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本文轉(zhuǎn)載自微信公眾號(hào)「無(wú)線深海」，作者蜉蝣采采 。轉(zhuǎn)載本文請(qǐng)聯(lián)系無(wú)線深海公眾號(hào)。   

2020，是中國(guó)5G建設(shè)的關(guān)鍵年。華為預(yù)計(jì)到今年底，中國(guó)5G站點(diǎn)數(shù)將達(dá)到80萬(wàn)，用戶數(shù)超過(guò)2億，兩者比例均占全球70%以上。

從去年底開(kāi)始，5G手機(jī)已開(kāi)始登上市場(chǎng)舞臺(tái)。今年新發(fā)布的手機(jī)，更是基本上都支持5G。10月份，隨著蘋(píng)果iPhone 12的發(fā)布，將5G之火燒得更旺。

與此同時(shí)，三大移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商對(duì)5G套餐的推廣也是不遺余力，5G套餐宣傳的賣(mài)點(diǎn)，自然都是流量多，速度快，價(jià)格“優(yōu)”。至于套餐含多少分鐘的語(yǔ)音，則早已隱藏在不起眼的角落，也幾乎無(wú)人問(wèn)津。

本期，蜉蝣君就來(lái)聊聊在5G網(wǎng)絡(luò)下如何打電話的那些事兒。

1.語(yǔ)音業(yè)務(wù)是第一優(yōu)先級(jí)

打電話，是每個(gè)人最原始的需求，也是移動(dòng)通信業(yè)界最初的目標(biāo)。就像必須保證充足供應(yīng)的水和電一樣，語(yǔ)音業(yè)務(wù)宣傳起來(lái)確實(shí)沒(méi)有什么亮點(diǎn)。

并且，打電話用的網(wǎng)絡(luò)到底用的是5G，還是4G，甚至3G或者2G，也少人關(guān)注。能打電話就行，管它是幾G呢!

何況，微信能語(yǔ)音能視頻，花的流量也不多，用著不香嗎?

香是香，但以微信為代表的各種OTT(Over The Top)語(yǔ)音雖然可用，其地位和語(yǔ)音業(yè)務(wù)完全不可比。

運(yùn)營(yíng)商的語(yǔ)音業(yè)務(wù)，作為最基礎(chǔ)的通信服務(wù)，擁有最高的優(yōu)先級(jí)。在關(guān)鍵的時(shí)刻，它甚至是我們唯一的救命稻草。

當(dāng)你撥打微信語(yǔ)音，對(duì)方持續(xù)占線時(shí)，不需要著急，因?yàn)檫@個(gè)過(guò)程探明了一個(gè)事實(shí)：此時(shí)此刻，對(duì)方的手機(jī)就拿在手中。然后直接撥打她/他的電話號(hào)碼，一定能聽(tīng)到熟悉的回鈴音，她/他的微信連接也將被掐斷，陷入接不接電話的二元選擇。

在信號(hào)不好的時(shí)候，上網(wǎng)龜速，微信語(yǔ)音卡成狗，視頻根本無(wú)法接通。但是，電話肯定是可以打通的，雖然音質(zhì)可能不好，但可以滿足基本需求。這就是基礎(chǔ)服務(wù)保障的承諾。

甚至，當(dāng)遇到緊急情況時(shí)，不管你的手機(jī)有沒(méi)有信號(hào)，甚至連SIM卡都沒(méi)插，照樣能打通緊急呼叫電話。這就是無(wú)線網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商都要承擔(dān)的社會(huì)責(zé)任。

這一切都的原因如前所述，語(yǔ)音業(yè)務(wù)是最基礎(chǔ)的服務(wù)，擁有無(wú)可辯駁的最高優(yōu)先級(jí)，不但運(yùn)營(yíng)商全力保證網(wǎng)絡(luò)暢通，并且在手機(jī)上的其他應(yīng)用也都得給它讓路。

所以，5G網(wǎng)絡(luò)必須支持語(yǔ)音業(yè)務(wù)。

2.5G網(wǎng)絡(luò)怎樣支持語(yǔ)音業(yè)務(wù)?

