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5G,要能打電話了!

放大字體  縮小字體 發布日期:2022-04-19  來源:BOO聊通信  瀏覽次數:863
       沒錯,標題沒寫錯。5G,要能打電話了。

       相信很多5G用戶看到標題一臉懵逼,我5G手機都換N年了,如果5G打不了電話我過去N年打了個寂寞?

       但如果我跟你說, 5G其實剛剛要支持語音通話,你會不會感覺很驚訝呢? 而你過去的通話,其實都是在你神不知鬼不覺之間從4G網絡上撥打出去的。

       至于為什么要采取這樣一種方式,就要從移動通信的演進歷史講起了。
       
       移動通信誕生之初,本身就是專門用來打電話的。1G時代的 模擬通信,簡單理解,就是直接將人聲的波動轉化為電流的波動、進而轉化為電磁波的波動、進而再復原為人聲。

       聽完我的描述,你也能感覺到,模擬通信 很不靠譜。信息傳輸的方式簡單粗暴,損耗大、傳輸速率低。而且, 就算1G只能支持語音通話,但由于模擬通信的限制,也基本只能保證語音聽得到,想實現電話聽得清就屬于純純的奢望了。

       這樣的好處,就是數字化的信息,可以使用各種先進數字技術進行處理:比如壓縮、編碼、加密等等,因此同樣的頻率資源下,語音通話質量可以大大提高。

       而且,從2G開始,移動通信能進行簡單的數據業務傳輸了。雖然以現在的視角看,幾十上百Kbps的網速是妥妥的龜速了。

       為了進行數據上網的改造,2G在原先語音的核心網(移動通信最核心的交換網絡)基礎上增加了一套適配數據業務的核心網設備。原先語音核心網采用的技術做 CS(Circuit Switch,電路交換),簡單理解就是通信之前需要提前建立好一條獨占的電路進行數據交換。

       而新建的數據核心網采用的技術叫做 PS(Packet Switch,分組交換),所謂的分組,就是和咱們訪問互聯網類似,通信前不需要預先建立連接,而是將不同用戶的數據都切分一個個分組包,共享傳輸資源按需傳輸。

       因此,一般管負責語音部分的核心網叫做 CS域,負責數據部分的核心網叫做 PS域。

5G,要能打電話了

       移動通信技術繼續發展,來到了3G時代,iPhone3G與其劃時代產品APP Store的出現使得3G網絡成為移動互聯網時代的起始點,但是, 3G在技術上并沒有做到與其應用場景的適配:一方面是移動互聯網的爆發、各類移動端APP層出不窮,另一方面是3G的設計階段 沒有預想到數據業務會這么快成為手機使用的主要場景,依然采用了2G完全一致的并不是很適合高速上網的PS、CS架構。

       于是乎, 3G無疑成為了一代短命的通信制式。移動通信技術迅速邁入了4G時代,并以手機高速上網為目標,對移動網絡架構進行了大刀闊斧的改變。

       4G網絡為了適應數據業務傳輸,直接取消了CS域,核心網完全PS域化,大大提升了手機上網速率。

5G,要能打電話了

       不過,這就帶來了一個問題:PS域只能傳輸數據包,無法實現語音通話,雖然語音通話對于手機用戶越來越不重要,但是如果一張移動網絡不能支持語音通話,那么相當于它失去最根本的靈魂功能。于是,為了解決這一問題,機智的移動通信專家們,使用了一種過渡的方式幫助4G網絡實現語音功能: CSFB。

       所謂的CSFB,就是CS Fallback的縮寫,這里的CS,就是電路交換的CS,而Fallback是回落的意思。

       也就是說,在4G網絡下,手機如果想打電話,需要從4G網絡回落到CS域,而這里的CS域當然不是4G的(4G已經取消CS域了),而是3G或者2G的。

       CSFB雖然解決了能不能的問題,但卻存在很大的弊端:一是既然要回落,不能直接在4G打電話,必然會 增加電話接通時長,用戶感知差;二是都4G時代了,語音質量依然保持在2G或者3G的水準,難免說不過去。

       于是,為了能實現4G獨立自主的語音通話,移動通信專家們又為4G設計了一套可以使得語音通話同數據上網一樣,以 IP包的形式直接在PS域傳輸語音數據的控制系統,這套系統叫做 IMS(IP Multimedia Subsystem,IP多媒體系統)。

       在IMS的控制下,不但能實現語音數據以IP分組包的形式直接通過PS核心網傳輸,還能實現視頻數據以IP分組包的形式通過PS核心網傳輸,增加了視頻通話的形式。

       而這種直接通過4G核心網承載語音、視頻的方式,為了區別于CSFB,被叫做 VoLTE(Voice over LTE,LTE就是4G的英文縮寫)。

       你可能要說了,我用微信直接語音視頻,不也是通過微信分組包直接經過4G PS核心網傳輸嗎?為啥非要搞一套IMS?

       說的沒錯,微信語音視頻確實可以不經過IMS直接實現通話,但是,微信的語音視頻沒有任何的 質量保障,與普通手機上網 采用 相同的QoS(Quality of Service,服務質量)。

       而用戶雖然能忍耐微信語音的問題,可一般是忍不了手機通話卡頓或者干脆打不了電話的情況的。因此,IMS的存在, 使得手機通話與視頻可以被以更高的QoS進行管控,實現高質量的通話。

       因此,VoLTE不但接通時間短(相比CSFB)、而且質量高(相比微信),是最好的通話選擇。

       而到了5G,網絡架構基本延續了4G的框架,所以,其實從硬件上看是支持直接語音通話的(同步建設了IMS),但由于5G初期考慮5G覆蓋不完善的因素,并沒有冒險直接推5G語音,而是讓語音回落到覆蓋完備的4G網絡。

       這種通話方式,被稱為 EPS FB,其中EPS是4G網絡的縮寫,FB依然是Fall Back的意思。

       但隨著5G建設步入成熟期,覆蓋連續性實現,終于,5G要進入同4G一樣的獨立語音時代了,而在5G這種語音通話方式叫做 VoNR(Voice over NR,NR是5G網絡的縮寫 )。

       雖然聽上去沒什么厲害的,畢竟對于用戶來說,打個電話而已,管他們什么EPS FB、CSFB、VoLTE、VoNR還是微信電話,似乎是無所謂的。

       但VoNR這一次確實有些不同,通過5G的IMS的升級改造、結合5G大帶寬的特性,VoNR在語音通話界面不但能實現最高質量的語音和視頻通話,而且在通話過程中甚至可以實現 中英文實時翻譯、語音轉文字等功能,此外還能提供 屏幕共享、遠程協作等特色功能,相當于在原先的通話界面,提供了豐富交互能力,并對外部公司進行能力開放。

5G,要能打電話了


5G,要能打電話了



5G,要能打電話了
       雖然5G網絡發展至今,依然由于適配應用的匱乏而遭到廣泛的詬病,但VoNR的出現,無疑是增加了5G業務多樣化發展的一線希望。

       畢竟,如果只盯著5G增加的網速去做相關的創新應用的話,確實很容易進入誤區,再清晰的視頻最終也會受到人眼分辨率的制約、再炫酷的VR也需要復雜的外設來實現,而讓5G回歸移動通信的本質,去探索如何使用5G更方便的服務便利每個人的生活,似乎才更能真正讓每一個普通人感受到5G為社會生活帶來的改變。 
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