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本文轉載自微信公眾號「無線深海」，作者蜉蝣采采 。轉載本文請聯系無線深海公眾號。   

2020，是中國5G建設的關鍵年。華為預計到今年底，中國5G站點數將達到80萬，用戶數超過2億，兩者比例均占全球70%以上。

從去年底開始，5G手機已開始登上市場舞臺。今年新發布的手機，更是基本上都支持5G。10月份，隨著蘋果iPhone 12的發布，將5G之火燒得更旺。

與此同時，三大移動運營商對5G套餐的推廣也是不遺余力，5G套餐宣傳的賣點，自然都是流量多，速度快，價格“優”。至于套餐含多少分鐘的語音，則早已隱藏在不起眼的角落，也幾乎無人問津。

本期，蜉蝣君就來聊聊在5G網絡下如何打電話的那些事兒。

1.語音業務是第一優先級

打電話，是每個人最原始的需求，也是移動通信業界最初的目標。就像必須保證充足供應的水和電一樣，語音業務宣傳起來確實沒有什么亮點。

并且，打電話用的網絡到底用的是5G，還是4G，甚至3G或者2G，也少人關注。能打電話就行，管它是幾G呢!

何況，微信能語音能視頻，花的流量也不多，用著不香嗎?

香是香，但以微信為代表的各種OTT(Over The Top)語音雖然可用，其地位和語音業務完全不可比。

運營商的語音業務，作為最基礎的通信服務，擁有最高的優先級。在關鍵的時刻，它甚至是我們唯一的救命稻草。

當你撥打微信語音，對方持續占線時，不需要著急，因為這個過程探明了一個事實：此時此刻，對方的手機就拿在手中。然后直接撥打她/他的電話號碼，一定能聽到熟悉的回鈴音，她/他的微信連接也將被掐斷，陷入接不接電話的二元選擇。

在信號不好的時候，上網龜速，微信語音卡成狗，視頻根本無法接通。但是，電話肯定是可以打通的，雖然音質可能不好，但可以滿足基本需求。這就是基礎服務保障的承諾。

甚至，當遇到緊急情況時，不管你的手機有沒有信號，甚至連SIM卡都沒插，照樣能打通緊急呼叫電話。這就是無線網絡運營商都要承擔的社會責任。

這一切都的原因如前所述，語音業務是最基礎的服務，擁有無可辯駁的最高優先級，不但運營商全力保證網絡暢通，并且在手機上的其他應用也都得給它讓路。

所以，5G網絡必須支持語音業務。

2.5G網絡怎樣支持語音業務?

5G網絡怎樣支持語音的呢?最根本的方式是：自己動手，豐衣足食。直接自己就支持VoNR(Voice over New Radio)，不看4G甚至3G和2G的臉色。

5G的網絡架構其實承襲自4G，只支持分組交換，不支持電路交換，也就是說自身的5GC核心網是沒法支撐語音業務的，必須依賴于一個叫做IMS的系統。

IMS又叫IP多媒體子系統，可以在分組交換網絡下實現語音業務。5G的無線接入部分叫做NR(New Radio)，跟IMS結合之后，獨立打電話的問題完美解決。因此基于5G的語音業務就叫做VoNR (Voice over NR)。

這一點跟4G如出一轍，4G在IMS支持下的語音業務就叫VoLTE(Voice over LTE)。VoLTE目前已經在國內廣泛支持。

如果5G不支持VoNR，那就只能靠4G的VoLTE，甚至3G和2G支持的電路交換域語音業務進行兜底了。

根據網絡部署模式，5G可分為NSA(非獨立組網)和SA(獨立組網)兩類。再根據5G是否支持VoNR，以及4G是否支持VoLTE，分為以下多種方案。

2.1 NSA下的語音業務：

在NSA下，5G網絡被稱作輔節點，作為4G的流量補充，并不直接參與語音業務，所有語音功能完全由4G完成，因此5G就都不支持VoNR。

如果4G支持VoLTE功能，則直接進行語音，覆蓋不好的時候通過SRVCC(Single Radio Voice Call Continuity，單無線語音呼叫連續性)切換到3G或者2G。

