我們天天談5G，討論各種新用例，但你知道嗎，為了滿足語音通話這項(xiàng)基本通信需求，5G大規(guī)模商用需以完善的VoLTE網(wǎng)絡(luò)為前提。

原因一：3GPP標(biāo)準(zhǔn)不支持語音從5G回落到2/3G CS，VoLTE成為5G時代的語音基礎(chǔ)網(wǎng)

從2G/3G到4G再到5G，移動通信網(wǎng)絡(luò)的語音業(yè)務(wù)經(jīng)歷了不同的解決方案。

2G/3G網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)主要以語音為主，采用CS電路域語音方案。

進(jìn)入4G全I(xiàn)P時代，只有分組域PS，不再支持傳統(tǒng)CS電路域語音，于是提出了CSFB和VoLTE兩種方案來支持語音業(yè)務(wù)。

CSFB，即CS FallBack，指當(dāng)手機(jī)在4G網(wǎng)絡(luò)中發(fā)起或接收語音呼叫時從LTE網(wǎng)絡(luò)回落到2/3G網(wǎng)絡(luò)，借助2/3G網(wǎng)絡(luò)的CS電路域來完成語音通話，通話結(jié)束后再返回4G LTE。

VoLTE，即Voice over LTE，指通過引入IMS，LTE網(wǎng)絡(luò)直接提供基于IP的語音業(yè)務(wù)。

在VoLTE方案下，考慮在4G網(wǎng)絡(luò)未達(dá)到全覆蓋之前，當(dāng)4G信號覆蓋不好時會影響VoLTE語音通話質(zhì)量甚至掉話，為了保證語音通話的連續(xù)性，還采用了SRVCC方案以實(shí)現(xiàn)VoLTE向傳統(tǒng)2/3G CS無縫切換。

現(xiàn)在進(jìn)入5G時代，語音業(yè)務(wù)依然是人們基本的通信需求，運(yùn)營商的5G套餐也都是和語音業(yè)務(wù)捆綁在一起的，那5G時代的語音方案是怎樣的呢？

5G有NSA非獨(dú)立組網(wǎng)和SA獨(dú)立組網(wǎng)兩大選項(xiàng)，5G語音方案根據(jù)這兩大組網(wǎng)選項(xiàng)分為VoLTE、EPS Fallback、VoNR三種。

非獨(dú)立組網(wǎng)

在非獨(dú)立組網(wǎng)下，LTE與NR雙連接，4G基站和5G基站共用EPC核心網(wǎng)，可以通過EPC和4G基站承載VoLTE，也可以通過EPC和5G基站承載VoNR。

通過EPC和4G基站承載VoLTE時，PS語音直接端到端承載于4G網(wǎng)絡(luò)，無需通過5G NR基站承載。但前提是4G網(wǎng)絡(luò)得開通VoLTE。

在非獨(dú)立組網(wǎng)階段，運(yùn)營商也可以部署VoNR（話音將通過EPC和5G基站承載），為用戶帶來更好的體驗(yàn)，例如語音通話可與高速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)同時使用、較短的話音接通時間等。

獨(dú)立組網(wǎng)

在獨(dú)立組網(wǎng)下，5G語音有EPS Fallback和VoNR兩種解決方案。

EPS Fallback

和4G時代的CSFB類似，5G網(wǎng)絡(luò)不提供PS語音業(yè)務(wù)，當(dāng)手機(jī)在5G網(wǎng)絡(luò)中發(fā)起或接收語音呼叫，通過重定向或切換的方式回落到4G網(wǎng)絡(luò)，由4G網(wǎng)絡(luò)提供VoLTE語音業(yè)務(wù)。

VoNR

獨(dú)立組網(wǎng)下的VoNR，指通過5G核心網(wǎng)和5G NR基站承載VoNR，由5G網(wǎng)絡(luò)端到端提供PS語音業(yè)務(wù)。

類似于4G時代的SRVCC方案，考慮在5G網(wǎng)絡(luò)未達(dá)到全覆蓋之前，當(dāng)5G信號覆蓋不好時會影響VoNR語音通話質(zhì)量甚至掉話，為了保證語音通話的連續(xù)性，5G時代還采用了PSHO機(jī)制來實(shí)現(xiàn)VoNR與VoLTE之間平滑切換。

