01.都在关注5G上网速率，那5G能打电话吗?
在2019年的巴塞展的上，5G是绝对的主角，各个厂家是八仙过海，各显神通。有展示创新的5G芯片的，有展示上网速率达每秒好几个G的5G手机的，还有展示5G网络下的超低时延和海量连接的物联网业务的，真是让人眼花缭乱。
2019巴塞展上的中兴手机
然而，没有任何一个厂家宣传在5G网络下打电话的好处。这个移动通信业界最原始的需求，作为大家都必须保证充足供应的水和电一样，宣传起来确实没有什么亮点。
那么在5G网络下，到底能不能打电话?
打电话的需求亘古不变
其实从4G时代开始，无线网络的主要服务就是高速上网，打电话这一个不可或缺的需求的地位就已经相当低了，甚至有很多4G网络根本不支持打电话。
4G都不想干的低端工作，5G这位趾高气扬的时代宠儿岂能俯身去做?
5G连电话都不能打，还配叫5G吗?别急，不是4G和5G不行，而是它们主要提供高速上网服务，把语音服务留给2G和3G这两位老大哥兜底了。
就算没有2G和3G兜底，在其他模块的配合下，5G网络也还是可以打电话的，通话效果甚至还更好，只是5G志不在此，消极怠工罢了。
诚然，在5G时代，我们已经不在意语音业务了，但它仍是并将一直是移动通信的最基本需求和基础业务，不可或缺。
下面就从语音业务的发展说起，来探究在5G时代是怎样打电话的。
02.数据业务的崛起，语音业务的边缘化
1G：移动通信初生，只有语音业务
话说电话就是为了打电话而生，而手机，在其诞生初期，也就是可以拿着到处跑的电话，因此又叫移动电话。在1G时代，拥有随时随地可以打电话的手机是成功人士的标志。
2G：移动通信的普及，语音业务主导，数据业务开始发展
到了2G时代，移动通信开始普及，在大众的眼里，手机就是打电话和发短信的。而网络呢，就是手机通过无线信号连接到通信铁塔上的基站(BTS)和基站控制器(BSC)，再连到核心网(主要是MSC)，这时候的核心网还只能支持打电话，因此又可以叫做“语音核心网”。
最初的2G网络架构：只支持打电话
每打通一路电话，就要建立一条“手机→基站→基站控制器→核心网”的电路，只要电话不挂，即使你不说话，这条电路依然专为你保留，专为你提供服务，因此也会一直按时间计费。这种服务方式就叫电路交换，因为英文是Circuit Switch，也被简称为CS，核心网也叫CS域。
电路交换非常像有轨电车，线路独占
后来，为了满足当时还不明显的上网需求，一帮专家们对2G的网络架构进行了修改，加了些设备，这下能上网了，2.5G就此出现，也叫GPRS。GPRS一度成为运营商对手机上网业务的代称。
要支持GPRS，手机当然要换新的，不但手机可以上网，还能连接到电脑，电脑也就能通过手机上网了，在那个时代是很酷的事情。
基站，基站控制器都要升级才能支持GPRS。而改动较大的是核心网，在原来的语音核心网(CS域)之外，新增了一套支持上网的数据核心网(PS域)。
从GPRS开始，数据核心网出现
PS的全称叫Packet Switch，也就是分组交换。假设老王要给女朋友发一个小视频，网络会把这个文件分割成很多小块的数据包，每块独立发送，到了目的地在拼装起来。
在一条分组交换通路上，可以同时发送很多人的数据包，资源共享。这种方式的好处是传输资源利用率高，不足之处是如果多个人同时发送的数据包太多的话，容易发生拥塞，导致速率很慢。发送小视频慢点也无所谓，大不了多等会再看，而打电话可就不行了，卡顿起来啥都听不清。
分组交换就像公路：多辆车可以共享道路，资源利用率提高
因此，在2G和2.5G时代，语音电话适合使用电路交换，数据业务适合使用分组交换。电路交换就像有轨电车，轨道独占，分组交换就像普通公路，很多车可以共享车道。
