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5G VoNR Vs. 4G VoLTE ! 5G双连接下的载波聚合是怎样的?

发布时间:2023-07-05 来源:滤波器 责任编辑:wenwei

【导读】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。


一、5G VoNR Vs. 4G VoLTE ! 


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。


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跟IMS结合之后,独立打电话的问题完美解决。因此基于5G的语音业务就叫做VoNR (Voice over NR)。而4G在IMS支持下的语音业务就叫VoLTE(Voice over LTE)。在无NR覆盖时系统间切换回落到VoLTE,甚至3G和2G支持的电路交换域语音业务。


下表是4G VoLTE与5G语音解决方案在各种场景下的性能对比,VoNR性能更优。


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5G VoNR支持EVS语音编解码。EVS(Enhanced Voice Service)与其他常用语音编码方式(如AMR-WB(adaptive Multirate Wideband))相比,可以用更低的编码速率提供相同的语音质量,从而提升系统容量;或者以相同的编码速率提供更高的语音质量。


EVS包括EVS-NB(EVS Narrowbad)、EVS-WB(EVS Wideband)、EVS-SWB(EVS Superwideband)、EVS-FB(EVS fullband)和AMR WB I/O(AMR-WB input/output)五种编码方式:


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5G的VoNR语音呼叫流程:语音业务存在两个状态:


●   通话期(Talk Spurts):指终端上行链路发送语音帧或下行链路接收语音帧的时期;语音帧的发送周期为20ms;语音帧大小取决于当前采用的编码速率。

●   静默期(Silent Period):EVS(Enhanced Voice Service)与其他常用语音编码方式(如AMR-WB(adaptive Multirate Wideband))相比,可以用更低的编码。


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VoNR在SA架构下新增VoNR语音方案有两种选择。


选择一:开通VoNR,无NR覆盖回落到VoLTE。


●   标准R15支持,与LTE共用IMS,VoNR系统侧Ready

●   数据与语音业务均在NR,体验更好,享受NR增益。


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选择二:不开通VoNR,直接回落到VoLTE。


●   R15讨论通过,作为临时过渡方案,与VoNR不冲突。

●   业务建立态直接回落,将增加接入时长。数据业务将跟随切换到4G。


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5G不连续覆盖时可与VoLTE平滑切换,不影响切换体验。5G到4G的切换流程分解如下:


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5G切换到4G相比4G内切换时延增加20~30ms,延迟1~2个包,通过切换缓冲后基本不影响切换体验。


二、5G双连接下的载波聚合是怎样的?


5G在NSA架构下引入了双连接(Dual Connection简称DC)技术,手机可以同时连接到4G基站和5G基站,实现4G载波与5G载波的载波聚合。


在双连接下,5G的载波聚合主要有如下情形:


(1)4G内部或5G内部各自载波聚合


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在双连接的基础上,4G部分和5G部分还都可以在其内部进行载波聚合,这就相当于把4G的带宽也加进来,可进一步增强下行传输速率!


(2)4G与5G之间的载波聚合


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在双连接下,手机同时接入4G基站和5G基站,这两基站也要分个主辅,一般情况下Option3系列架构中,4G基站作为控制面锚点,称之为主节点(Master Node),5G基站称之为辅节点(Secondary Node)。


带载波聚合的主节点和辅节点又可以被称作MCG(Master Cell Group,主小区组)和SCG(Secondary Cell Group,辅小区组)。


主节点和辅节点都可以进行载波聚合。其中主节点的主载波和辅载波称为Pcell(主小区)和Scell(从小区),辅节点的主载波和辅载波称为PScell(辅助主小区)和Scell(从小区)。


5G中的多制式双连接是怎样的,如下图所示:


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虽说NSA架构的初衷并不是提升速率,而是想着藉由4G来做控制面锚点,这样一来,5G不但可以复用现网的4G核心网EPC,还能使用成熟的4G覆盖来庇护5G覆盖率不足的问题。


但是客观上来讲,通过双连接技术,手机可同时连接4G和5G这两张网络,获取到的频谱资源更多,理论上的峰值下载速率可能要高于SA组网架构,除非以后把4G载波全部规划给5G。


这些双连接加载波聚合的组合,也都是由协议定义的。


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