5G網(wǎng)絡(luò)怎樣支持語(yǔ)音的呢?最根本的方式是：自己動(dòng)手，豐衣足食。直接自己就支持VoNR(Voice over New Radio)，不看4G甚至3G和2G的臉色。

5G的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)其實(shí)承襲自4G，只支持分組交換，不支持電路交換，也就是說(shuō)自身的5GC核心網(wǎng)是沒(méi)法支撐語(yǔ)音業(yè)務(wù)的，必須依賴(lài)于一個(gè)叫做IMS的系統(tǒng)。

IMS又叫IP多媒體子系統(tǒng)，可以在分組交換網(wǎng)絡(luò)下實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音業(yè)務(wù)。5G的無(wú)線接入部分叫做NR(New Radio)，跟IMS結(jié)合之后，獨(dú)立打電話的問(wèn)題完美解決。因此基于5G的語(yǔ)音業(yè)務(wù)就叫做VoNR (Voice over NR)。

這一點(diǎn)跟4G如出一轍，4G在IMS支持下的語(yǔ)音業(yè)務(wù)就叫VoLTE(Voice over LTE)。VoLTE目前已經(jīng)在國(guó)內(nèi)廣泛支持。

如果5G不支持VoNR，那就只能靠4G的VoLTE，甚至3G和2G支持的電路交換域語(yǔ)音業(yè)務(wù)進(jìn)行兜底了。

根據(jù)網(wǎng)絡(luò)部署模式，5G可分為NSA(非獨(dú)立組網(wǎng))和SA(獨(dú)立組網(wǎng))兩類(lèi)。再根據(jù)5G是否支持VoNR，以及4G是否支持VoLTE，分為以下多種方案。

2.1 NSA下的語(yǔ)音業(yè)務(wù)：

在NSA下，5G網(wǎng)絡(luò)被稱(chēng)作輔節(jié)點(diǎn)，作為4G的流量補(bǔ)充，并不直接參與語(yǔ)音業(yè)務(wù)，所有語(yǔ)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，則直接進(jìn)行語(yǔ)音，覆蓋不好的時(shí)候通過(guò)SRVCC(Single Radio Voice Call Continuity，單無(wú)線語(yǔ)音呼叫連續(xù)性)切換到3G或者2G。

如果4G不支持VoLTE，在撥打電話的時(shí)候就會(huì)直接回落到3G或者2G(這個(gè)功能稱(chēng)作CS Fallback，電路交換回落)。

2.2 SA下的語(yǔ)音業(yè)務(wù)：

在SA模式下，5G語(yǔ)音方案比較復(fù)雜，有四種場(chǎng)景?？傮w思路是，5G網(wǎng)絡(luò)優(yōu)先使用VoNR，如不支持，則回落到到4G的VoLTE，最后由3G或者2G進(jìn)行兜底。

場(chǎng)景1：5G網(wǎng)絡(luò)支持語(yǔ)音功能(VoNR)，則可直接在5G上接通電話，然后在5G信號(hào)不好的時(shí)候切換到4G的VoLTE。如果用戶跑到了4G覆蓋不好的地方，還可以通過(guò)SRVCC切換到3G或者2G。

場(chǎng)景2：5G網(wǎng)絡(luò)支持VoNR，則可直接在5G上接通電話，在5G信號(hào)不好的時(shí)候發(fā)現(xiàn)4G信號(hào)也不好，直接由5G通過(guò)SRVCC把電話切換到3G。

5G到3G的SRVCC剛剛在3GPP R16版本中標(biāo)準(zhǔn)化，目前還沒(méi)有手機(jī)支持。

既然從5G能切換到3G，未來(lái)也會(huì)支持切到2G吧?實(shí)際上沒(méi)有那個(gè)必要，因?yàn)橐话闱闆r下3G已經(jīng)覆蓋夠好，足夠用來(lái)兜底了，再說(shuō)2G也沒(méi)幾年就要退網(wǎng)了，不值得再花錢(qián)投資。

