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从VoLTE到VoNR,5G怎样提供语音业务?

2017-10-23 来源:网优雇佣军 [责任编辑:wenwei]
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【导读】除了我们要用5G手机打电话,还有未来很多物联网场景也需要支持语音,比如,5G车联网,欧盟要求所有家用车都必须安装eCall自动紧急呼叫系统,在发生交通事故了,即使司机和乘客失去知觉无法拨打电话,这个系统也能自动呼叫紧急救援。
 
5G时代,显然我们不能退步回到2/3G的电路交换时代,仍然采用分组交换技术,它将如何提供语音服务呢?与4G的VoLTE一样,5G也要支持语音的。
 
众所周知,2G/3G主要为语音而设计,它们采用电路交换(CS,Circuited Switched)技术来提供电话业务,就是通话前需在网络中建立一条线路,这是“独占”的资源,直到通话结束才拆除。
 
从VoLTE到VoNR,5G怎样提供语音业务?
 
但到了4G时代,一方面为了应对爆发增长的数据流量,另一方面由于技术的进步,传统的电路交换技术被分组交换技术(PS,Packet Switched)取代。分组交换是将数据打包传输,这就像快递打包一样,只在需要的时候才将包裹传送到收件者手里,比如将语音每20毫秒打一个包传送,不讲话就不打包发送,无需“独占”资源,能更高效的利用资源。
 
由于4G LTE网络只传送数据包,因而语音和相关信令都看成和其它数据一样,都打包于数据包传输。VoLTE,即Voice over LTE,就是构架于LTE网络之上,将语音通过IP包来传输。
 
同时,为了更好的区分和管理数据包中的信令和语音数据部分,以及为用户提供多样化的多媒体服务等,VoLTE还引入了IMS(IP多媒体子系统)。
 
从VoLTE到VoNR,5G怎样提供语音业务?
 
5G时代,显然我们不能退步回到2/3G的电路交换时代,仍然采用分组交换技术,它将如何提供语音服务呢?
 
我们先为5G语音起个名吧。既然是5G,那就不能叫VoLTE,它应该叫Vo5G?还是VoNR?
 
我在3GPP提案里发现了VoNR这次词,那么我们就暂且叫它VoNR吧…
 
从VoLTE到VoNR,5G怎样提供语音业务?
 
要了解VoNR,我们得从5G NR(New Radio)部署场景说起。
 
先了解几个5G术语:
 
NextGen Core:5G核心网
 
LTE eNB:这个不用解释,就是LTE 基站嘛,连接EPC
 
eLTE eNB:指演进版的LTE eNB,它既可以连接EPC,也可以连接NextGen Core
 
gNB:就是5G NR基站
 
NG:NextGen Core 和 gNB之间的接口,它分为NG2和NG3,NG2表示控制面接口,NG3表示用户面接口。
 
5G NR部署主要分为三大场景:
 
①LTE eNB作为主基站,gNB只是个配角
 
从VoLTE到VoNR,5G怎样提供语音业务?
 
eNB和gNB共同连接EPC,eNB和gNB的用户面通过EPC实现聚合。解决方案是在现有的eNB上加硬件板件,平滑升级,守住地盘。
 
②eLTE eNB直连NextGen Core,eLTE eNB仍然作为主基站,gNB依然只是个配角
 
从VoLTE到VoNR,5G怎样提供语音业务?
 
在用户面,eLTE eNB和gNB的数据流通过NextGen Core实现聚合,需新增5G 核心网。
 
③NR gNB作为主基站,并统统接入NextGen Core,eLTE eNB沦为配角
 
从VoLTE到VoNR,5G怎样提供语音业务?
 
简单的讲,5G NR分为独立(Standalone)和非独立(Non-Standalone)两种组网方式,①和②属于非独立组网,③属于独立组网。非独立组网就是将采用双连接的方式,5G NR控制面锚定于LTE,独立组网是指5G NR独立部署,不再锚定于LTE。
 
3GPP已确定5G NR非独立组网标准将于2017年12月完成,2018年3月份冻结ASN.1。这也就是3GPP在今年初提出的12种组网选项中的“选项3”。
 
从VoLTE到VoNR,5G怎样提供语音业务?
选项3
 
该“选项3”主要针对eMBB(增强型移动宽带)场景(包括支持更低时延),解决热点容量问题,这也意味着2018年就将出现连接现网LTE EPC的5G基站。
 
支持LTE与 5G NR双连接聚合的频段如下表:
 
从VoLTE到VoNR,5G怎样提供语音业务?
 
5G NR独立组网计划于2018年6月完成,9月冻结ASN.1。
 
好了,啰嗦得够久了。现在终于到了说说5G怎样提供语音业务的时候了。
 
对于非独立组网,其实很简单,既然是锚定LTE,只要4G LTE支持VoLTE,5G NR自然就能通过VoLTE拨打电话。
 
从VoLTE到VoNR,5G怎样提供语音业务?
 
对于独立组网,可能要分为两种情况:
 
第一种情况是,如果早期的5G 核心网未引入IMS,可能会像4G时代的CSFB一样,手机需支持回落到LTE网络。
 
从VoLTE到VoNR,5G怎样提供语音业务?
 
比如,当手机驻留在5G小区时接到VoLTE来电,它通过N26接口接收来自EPC的paging,然后附着到LTE EPC上实现VoLTE通话。
 
从VoLTE到VoNR,5G怎样提供语音业务?
N26接口连接5GS与 EPC/E-UTRAN
 
第二种情况就是Voice over 5G NR,直接通过5G 引入的IMS连接。不过,这个3GPP还未提出,猜测一下而已,假想图如下:
 
从VoLTE到VoNR,5G怎样提供语音业务?
 
3GPP之所以还未提出,估计是他们觉得VoNR实现起来相对简单,有了4G VoLTE/IMS现成经验,开通VoNR也是轻易而举的事情吧,不过,在TTI bundling、SPS等参数上一定会重新定义吧。
 
 
 
 
 
 
 
 
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