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2019/12/16 21:56

5G時代,我們需要怎樣的語音方案及應用部署?

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眾所周知,5G系統支持NSA和SA兩種組網模式,前者主要考慮經濟性,可直接利用現有4G核心網,以保護已有投資;后者主要考慮先進性,需要新建5G核心網,可向用戶提供高性能服務。

2018年6月,3GPP R15全功能標準化完成,是第一個可商用的SA版本。2019年6月,3GPP R16版本階段2順利凍結(階段3協議預計于2020年3月凍結),是適應多種應用場景的SA版本。

無論是NSA模式還是SA模式,無論是R15還是R16,語音都是最基本的通信服務能力。隨著5G系統向服務化架構演進,5G語音還會逐步突破只面向個人或集團的傳統通信方式,高效開拓廣闊的行業應用市場。

5G語音解決方案

One Core for All體系架構

在虛擬化5G網絡架構的基礎上,中興通訊提出了基于Common Core全融合核心網的One Core for All體系架構(包括One Voice、One Data、One Policy和One User Plane四部分),如圖1所示。

圖1  中興通訊One Core for All體系架構

該架構支持2G/3G/4G/5G/WiFi綜合接入和多類型終端,支持多制式全業務和用戶數據融合,支持融合4G/5G信令網等;支持傳統電信業務和新型IP媒體通信業務,行業應用可按需個性化部署等;支持設計開通運維一體化,基于大數據分析和策略的閉環業務保障,語音端到端可視化運維等。

在網絡功能上,該架構實現了轉發面、控制面、策略和用戶數據面等四方面的融合,通過統一控制和轉發,實現會話共享、資源共享、管理共享、4G/5G用戶數據統一錨點、統一策略控制和統一數據鑒權,簡化網絡拓撲,減少網元間互操作,降低網絡切換時延。

在組網模式上,該架構既支持SA模式,也支持NSA模式,且允許動態調整NSA和SA間的資源分配。運營商可以根據自身需求靈活選擇建網方式,即使初始階段選擇NSA建網,今后也能夠向SA平滑演進,提高資源利用率,減少重復投資,降低建設成本。

One Voice解決方案

作為中興通訊One Core for All體系架構的重要組成部分,One Voice方案負責提供語音業務,并支持大容量部署、大區集中部署、C/U分離部署和SDN組網等應用模式。該方案的基本架構如圖2所示。

圖2  中興通訊One Voice解決方案

One Voice方案通過一張IMS網絡:

(1)向上提供VoNR、VoLTE、VoWiFi、VoBB、CS語音等融合語音服務,以及高清語音/視頻、視頻會議和多種多媒體增值業務;為垂直行業提供車聯網語音和AR/VR通信等實時通信;同時向第三方合作伙伴開放網絡能力,快速引入新型增值應用,打造創新的生態系統。

(2)向下為2G/3G/4G/5G/WiFi和固網終端提供統一接入控制,業務平滑切換不中斷;4G用戶不換卡不換號即可接入到5G語音網絡;而且VoNR和VoLTE可以一體化提供業務,極大提升用戶體驗。

(3)實現端到端的運維能力, 支持基于大數據分析和策略的閉環業務保障以及語音端到端可視化運維等;提供設計、開通和運維一體化能力,并以“主動運維”、“關聯分析”和“專家系統固化”為中心,引入瞬時用戶級語音切片分析技術和多維度智能語音感知度分析方法,低成本、全呼叫、端到端地評價語音感知度。

對現有IMS網絡的影響

3GPP已經明確,5G仍然基于IMS網絡提供語音業務,而且5G語音并不改變IMS的體系架構,僅需對部分功能和接口進行一些調整,VoLTE網絡將與5G語音網絡一起保障語音服務的連續性(特別是在5G網絡建設初期)。如圖3所示。

5G語音應用對現有IMS網絡的影響

圖3  5G語音應用對現有IMS網絡的影響

其中涉及的關鍵技術包括4G/5G語音連續性(互操作)、域選擇、EPS回落、緊急呼叫、QoS策略、用戶信息獲取/傳送和國際漫游等。

IMS需要修改的內容主要包括:修改Rx、Sh、Gm/Mw/ISC等相關接口,增加5G接入類型和用戶位置信息等參數;發生EPS回落時,SBC、SMF和PGW-C需協同工作,自主建立新的4G語音承載通道;針對5G用戶的雙注冊場景,SCC AS執行T-ADS增強策略等。

5G語音網絡部署建議

現階段,5G語音網絡可能采用的部署方案主要包括VoLTE/CSFB(NSA)、EPS回落(SA)和VoNR(SA)三種,可根據不同應用場景的需要靈活選擇。

VoLTE/CSFB方案

如果運營商擁有成熟的3G/4G網絡,而且希望以低成本方式快速向用戶提供有限5G服務,則新建的5G NR可接入現有EPC,采用VoLTE/CSFB方案提供語音服務。此時,5G只是一種新的用戶接入方式(而且IMS/CS無法識別5G用戶,仍然視為4G/3G用戶),語音業務處理機制和現有4G網絡完全相同。

EPS回落方案

如果運營商擁有成熟的4G網絡,但不片面追求快速和低成本提供5G服務,則新建的5G NR可接入5GC以提供數據服務,需要語音服務時(一般由NR判斷觸發),則可通過EPS回落到EPC,語音業務處理機制和現有4G網絡類似(但IMS可以識別5G用戶)。

VoNR方案

如果運營商沒有成熟的4G網絡,但希望向用戶提供優質5G服務,則新建的5G NR可一步到位接入5GC,采用VoNR方案提供語音服務。語音業務處理機制基于全新的5G網絡,和4G網絡沒有關系(除非發生5G到4G的切換)。

2019年11月1日,中國正式進入5G商用時代,在技術、標準、網絡部署和產業生態方面,5G都取得了階段性成果,為經濟增長、民生改善、社會進步提供了強大的新動能。在這一方興未艾的建設大潮中,中興通訊將一如既往地為客戶提供更優質服務,努力爭取更穩固的市場地位。

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