場(chǎng)景3：5G網(wǎng)絡(luò)不支持VoNR，則在打電話的時(shí)候先通過(guò)EPSFB(EPS Fallback)來(lái)回落到4G的VoLTE，在4G覆蓋不好的時(shí)候再通過(guò)SRVCC切換到3G或者2G。

場(chǎng)景4：5G網(wǎng)絡(luò)不支持VoNR，則在打電話的時(shí)候先通過(guò)EPSFB來(lái)回落到4G，結(jié)果很不幸，4G也不支持VoLTE，只能再次通過(guò)CSFB回落到3G或者2G來(lái)打電話了。

可以看出，在這幾個(gè)場(chǎng)景中，手機(jī)打著打著電話，很可能從5G跑到了4G，甚至還很可能從4G再跑到3G或者2G。就打完電話之后，還要繼續(xù)留在4G，甚至3G或者2G嗎?

由儉入奢易，由奢入儉難。習(xí)慣了5G/4G的高速率，對(duì)于3G和2G的龜速是不可接受的，因此需要盡快讓手機(jī)返回能力最強(qiáng)的網(wǎng)絡(luò)，這個(gè)過(guò)程就叫做快速返回。

3.5G VoNR有什么優(yōu)勢(shì)?

同樣是基于IMS的語(yǔ)音業(yè)務(wù)，VoNR和VoLTE相比到底有什么優(yōu)勢(shì)呢?

首先，當(dāng)手機(jī)駐扎在5G小區(qū)時(shí)，使用VoNR簡(jiǎn)單直接，否則還要經(jīng)過(guò)EPS Fallback回落到4G，信令流程增加了，時(shí)延也必然增加，影響用戶體驗(yàn)。

然后，VoNR下強(qiáng)制支持一種新的語(yǔ)音編解碼方案，可以有效提升語(yǔ)音通話的音質(zhì)到HiFi的級(jí)別，這就是EVS(Enhanced Voice Services)，也叫超高分辨率語(yǔ)音(Super HD Voice)。

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其實(shí)EVS早在3GPP R12版本就已經(jīng)定義了，彼時(shí)還是LTE的發(fā)展正如日中天，但由于大家對(duì)語(yǔ)音質(zhì)量都不夠重視，一直少有手機(jī)支持。這一拖，就到了5G時(shí)代。

EVS是怎么提升音質(zhì)的呢?

聲音是由振動(dòng)產(chǎn)生的，在空氣中傳播就形成了聲波。但人的耳朵只能聽(tīng)到有限一段頻率內(nèi)的聲波，范圍是20Hz到20000Hz。

人的聲帶能發(fā)出的頻率范圍要更窄一些，為85Hz到1100Hz。

在以前的語(yǔ)音編解碼方案中，只包含了人的聽(tīng)覺(jué)頻率范圍中的一小段，有些甚至連人的發(fā)聲帶寬都沒(méi)有完全編碼。

比如最早的標(biāo)準(zhǔn)語(yǔ)音編碼的頻率范圍是300Hz到3400Hz，而人的發(fā)聲頻率范圍是85Hz到1100Hz，也就是說(shuō)，從85Hz到300Hz這一段的聲音根本就沒(méi)有被傳輸。

這種窄帶編碼導(dǎo)致了音色的損失。最直觀的感受是，在打電話時(shí)，雖然對(duì)方說(shuō)的語(yǔ)句是能辨認(rèn)的，含義也能聽(tīng)明白，但卻經(jīng)常分辨不出誰(shuí)在說(shuō)話，像被變聲了一樣。

EVS直接實(shí)現(xiàn)了人的聽(tīng)覺(jué)范圍全帶寬的編碼，除了人的聲音之外，連背景里汪星人和喵星人的叫聲也真真切切，可媲美CD的音質(zhì)。

5G語(yǔ)音，雖然不被重視，但卻默默做到了最好。

好了，本期的內(nèi)容就到這里，希望對(duì)大家有所幫助。