专家说：5G VoNR商用序幕拉开，给通话服务带来什么改变？
导语
最近一段时间，“5G VoNR”成为通信行业热议的话题，运营商也都在积极推进5G VoNR试点、商用。本期移动Labs邀请了中国移动通信研究院网络与IT技术研究所主任研究员姜怡，与大家探讨5G VoNR带来的通话业务革新。
VoNR是什么？5G时代，VoNR给通话服务带来了什么改变？
姜怡VoNR（Voice over New Radio）是5G语音的一种技术方案，是运营商基于5G接入和IMS网络提供音视频通话及增值业务的端到端技术方案。为了直观表示语音业务的承载方式，我们喜欢用VoXX来表示。在4G时期，区别于回落到电路域提供语音的方式，我们用VoLTE表示直接通过LTE承载语音业务的技术方案。由于4G网络没有电路域，只有分组域，因此VoLTE是通过LTE提供的分组域语音业务。同样VoNR表示通过5G NR承载提供的分组域语音业务。VoNR可以在5G网络下同时提供语音业务和数据业务的并发，无需用户回落到4G或者电路域提供语音，避免了回落对数据业务的影响。
5G时代，语音业务仍将扮演重要的角色。虽然在4G时期，受限于LTE系统容量和上行带宽，高清视频通话业务没有得到很好的发展，高清视频通话采用1080P 分辨率无法满足商用要求，并行呼叫数也不理想。但在5G时代，高清视频承载能力以及高清视频通话的业务质量将得到显著提升，用户将能够真正体验到1080P甚至4K的高清或超高清视频呼叫体验，这个体验将与OTT拉开明显差距。此外，5G时代的超高清音视频业务将进一步向下一代多媒体实时通信业务演进，借助IMS网络能力的增强，叠加如多媒体号显、实时翻译、屏幕共享、AR通信、多媒体互动等更多泛语音的新特性，将语音业务打造为多媒体实时通信新业务的入口，为我们的用户提供丰富多彩的全新业务体验。
相较于4G VoLTE通话而言，5G VoNR超清通话的优势主要体现在哪些方面？
姜怡由于VoNR和VoLTE目前在语音业务特性和语音提供方式等方面非常类似，因此VoNR在业务形式方面相比VoLTE尚未有革命性的变化，仍然以高清音视频通话以及彩铃、彩印、智能网等业务特性为主。
但受益于5G在上行带宽、系统容量和调度时延等方面的提升，VoNR超清通话相比VoLTE还是存在业务体验增强：
呼叫时延更短：由于5G NR在空口带宽和资源调度进行了增强，因此VoNR的呼叫建立时延比VoLTE进一步降低，语音呼叫的接续速度更快；
超高清语音和视频能力：5G在上行带宽方面的提升，使得VoNR真正具备了提供超高清语音和超高清视频通话业务体验的能力。
业务连续性体验更好：VoLTE通过4G到电路域的语音切换提供离开4G覆盖时的语音业务连续性，但是切换导致语音编解码发生变化，切换后无法提供高清语音；而VoNR在离开5G覆盖时将语音切换到4G，一方面切换更简单速度更快，另一方面可以持续提供高清语音，业务连续性体验更好。
此外，VoNR未来更主要的优势体现在补充和增值业务方面。在VoNR+网络的支持下，VoNR将进一步向下一代多媒体实时通信业务发展，在传统音视频通话基础上，叠加上IP数据通道、AI、AR通信、实时媒体处理等能力，从而发展出千变万化的新业务，为音视频通话带来变革性的业务提升。
据了解，VoNR是基于5G SA架构，实现话音业务和数据业务均由5G网络承载。请您介绍一下，VoNR系统架构及流程？VoNR是如何实现5G拨打电话“零回落”？
姜怡VoNR是基于5G SA架构和IMS网络提供语音业务的端到端技术体系。完整的VoNR网络架构至少包含三个层面：5G NR无线接入网络，为VoNR终端提供无线接入环境；5GC核心网，实现VoNR终端的移动性管理、连接性管理和相关承载资源的分配和管理；IMS网络，为VoNR提供呼叫的控制和业务逻辑。
考虑到无线覆盖导致的语音业务中断问题，VoNR也要考虑在离开5G NR覆盖的情况下，能够将正在进行的音视频呼叫无缝切换到LTE覆盖下，因此VoNR的网络架构还要增加与LTE网络的互操作架构。
完整的VoNR系统架构如图所示：
VoNR的流程需要5G NR、LTE无线、5GC、EPC、用户数据和IMS等多域的协同，详细流程较为复杂，在此仅简单介绍一下相关基本流程。
