5G 核心网语音解决方案研究

翟彦超

（北京中网华通设计咨询有限公司，北京 100000）

1 5G 语音的背景和特点

在传统的语音服务方案升级的前提下，如果5G 核心网无法提供高质量的语音通话服务，那么用户对于网络制式的支持拥护效果会大打折扣，为了留住用户，5G 系统必须为用户提供语音服务解决方案。目前正处于5G 网络覆盖的初期，基于IMS 提供话音业务，而4G 网络的语音服务主流是VoLTE 技术，为了保证在技术的升级换代中的通讯稳定性，加之经济成本的考虑，5G网络通话服务技术应当与4G 的VoLTE 技术保持一种承上启下的关系，在4G 与5G 的更迭期间，语音服务能够无缝衔接。

1.1 高速度、大流量

5G 网络相比于现在的主流4G 网络的峰值速度快50到100倍，在一些特殊的场所，峰值速度可以达到每秒传输100G，随着生活水平的提高，人们越来越需要高速度、大流量的语音通话。

1.2 海量连接

在5G 网络中，连接进入网络的设备可以大大增加，随着移动设备的井喷式增长，用户通过不同的设备连接网络进行语音通话，5G 在每平方千米的范围内可以容纳100万台设备的连接需求。

1.3 延时率低

人们在使用网络进行语音通话时，对通话的质量要求越来越高，低的延时率是影响通话质量的关键因素，5G 网络的终端延时率可以达到1毫米，能够满足人们的需求。

1.4 可靠性高

人们利用5G 网络通话进行视频会议、在线辅导，网络性能的稳定性至关重要，5G 网络高的可靠性能够为活动的正常开展保驾护航。

1.5 功耗低、频谱利用率高

5G 语音相比于当下的4G 网络LTE 语音更加节约资源，全社会倡导绿色环保低碳的经济，语音通讯应当朝着资源节约型方向发展，5G 语音恰好符合这一要求，使得资源的利用效率得到飞跃。

第五代移动通信技术是通信行业方面的一大步跨越，它对语音通话的技术支持迈上了一个新的台阶，开辟了多种技术方案支持语音通话的新纪元，5G 核心网语音带给人们前所未有的语音新体验。

2 不同5G 核心网下语音解决方案

2.1 非独立组网方式（NSA）的语音解决方案

用 LTE 无线网络中非独立的N R来引入5G 能力，Option 3中的语音（VoLTE）覆盖和部署场景如下：

（1）NR 覆盖与 LTE 覆盖重叠，NR 是非独立的（即没有LTE 网络无法使用）。

（2）支持VoLTE 的LTE 覆盖。

（3）LTE、CS 域处理语音和应急业务。

（4）VoLTE 网络可能与2/3G 网络相互作用，包括语音业务连续性方案（SRVCC）。

5G 时代的到来，人们可以逐渐摆脱网线的束缚，无线网络在其中扮演着重要的角色，无线网络增强后，形成了与4G 时代的LTE 通话技术并用的双连接，运营商在原有的基础上，继续使用IMS 服务，并且不会对IMS 服务产生影响。VoLTE 是指在LTE 网络上提供语音服务，这种服务模式下，4G 网络终端能够与计算机网络产生特定的语音交互，并且语音通话的延迟率能够达到基本的要求，但是在发展阶段的早期，终端存在着潜在的限制，例如在支持的语音类型方面，但是无线网络的覆盖范围和NR 技术的发展将会影响这种方案在未来的发展。

2.2 独立组网方式（SA）的语音解决方案5G

在 网络发展的初期阶段，网络的升级不会在全网范围内进行，那么对于4G 与5G 网络的耦合应用为用户提供语音服务便成为一种必然趋势，这种技术方案的体系如下：

（1）通用网关在4/5G 混合组网的网络中替代 4G 语音业务中的P－GW。

（2）在5GC 中，MME 和AMF 两种接口密切交互，保证能够在EPC 和5GC 之间完美的上传和下载数据。

（3）在终端的IP 地址前设定控制功能的策略点，为4G 和5G 的并行服务提供控制。

3 5G 核心网语音的进一步演进

5G 核心网提供的语音服务，虽然仅有IMS 层的技术受到微小点的影响，但是与IMS 层相关的UNI 层会不受到牵连影响，在实际的5G 网络服务中，应当根据实际情况进行调整，具体的配置条件也要根据当地的条件改变。核心语音网的演进，既有广度范围也有深度层次，覆盖的场合要多，在同一领域能够提供不同层次不同质量的服务，以用户的基本诉求为依据，提供高质量安全的语音通话服务。在移动终端与5G 核心网的彼此配合方面做到更加的融洽，提供无损信号，甚至做到为普通群众提供语音内容加密服务。

4 结束语

随着科学技术的不断发展，第五代通信技术将会对各行各业带来颠覆性的革命效果，我国通信技术人员正积极推动技术的升级、布局的优化，建设一个更加高速、安全的网络架构，在这其中，5G 语音业务既要完美衔接4G 业务，也要在新的网络环境下致力于为用户提供更好的语音服务。VoNR 的语音解决方案将在后续进一步优化，充分考虑不同技术之间的网络互通性与融合性，最终实现通过VoNR 来提供5G 语音服务。