支持VoNR和VoLTE，但由于部署不完善，發(fā)生移動(dòng)性時(shí)，UE移動(dòng)到一個(gè)VoNR和VoLTE的空洞處，造成掉話(huà)；場(chǎng)景2為運(yùn)營(yíng)商部署了VoNR和LTE，但在LTE網(wǎng)絡(luò)中未配置VoLTE，當(dāng)UE從5G網(wǎng)絡(luò)移動(dòng)到4G網(wǎng)絡(luò)中時(shí)便會(huì)發(fā)生電話(huà)；場(chǎng)景3為在一些國(guó)家和地區(qū)，本身沒(méi)有部署4G而是只部署了2G/3G，后續(xù)直接部署5G，而5G和2G/3G網(wǎng)絡(luò)間的互操作又不被支持，當(dāng)UE移動(dòng)出5G網(wǎng)絡(luò)后，便會(huì)發(fā)生掉話(huà)。

針對(duì)這個(gè)問(wèn)題，最直接的解決方案是支持5G和2G/3G網(wǎng)絡(luò)間的互操作，避免4G、5G網(wǎng)絡(luò)部署帶來(lái)的空洞等問(wèn)題，或者考慮如D2D，V2X等方式進(jìn)行彌補(bǔ)。

4 結(jié)束語(yǔ)

本文根據(jù)現(xiàn)有協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)度，介紹了5G網(wǎng)絡(luò)語(yǔ)音方案，從網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)、工作流程等層面對(duì)語(yǔ)音方案進(jìn)行了說(shuō)明。之后基于對(duì)現(xiàn)有流程的理解和認(rèn)識(shí)，對(duì)能力匹配、時(shí)延優(yōu)化、語(yǔ)音業(yè)務(wù)連續(xù)性等方面進(jìn)行了分析，探究了當(dāng)前語(yǔ)音方案的問(wèn)題，并提出了一些可能的優(yōu)化方向，為后續(xù)5G語(yǔ)音方案的優(yōu)化、落地指明了方向�！�

作者：劉瀟蔓 陳卓 來(lái)源：《移動(dòng)通信》