注册流程：VoNR终端开机驻留在5G，确定5G网络支持VoNR语音业务后，在5G网络上建立语音PDU session，并在IMS网络完成注册；
语音呼叫流程：VoNR终端发起语音呼叫，语音呼叫通过IMS网络实现业务触发、被叫寻址和呼叫路由，被叫振铃，被叫终端摘机；
呼叫切换流程：当VoNR终端移动离开5G覆盖或者5G覆盖条件无法满足语音业务要求时，通过5G到4G的PS HO流程将呼叫切换到LTE，在LTE网络上继续正在进行的呼叫，保持呼叫的连续性。
5G VoNR倡导“终端原生”，不需下载固定APP等便可实现超清视频通话。基于此，终端面临复杂组网的互通兼容性要求，请问如何提升VoNR网络和终端的兼容性？
姜怡VoNR原生能力是VoNR业务的重要优势，它能保证用户使用VoNR业务的便利性、稳定性、体验一致性和业务的广泛互通性。但VoNR原生要求也为终端与网络的兼容性能力带来更高的要求。
提升终端与网络的兼容性能力的最重要手段就是标准化。5G终端的VoNR能力是基于国际通信标准组织（3GPP、GSMA等）研究制定的通信标准，在通信过程、信令交互、接口定义、甚至兼容能力方面做了全面而详细的功能定义和测试认证，能够确保不同终端之间、终端与不同设备系统之间、终端与不同运营商网络之间在VoNR业务上的互通性、兼容性和一致性，提供可靠稳定的音视频通话质量。
此外，VoNR作为5G终端一种基础的移动通信业务，在设计之初终端本身就针对VoNR进行设计和优化，将其与内部通信紧密整合和优化，因此无论在底层通信还是上层服务，都是实现了系统级的终端原生，实现最为稳定可靠的服务能力。
与5G原生的VoNR业务相比，基于APP的视频通话业务大多是来某个应用开发者提供非开放标准的服务，不仅需要用户在终端进行额外的应用安装，而且仅能在安装该APP的终端之间进行视频通话，否则无法实现跨终端通信。
中国移动在全球范围内率先发布了5G新通话业务，那么5G新通话与5G VoNR之间的有什么样的联系？5G新通话相比5G VoNR又能为用户带来哪些不一样的业务体验？
姜怡VoNR是5G网络话音业务解决方案，随着5G逐步向5G-Advanced演进，VoNR网络将向VoNR+网络演进。VoNR+是指在5G VoNR网络的基础上叠加新的数据通道与音视频伴生的泛话音能力，支持多类型的数据传输，提供了高清音视频通信升级到交互式、沉浸式音视频通信的技术升级。
5G新通话是基于VoNR+技术实现的一个产品系列，技术上也可称为VoNR+业务，可以为用户带来更为丰富的业务体验，比如：多媒体来显，智能客服，内容分享，无障碍沟通，AR通话，远程辅助，交通事故报警等。
5G VoNR+有哪些关键技术，需要终端和网络提供怎样的支持？中国移动对于5G新通话生态建设有何思考和计划？
姜怡5G VoNR+对VoNR解决方案进行了进一步增强，具备至简网络、全新通道、媒体智融、终端原生四大新技术能力。
至简网络是指基于现有IMS架构进行升级演进，为未来XR、AI及全息交互场景提供了灵活的网络基础设施底座。
全新通道是指是在IMS已有的语音通道和视频通道基础上增加的另外一种全新通道——IMS数据通道（IMS Data Chanel），以满足数据相关的特定应用在时延、带宽和可靠性等方面的要求。
媒体智融是指VoNR+采用控制面和媒体面分离的设计架构。媒体面采用服务化接口，提供丰富的媒体处理能力供上层应用调用。
终端原生是指，5G VoNR+终端在技术架构设计方面有两个核心理念：一是采用通信能力和应用能力解耦的设计，二是基于手机原生拨号盘提供5G VoNR+的各类创新应用。
VoNR+结合多媒体、AI、XR等能力重塑通话入口。运营商联合产业各方已经开始了多层次、多维度的新型商业模式探索，共同打造VoNR+生态，实现开放、合作和双赢，最大化提升盈利能力。VoNR+未来可以考虑对个人用户免费，对企业用户收费的后向收费模式。
中国移动研究院-
网络与IT技术研究所主任研究员
长期从事5G/4G/IMS网络架构、5G/4G多媒体通信、5G行业专网等方向的技术方案研究和国际标准化工作。
《专家说》是移动Labs联合中国移动研究院共同打造的，由研究院专家对通信行业科技热点进行深度解读的系列专题，敬请关注。