比較5G時代和4G時代的語音解決方案，兩者在設(shè)計(jì)思路上相似，都是以確保語音業(yè)務(wù)連續(xù)性為前提，但5G時代有一個關(guān)鍵的不同點(diǎn)―― 3GPP沒有定義從5G網(wǎng)絡(luò)直接回落或切換（SRVCC）到2/3G CS網(wǎng)絡(luò)的機(jī)制。

也就是說，在5G SA組網(wǎng)下，只能確保5G和4G之間的語音連續(xù)性，不支持5G與2/3G CS之間的語音連續(xù)性。

顯然，進(jìn)入5G時代，傳統(tǒng)2/3G CS語音正逐漸被“拋棄”。在過去的4G時代，通過CSFB方案回落到2/3G CS語音是必選項(xiàng)，而VoLTE為可選項(xiàng)，2/3G CS網(wǎng)絡(luò)是4G時代語音業(yè)務(wù)的基礎(chǔ)支撐。而現(xiàn)在進(jìn)入5G時代，VoLTE作為確保2/3/4/5G語音業(yè)務(wù)連續(xù)性的關(guān)鍵連接紐帶，已從可選項(xiàng)演進(jìn)為必選項(xiàng)，成為5G時代的語音基礎(chǔ)網(wǎng)。

在5G NSA階段，VoLTE可避免用戶打電話時回落到2G/3G網(wǎng)絡(luò)而導(dǎo)致數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)速率下降甚至完全中斷，以及通話等待時間過長等問題。

在5G SA部署早期NR覆蓋范圍有限時，可依托于覆蓋完善的4G網(wǎng)絡(luò)的VoLTE來避免話音業(yè)務(wù)的不連續(xù)性。即使隨著5G SA規(guī)模部署，5G NR覆蓋逐漸完善，VoLTE仍可在室內(nèi)、郊區(qū)這些NR覆蓋薄弱區(qū)域作為VoNR的良好補(bǔ)充。

一些運(yùn)營商早已指出VoLTE作為5G時代的語音基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)的重要性，比如中國電信早在2018年發(fā)布的《中國電信5G技術(shù)白皮書》中就指出，對于語音業(yè)務(wù)，5G實(shí)現(xiàn)全覆蓋相對較難，為避免頻繁切換，保持語音連續(xù)性，初期采用SA下的5G回落VoLTE方案，當(dāng)5G網(wǎng)絡(luò)覆蓋性能全面提升后，再適時考慮VoNR等技術(shù)方案。

再進(jìn)一步看，5G時代如果沒有這個VoLTE基礎(chǔ)語音網(wǎng)絡(luò)，還可能會影響5G數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)體驗(yàn)。

原因二：沒有VoLTE/VoNR，5G手機(jī)只能當(dāng)4G用

來看一段3GPP對于語音接入選擇的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：

A UE set to “voice centric” for 5GS shall always try to ensure that voice service is possible. A voice centric 5GC capable and EPC capable UE unable to obtain voice service in 5GS shall not select a cell connected only to 5GC. By disabling capabilities to access 5GS， the UE re-selects to E-UTRAN connected to EPC first （if available）。 When the UE selects E-UTRAN connected to EPC， the UE performs Voice Domain Selection procedures as defined in TS 23.221 ［23］。 （3GPP 23.501， 5.16.3）

這段話的大意是：

以“以語音為中心”終端必須始終確保語音業(yè)務(wù)可用。如果“以語音為中心”的終端在5G網(wǎng)絡(luò)中無法獲得語音業(yè)務(wù)，比如VoNR和EPS Fallback都不可用時，終端必須關(guān)閉接入5G網(wǎng)絡(luò)的能力，重選回4G網(wǎng)絡(luò)（如果可用），以確保語音可用。

怎么理解呢？得從5G終端接入網(wǎng)絡(luò)時說起。當(dāng)5G終端檢測到5G網(wǎng)絡(luò)可用時，會向5G核心網(wǎng)發(fā)起注冊請求（Registration Request）以接入到5G網(wǎng)絡(luò)。在這個過程中，5G終端會匹配“終端使用設(shè)置（UE Usage Setting）”和“網(wǎng)絡(luò)是否支持IMS語音能力（IMS Voice Support Indicator）”，來決定駐留到哪個網(wǎng)絡(luò)。

