众所周知,5g系统支持nsa和sa两种组网模式,前者主要考虑经济性,可直接利用现有4g核心网,以保护已有投资;后者主要考虑先进性,需要新建5g核心网,可向用户提供高性能服务。
2018年6月,3gpp r15全功能标准化完成,是第一个可商用的sa版本。2019年6月,3gpp r16版本阶段2顺利冻结(阶段3协议预计于2020年3月冻结),是适应多种应用场景的sa版本。
无论是nsa模式还是sa模式,无论是r15还是r16,语音都是最基本的通信服务能力。随着5g系统向服务化架构演进,5g语音还会逐步突破只面向个人或集团的传统通信方式,高效开拓广阔的行业应用市场。
5g语音解决方案
one core for all体系架构
在虚拟化5g网络架构的基础上,中兴通讯提出了基于common core全融合核心网的one core for all体系架构(包括one voice、one data、one policy和one user plane四部分),如图1所示。
图1 中兴通讯one core for all体系架构
该架构支持2g/3g/4g/5g/wifi综合接入和多类型终端,支持多制式全业务和用户数据融合,支持融合4g/5g信令网等;支持传统电信业务和新型ip媒体通信业务,行业应用可按需个性化部署等;支持设计开通运维一体化,基于大数据分析和策略的闭环业务保障,语音端到端可视化运维等。
在网络功能上,该架构实现了转发面、控制面、策略和用户数据面等四方面的融合,通过统一控制和转发,实现会话共享、资源共享、管理共享、4g/5g用户数据统一锚点、统一策略控制和统一数据鉴权,简化网络拓扑,减少网元间互操作,降低网络切换时延。
在组网模式上,该架构既支持sa模式,也支持nsa模式,且允许动态调整nsa和sa间的资源分配。运营商可以根据自身需求灵活选择建网方式,即使初始阶段选择nsa建网,今后也能够向sa平滑演进,提高资源利用率,减少重复投资,降低建设成本。
one voice解决方案
作为中兴通讯one core for all体系架构的重要组成部分,one voice方案负责提供语音业务,并支持大容量部署、大区集中部署、c/u分离部署和sdn组网等应用模式。该方案的基本架构如图2所示。
图2 中兴通讯one voice解决方案
one voice方案通过一张ims网络:
(1)向上提供vonr、volte、vowifi、vobb、cs语音等融合语音服务,以及高清语音/视频、视频会议和多种多媒体增值业务;为垂直行业提供车联网语音和ar/vr通信等实时通信;同时向第三方合作伙伴开放网络能力,快速引入新型增值应用,打造创新的生态系统。
(2)向下为2g/3g/4g/5g/wifi和固网终端提供统一接入控制,业务平滑切换不中断;4g用户不换卡不换号即可接入到5g语音网络;而且vonr和volte可以一体化提供业务,极大提升用户体验。
(3)实现端到端的运维能力, 支持基于大数据分析和策略的闭环业务保障以及语音端到端可视化运维等;提供设计、开通和运维一体化能力,并以“主动运维”、“关联分析”和“专家系统固化”为中心,引入瞬时用户级语音切片分析技术和多维度智能语音感知度分析方法,低成本、全呼叫、端到端地评价语音感知度。
对现有ims网络的影响
3gpp已经明确,5g仍然基于ims网络提供语音业务,而且5g语音并不改变ims的体系架构,仅需对部分功能和接口进行一些调整,volte网络将与5g语音网络一起保障语音服务的连续性(特别是在5g网络建设初期)。如图3所示。
图3 5g语音应用对现有ims网络的影响
其中涉及的关键技术包括4g/5g语音连续性(互操作)、域选择、eps回落、紧急呼叫、qos策略、用户信息获取/传送和国际漫游等。
ims需要修改的内容主要包括:修改rx、sh、gm/mw/isc等相关接口,增加5g接入类型和用户位置信息等参数;发生eps回落时,sbc、smf和pgw-c需协同工作,自主建立新的4g语音承载通道;针对5g用户的双注册场景,scc as执行t-ads增强策略等。
5g语音网络部署建议
现阶段,5g语音网络可能采用的部署方案主要包括volte/csfb(nsa)、eps回落(sa)和vonr(sa)三种,可根据不同应用场景的需要灵活选择。
volte/csfb方案
如果运营商拥有成熟的3g/4g网络,而且希望以低成本方式快速向用户提供有限5g服务,则新建的5g nr可接入现有epc,采用volte/csfb方案提供语音服务。此时,5g只是一种新的用户接入方式(而且ims/cs无法识别5g用户,仍然视为4g/3g用户),语音业务处理机制和现有4g网络完全相同。
eps回落方案
如果运营商拥有成熟的4g网络,但不片面追求快速和低成本提供5g服务,则新建的5g nr可接入5gc以提供数据服务,需要语音服务时(一般由nr判断触发),则可通过eps回落到epc,语音业务处理机制和现有4g网络类似(但ims可以识别5g用户)。
vonr方案
如果运营商没有成熟的4g网络,但希望向用户提供优质5g服务,则新建的5g nr可一步到位接入5gc,采用vonr方案提供语音服务。语音业务处理机制基于全新的5g网络,和4g网络没有关系(除非发生5g到4g的切换)。
2019年11月1日,中国正式进入5g商用时代,在技术、标准、网络部署和产业生态方面,5g都取得了阶段性成果,为经济增长、民生改善、社会进步提供了强大的新动能。在这一方兴未艾的建设大潮中,中兴通讯将一如既往地为客户提供更优质服务,努力争取更稳固的市场地位。