如果4G不支持VoLTE，在撥打電話的時候就會直接回落到3G或者2G(這個功能稱作CS Fallback，電路交換回落)。

2.2 SA下的語音業務：

在SA模式下，5G語音方案比較復雜，有四種場景。總體思路是，5G網絡優先使用VoNR，如不支持，則回落到到4G的VoLTE，最后由3G或者2G進行兜底。

場景1：5G網絡支持語音功能(VoNR)，則可直接在5G上接通電話，然后在5G信號不好的時候切換到4G的VoLTE。如果用戶跑到了4G覆蓋不好的地方，還可以通過SRVCC切換到3G或者2G。

場景2：5G網絡支持VoNR，則可直接在5G上接通電話，在5G信號不好的時候發現4G信號也不好，直接由5G通過SRVCC把電話切換到3G。

5G到3G的SRVCC剛剛在3GPP R16版本中標準化，目前還沒有手機支持。

既然從5G能切換到3G，未來也會支持切到2G吧?實際上沒有那個必要，因為一般情況下3G已經覆蓋夠好，足夠用來兜底了，再說2G也沒幾年就要退網了，不值得再花錢投資。

場景3：5G網絡不支持VoNR，則在打電話的時候先通過EPSFB(EPS Fallback)來回落到4G的VoLTE，在4G覆蓋不好的時候再通過SRVCC切換到3G或者2G。

場景4：5G網絡不支持VoNR，則在打電話的時候先通過EPSFB來回落到4G，結果很不幸，4G也不支持VoLTE，只能再次通過CSFB回落到3G或者2G來打電話了。

可以看出，在這幾個場景中，手機打著打著電話，很可能從5G跑到了4G，甚至還很可能從4G再跑到3G或者2G。就打完電話之后，還要繼續留在4G，甚至3G或者2G嗎?

由儉入奢易，由奢入儉難。習慣了5G/4G的高速率，對于3G和2G的龜速是不可接受的，因此需要盡快讓手機返回能力最強的網絡，這個過程就叫做快速返回。

3.5G VoNR有什么優勢?

同樣是基于IMS的語音業務，VoNR和VoLTE相比到底有什么優勢呢?

首先，當手機駐扎在5G小區時，使用VoNR簡單直接，否則還要經過EPS Fallback回落到4G，信令流程增加了，時延也必然增加，影響用戶體驗。

然后，VoNR下強制支持一種新的語音編解碼方案，可以有效提升語音通話的音質到HiFi的級別，這就是EVS(Enhanced Voice Services)，也叫超高分辨率語音(Super HD Voice)。

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其實EVS早在3GPP R12版本就已經定義了，彼時還是LTE的發展正如日中天，但由于大家對語音質量都不夠重視，一直少有手機支持。這一拖，就到了5G時代。

EVS是怎么提升音質的呢?

聲音是由振動產生的，在空氣中傳播就形成了聲波。但人的耳朵只能聽到有限一段頻率內的聲波，范圍是20Hz到20000Hz。

人的聲帶能發出的頻率范圍要更窄一些，為85Hz到1100Hz。

在以前的語音編解碼方案中，只包含了人的聽覺頻率范圍中的一小段，有些甚至連人的發聲帶寬都沒有完全編碼。

比如最早的標準語音編碼的頻率范圍是300Hz到3400Hz，而人的發聲頻率范圍是85Hz到1100Hz，也就是說，從85Hz到300Hz這一段的聲音根本就沒有被傳輸。

這種窄帶編碼導致了音色的損失。最直觀的感受是，在打電話時，雖然對方說的語句是能辨認的，含義也能聽明白，但卻經常分辨不出誰在說話，像被變聲了一樣。

EVS直接實現了人的聽覺范圍全帶寬的編碼，除了人的聲音之外，連背景里汪星人和喵星人的叫聲也真真切切，可媲美CD的音質。

5G語音，雖然不被重視，但卻默默做到了最好。

好了，本期的內容就到這里，希望對大家有所幫助。