終端使用設(shè)置（UE Usage Setting）有兩種設(shè)置：“以語音為中心（Voice centric）”和“以數(shù)據(jù)為中心（Data centric）”。對于5G手機(jī)這種終端形態(tài)，支持語音通話是基本功能，因此都是“以語音為中心”的。

這就意味著，當(dāng)5G手機(jī)接入5G網(wǎng)絡(luò)時，如果5G網(wǎng)絡(luò)不支持VoNR，4G網(wǎng)絡(luò)也不支持VoLTE（即5G語音不支持EPS Fallback），就會導(dǎo)致如下情況：

一方面，甭管5G信號有多強(qiáng)，5G手機(jī)無法接入5G網(wǎng)絡(luò)，只能駐留在4G網(wǎng)絡(luò)，始終無法獲取5G數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，用戶無法享用5G高速上網(wǎng)；

另一方面，由于4G網(wǎng)絡(luò)不支持VoLTE，駐留在4G網(wǎng)絡(luò)的5G手機(jī)只能享用4G數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，打電話時需回落到2/3G CS網(wǎng)絡(luò)。

簡單的說，若5G時代不支持VoNR/VoLTE，5G手機(jī)頂多只能當(dāng)4G用，而且只能使用4G數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。這必然會大幅降低5G用戶體驗(yàn)。

因此，出于話音、數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的雙重考慮，在5G早期還未開通VoNR，或者正在部署VoNR時，運(yùn)營商需一張完善的VoLTE網(wǎng)絡(luò)作為打底，以避免影響5G用戶的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)體驗(yàn)。

原因三：沒有VoLTE打底的VoNR，體驗(yàn)要降級

您或許還會問，如果運(yùn)營商在4G時代沒有發(fā)展VoLTE，到了5G時代，能不能不發(fā)展VoLTE，直接一步跳到VoNR？

答案恐怕會讓您失望。

我們在前面已經(jīng)講過，5G不支持回落或切換到2/3G CS語音網(wǎng)絡(luò)，只支持EPS Fallback或PSHO到4G VoLTE網(wǎng)絡(luò)，那如果4G不支持VoLTE可能會發(fā)生什么情況呢？

眾所周知，由于5G NR頻段更高，在5G NR與4G LTE共站部署下，5G NR覆蓋范圍可能會小于4G LTE，這就會至少出現(xiàn)兩種覆蓋場景：

場景一：5G手機(jī)僅處于4G LTE覆蓋范圍，無5G NR覆蓋

此時由于4G不支持VoLTE，手機(jī)在4G網(wǎng)絡(luò)中發(fā)起或接收語音呼叫的時候只能回落到2/3G網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行CS語音通話，通話時只有2/3G網(wǎng)絡(luò)的低速或無數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，需等到CS語音結(jié)束后才能返回LTE享用4G數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。

場景二：手機(jī)發(fā)起呼叫時處于5G NR覆蓋范圍，通過VoNR進(jìn)行語音通話，但在通話過程中由5G NR覆蓋區(qū)域移動至僅有4G LTE覆蓋的區(qū)域

此時由于4G網(wǎng)絡(luò)不支持VoLTE，VoNR無法通過PSHO切換到VoLTE，可能會造成VoNR掉話。

那反過來分析，如果以上兩種場景下只部署了VoLTE，而沒有部署VoNR，又會發(fā)生什么情況呢？

場景一：手機(jī)將直接通過VoLTE進(jìn)行通話，通話時始終可享用4G數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，不用回落到2/3G網(wǎng)絡(luò)導(dǎo)致4G數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)不可用。

場景二：由于手機(jī)在5G NR覆蓋范圍內(nèi)發(fā)起或接收語音呼叫時，可通過重定向或切換的方式回落到4G VoLTE，因此在通話移動過程中不存在VoNR向VoLTE切換，也就不存在因無法切換而發(fā)生掉話。

不難看出，在某些場景下，只有VoNR而沒有VoLTE所能獲得的用戶體驗(yàn)甚至不如只有VoLTE而沒有VoNR。

因此，從以上三方面考慮，進(jìn)入5G時代，要保障用戶語音體驗(yàn)和數(shù)據(jù)體驗(yàn)，5G大規(guī)模商用需以完善的VoLTE網(wǎng)絡(luò)為前提。
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