导 读
2020,是中国5G建设的关键年。华为预计到今年底,中国5G站点数将达到80万,用户数超过2亿,两者比例均占全球70%以上。
从去年底开始,5G手机已开始登上市场舞台。今年新发布的手机,更是基本上都支持5G。10月份,随着苹果iPhone 12的发布,将5G之火烧得更旺。
与此同时,三大移动运营商对5G套餐的推广也是不遗余力,5G套餐宣传的卖点,自然都是流量多,速度快,价格“优”。至于套餐含多少分钟的语音,则早已隐藏在不起眼的角落,也几乎无人问津。
语音业务是第一优先级
运营商的语音业务,作为最基础的通信服务,拥有最高的优先级。在关键的时刻,它甚至是我们唯一的救命稻草。
这一切都的原因如前所述,语音业务是最基础的服务,拥有无可辩驳的最高优先级,不但运营商全力保证网络畅通,并且在手机上的其他应用也都得给它让路。
所以,5G网络必须支持语音业务。
5G网络怎样支持语音业务?
5G网络怎样支持语音的呢?最根本的方式是:自己动手,丰衣足食。直接自己就支持VoNR(Voice over New Radio),不看4G甚至3G和2G的脸色。
5G的网络架构其实承袭自4G,只支持分组交换,不支持电路交换,也就是说自身的5GC核心网是没法支撑语音业务的,必须依赖于一个叫做IMS的系统。
这一点跟4G如出一辙,4G在IMS支持下的语音业务就叫VoLTE(Voice over LTE)。VoLTE目前已经在国内广泛支持。
如果5G不支持VoNR,那就只能靠4G的VoLTE,甚至3G和2G支持的电路交换域语音业务进行兜底了。
根据网络部署模式,5G可分为NSA(非独立组网)和SA(独立组网)两类。再根据5G是否支持VoNR,以及4G是否支持VoLTE,分为以下多种方案。
2.1 NSA下的语音业务:
在NSA下,5G网络被称作辅节点,作为4G的流量补充,并不直接参与语音业务,所有语音功能完全由4G完成,因此5G就都不支持VoNR。
如果4G支持VoLTE功能,则直接进行语音,覆盖不好的时候通过SRVCC(Single Radio Voice Call Continuity,单无线语音呼叫连续性)切换到3G或者2G。
2.2 SA下的语音业务:
在SA模式下,5G语音方案比较复杂,有四种场景。总体思路是,5G网络优先使用VoNR,如不支持,则回落到到4G的VoLTE,最后由3G或者2G进行兜底。
5G到3G的SRVCC刚刚在3GPP R16版本中标准化,目前还没有手机支持。
既然从5G能切换到3G,未来也会支持切到2G吧?实际上没有那个必要,因为一般情况下3G已经覆盖够好,足够用来兜底了,再说2G也没几年就要退网了,不值得再花钱投资。
由俭入奢易,由奢入俭难。习惯了5G/4G的高速率,对于3G和2G的龟速是不可接受的,因此需要尽快让手机返回能力最强的网络,这个过程就叫做快速返回。
5G VoNR有什么优势?
同样是基于IMS的语音业务,VoNR和VoLTE相比到底有什么优势呢?
首先,当手机驻扎在5G小区时,使用VoNR简单直接,否则还要经过EPS Fallback回落到4G,信令流程增加了,时延也必然增加,影响用户体验。
然后,VoNR下强制支持一种新的语音编解码方案,可以有效提升语音通话的音质到HiFi的级别,这就是EVS(Enhanced Voice Services),也叫超高分辨率语音(Super HD Voice)。
其实EVS早在3GPP R12版本就已经定义了,彼时还是LTE的发展正如日中天,但由于大家对语音质量都不够重视,一直少有手机支持。这一拖,就到了5G时代。
EVS是怎么提升音质的呢?
声音是由振动产生的,在空气中传播就形成了声波。但人的耳朵只能听到有限一段频率内的声波,范围是20Hz到20000Hz。
人的声带能发出的频率范围要更窄一些,为85Hz到1100Hz。
在以前的语音编解码方案中,只包含了人的听觉频率范围中的一小段,有些甚至连人的发声带宽都没有完全编码。
比如最早的标准语音编码的频率范围是300Hz到3400Hz,而人的发声频率范围是85Hz到1100Hz,也就是说,从85Hz到300Hz这一段的声音根本就没有被传输。
EVS直接实现了人的听觉范围全带宽的编码,除了人的声音之外,连背景里汪星人和喵星人的叫声也真真切切,可媲美CD的音质。
5G语音,虽然不被重视,但却默默做到了最好。
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