【摘要】 本文對5G網絡下包含VoNR及EPS fallback等在內的語音技術進行了介紹，涉及5G語音方案相關的網絡架構、基本業務流程等層面。并針對現有語音方案流程設計，提出了存在的問題，以及可能的解決方向。 01 引言 從4G LTE開始，語音實現方案就不再僅僅是2G/3G網絡，單純通過電路域網絡提供如語音業務和其他增值業務，而是設計通過IP多媒體子系統（IMS，IP Multimedia Subsystem）實現將語音業務承載在IP網絡，也即VoLTE（Voice over LTE）的方式，實現將2G/3G電路域所有業務在4G網絡全部“IP化”。4G網絡的逐步部署擴展過程中，處于對網絡發展的不同階段及對語音業務連續性的考慮，4G還提出了如電路域回落（CSFB，Circuit Switched Fallback）及單無線語音呼叫連續性（SRVCC，Single Radio Voice Call Continuity）等過渡方案。 5G NR語音方案設計，延續了4G LTE通過IP網絡承載語音業務的方式，通過5G網絡（無線網+核心網）和IMS系統承載語音業務，該種方式稱為VoNR（Voice over NR）。同樣地，考慮到5G不同階段部署規模不同，而4G網絡已經廣泛部署并可能在未來長期存在，以及對語音業務連續性保證的需求，回落方案設計也是十分必要的，因此演進的分組系統回落（EPS fallback）方案也是5G語音方案的一種。這里EPS fallback主要指回落到4G通過VoLTE的方式實現語音業務，但由于4G網絡存在多種語音方案，當4G網絡無線環境較差時，不可避免地，UE會通過如CSFB的方式，完成語音業務。 02 5G語音方案介紹 2.1? 方案介紹 在概述部分，本文簡單介紹了5G網絡中可能存在的語音方案。 （1）VoNR：基于IMS網絡的5G NR 語音解決方案，架構在5G NR網絡上，全IP條件下，基于IMS server的端到端語音方案。VoNR通過部署IMS，可以實現語音業務和數據業務并發，所有業務都通過5G網絡承載，但語音業務需要IMS進行業務控制。 ?（2）EPS fallback：借助4G網絡語音業務的方案。 1）VoLTE：基于IMS網絡的5G NR 語音解決方案，架構在5G NR網絡上，全IP條件下，基于IMS server的端到端語音方案。VoLTE方案可以保證話音質量，但需要4G網絡和5G網絡間的互操作，語音業務發起時延相較VoNR會更長，同時也需要部署IMS。 2）CSFB：終端在LTE接入下能夠發起話音業務等CS業務，以及接收到話音等CS業務的尋呼，并且能夠對終端在LTE網絡中正在進行的PS業務進行正確地處理的技術。終端在LTE接入下能夠發起話音業務等CS業務，以及接收到話音等CS業務的尋呼，并且能夠對終端在LTE網絡中正在進行的PS業務進行正確地處理的技術。當前版本，5G不支持和2/3G網絡的交互，因此要發起CSFB，首先需要回落到4G網絡。當前版本，5G不支持和2G/3G網絡的交互，因此要發起CSFB，首先需要回落到4G網絡，通過這種方案實現語音業務，時延最長，但是該方案對終端的要求比較低。 5G網絡部署初期，如果5G網絡是獨立部署（SA）的，通過EPS fallback方式回落4G，通過VoLTE甚至CSFB實現語音業務，可以減少切換，確保語音的連續性。但隨著5G網絡部署的逐步成熟，VoNR將逐步成為5G主流語音方案。 2.2? 網絡架構 （1）VoNR 與4G網絡相似，通過5G核心網（5GC，5G core network），網絡就可以滿足運營商的業務需求，但是這種通過分組交換（PS，Packet Swith）實現的業務提供的是一種盡力而為的服務，不保證服務質量，而語音業務對于對于話音質量有較高的要求，特別是相較2/3G通過電路分組（CS，Circuit Switch）提供的是較為穩定的高質量業務。因此，5G網絡也需要通過部署IMS系統為語音業務提供語音質量的保證。 除了為業務提供質量保證外，IMS系統還提供策略和計費控制（PCC，Policy and Charging Control）。通過5G網絡提供VoNR的網絡架構如圖1所示： 圖1??? 通過5GS連接IMS提供語音業務 （2）EPS fallback 根據前面的介紹，我們知道，EPS fallback方式需要5G網絡和4G網絡間的互操作完成語音業務，由于CSFB方案是UE在回落到4G基礎上進行二次回落，因此這里我們僅對通過EPS fallback方式回落到4G通過VoLTE方式完成語音業務進行網絡架構的介紹，如圖2所示： 圖2??? 通過EPS fallback提供語音業務的網絡架構 與VoNR網絡架構相比，通過（EPS fallback回落后）VoLTE完成語音業務，網絡仍需部署IMS系統，同時，需要4G網絡來完成語音業務。 2.3? 基本流程 對于一個用戶終端（UE，User Equipment）來說，不論他要發起何種業務，都要經歷網絡注冊、業務發起、資源釋放等過程，語音業務亦是如此。對于一個5G UE，如果他要在5G網絡上發起語音業務，需要經歷5G網絡注冊（5GC Registration）、IMS系統注冊（IMS Register）、業務發起、資源分配、資源釋放等過程。下面將從注冊過程（包含5G網絡注冊和IMS系統注冊）以及業務發起及資源分配兩部分對5G語音實現進行介紹。