在2.5G的GPRS时代，数据业务只是语音业务的锦上添花，似乎可有可无。在当时，普通用户一个月30M的流量套餐非常常见，结果上一个月网流量竟然还用不完，可见2.5G的速度是有多慢。
支持2G上网的功能机
3G：移动通信的爆发，语音业务和数据业务平分秋色
到了3G时代，网络在数据业务上进行了增强，但架构和2.5G基本相同，也是分为CS域和PS域。但随着数据业务的需求增长，大屏手机崛起，对网速的需求与日俱增，PS域的重要性不断提升，相对而言打电话的需求没什么变化，CS域开始边缘化。
因为3G和2G的架构如出一辙，且共用核心网，因此经常把它们画在一起，看起来也确实高度统一。
2G(支持GPRS)和3G的网络架构基本是一样的
4G：数据业务爆发，语音业务边缘化
为了应对火山爆发般的汹汹流量，4G做了一个大胆的决定：加强数据核心网，抛弃语音核心网，先集中精力满足人民群众强烈的上网需求。这样一来，网络架构就发生了翻天覆地的变化。
4G网络架构：抛弃了语音核心网，重组数据核心网
连语音核心网都没了，那4G手机要打电话该咋办?先找2G和3G去吧!这个过程就叫语音回落，又叫CSFB (circuit switch Fall Back)。简单来说就是4G手机打电话时，要先切换到3G或者2G，然后通过电路交换打通电话。
4G初期要打电话，还要回落到2G或者3G才行
CSFB在4G网络建设的初期大行其道，但是，要毕竟2G和3G已经老迈，要退网了咋办?4G终究还是要自己搞定打电话这个问题。于是一个长久以来默默无闻的网元走进了大家的视野，这就是IMS。
IMS架构有些复杂，看看就好
IMS又叫IP多媒体子系统，可以在分组交换网络下实现语音业务。4G正好只有分组交换PS域，和IMS结合之后，在4G网络独立打电话的问题有效解决。因此基于4G的语音业务叫VoLTE (Voice over LTE)。
VoLTE架构
好了，发展到这里，4G已经成年，完全可以撑起一片天了。与此同时，5G早已入盆，正在为呱呱坠地积蓄力量。
03.5G是怎么实现打电话功能的?
在5G的初期，主要覆盖的是人多上网需求大的密集城区，覆盖还不连片，也没有5G的核心网，因此还需要4G来提供基本服务，5G只是锦上添花。这种需要4G辅助的5G部署方式，就叫“非独立组网(NSA)”。
最典型的5G非独立组网方式：选项3x
在5G非独立组网形式下，手机其实是跟5G和4G同时工作的。4G作为老板，有5G覆盖的话，5G就来分担4G的工作，没有5G的话，所有流量就由4G一肩扛。
所以，在这个5G的幼年期还靠不住的时候，打电话这样的基础服务当然由4G承担。这就回到了前面说的4G网络打电话的两个选择：语音回落和VoLTE了。
下面这个动画展示了在未部署IMS的情况下，5G和4G都不支持语音，于是只好回落到2G或者3G来打电话的情况。
5G非独立组网下通过4G语音回落到2G/3G
如果部署了IMS，4G就可以直接通过VoLTE来打电话了，不再需要2G和3G网络的参与。
5G非独立组网下，4G承担语音业务
在5G独立部署(SA)下，因为5G是完全独立工作的，不再依赖于4G，更不会受制于2G和3G，打电话这件事虽然也可以像非独立组网那样扔给4G处理，但还是5G独立搞定来得高效一些。好在跟4G一样，通过和IMS对接，5G支持打电话并不困难。
5G也可以对接IMS来支持打电话
虽然在5G网络下打电话并不是那么被人看重，首批实际部署的5G基站可能还是不支持直接打电话的，但是终究是具有里程碑意义，还是很值得纪念的。
正是在2019年1月17日，中国联通联手中兴通讯打通了基于3GPP R15标准协议的5G电话，让我们听到了5G的声音，宣告了5G新时代的到来。
5G新时代已来
