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5G,要能打电话了
网络 4G/5G
相信很多5G用户看到标题一脸懵逼,我5G手机都换N年了,如果5G打不了电话我过去N年打了个寂寞?

没错,标题没写错。5G,要能打电话了。

相信很多5G用户看到标题一脸懵逼,我5G手机都换N年了,如果5G打不了电话我过去N年打了个寂寞?

但如果我跟你说,5G其实刚刚要支持语音通话,你会不会感觉很惊讶呢?而你过去的通话,其实都是在你神不知鬼不觉之间从4G网络上拨打出去的。

至于为什么要采取这样一种方式,就要从移动通信的演进历史讲起了。

移动通信诞生之初,本身就是专门用来打电话的。1G时代的模拟通信,简单理解,就是直接将人声的波动转化为电流的波动、进而转化为电磁波的波动、进而再复原为人声。

听完我的描述,你也能感觉到,模拟通信很不靠谱。信息传输的方式简单粗暴,损耗大、传输速率低。而且,就算1G只能支持语音通话,但由于模拟通信的限制,也基本只能保证语音听得到,想实现电话听得清就属于纯纯的奢望了。

随着移动通信技术的升级换代,2G时代来临了。相比于1G,2G最根本的变化就是首次采用数字通信技术,人通话的声音,不再简单的直接通过电流的波动来传递,而是先转化成芯片能处理的01010101这样的比特序列,再通过一系列操作通过电磁波发射出去。

这样的好处,就是数字化的信息,可以使用各种先进数字技术进行处理:比如压缩、编码、加密等等,因此同样的频率资源下,语音通话质量可以大大提高。

而且,从2G开始,移动通信能进行简单的数据业务传输了。虽然以现在的视角看,几十上百Kbps的网速是妥妥的龟速了。

为了进行数据上网的改造,2G在原先语音的核心网(移动通信最核心的交换网络)基础上增加了一套适配数据业务的核心网设备。原先语音核心网采用的技术做CS(Circuit Switch,电路交换),简单理解就是通信之前需要提前建立好一条独占的电路进行数据交换。

而新建的数据核心网采用的技术叫做PS(Packet Switch,分组交换),所谓的分组,就是和咱们访问互联网类似,通信前不需要预先建立连接,而是将不同用户的数据都切分一个个分组包,共享传输资源按需传输。

因此,一般管负责语音部分的核心网叫做CS域,负责数据部分的核心网叫做PS域。

移动通信技术继续发展,来到了3G时代,iPhone3G与其划时代产品APP Store的出现使得3G网络成为移动互联网时代的起始点,但是,3G在技术上并没有做到与其应用场景的适配:一方面是移动互联网的爆发、各类移动端APP层出不穷,另一方面是3G的设计阶段没有预想到数据业务会这么快成为手机使用的主要场景,依然采用了2G完全一致的并不是很适合高速上网的PS、CS架构。

于是乎,3G无疑成为了一代短命的通信制式。移动通信技术迅速迈入了4G时代,并以手机高速上网为目标,对移动网络架构进行了大刀阔斧的改变。

4G网络为了适应数据业务传输,直接取消了CS域,核心网完全PS域化,大大提升了手机上网速率。

不过,这就带来了一个问题:PS域只能传输数据包,无法实现语音通话,虽然语音通话对于手机用户越来越不重要,但是如果一张移动网络不能支持语音通话,那么相当于它失去最根本的灵魂功能。于是,为了解决这一问题,机智的移动通信专家们,使用了一种过渡的方式帮助4G网络实现语音功能:CSFB。

所谓的CSFB,就是CS Fallback的缩写,这里的CS,就是电路交换的CS,而Fallback是回落的意思。

也就是说,在4G网络下,手机如果想打电话,需要从4G网络回落到CS域,而这里的CS域当然不是4G的(4G已经取消CS域了),而是3G或者2G的。

CSFB虽然解决了能不能的问题,但却存在很大的弊端:一是既然要回落,不能直接在4G打电话,必然会增加电话接通时长,用户感知差;二是都4G时代了,语音质量依然保持在2G或者3G的水准,难免说不过去。

于是,为了能实现4G独立自主的语音通话,移动通信专家们又为4G设计了一套可以使得语音通话同数据上网一样,以IP包的形式直接在PS域传输语音数据的控制系统,这套系统叫做IMS(IP Multimedia Subsystem,IP多媒体系统)。

在IMS的控制下,不但能实现语音数据以IP分组包的形式直接通过PS核心网传输,还能实现视频数据以IP分组包的形式通过PS核心网传输,增加了视频通话的形式。

而这种直接通过4G核心网承载语音、视频的方式,为了区别于CSFB,被叫做VoLTE(Voice over LTE,LTE就是4G的英文缩写)。

你可能要说了,我用微信直接语音视频,不也是通过微信分组包直接经过4G PS核心网传输吗?为啥非要搞一套IMS?

说的没错,微信语音视频确实可以不经过IMS直接实现通话,但是,微信的语音视频没有任何的质量保障,与普通手机上网采用相同的QoS(Quality of Service,服务质量)。

而用户虽然能忍耐微信语音的问题,可一般是忍不了手机通话卡顿或者干脆打不了电话的情况的。因此,IMS的存在,使得手机通话与视频可以被以更高的QoS进行管控,实现高质量的通话。

因此,VoLTE不但接通时间短(相比CSFB)、而且质量高(相比微信),是最好的通话选择。

而到了5G,网络架构基本延续了4G的框架,所以,其实从硬件上看是支持直接语音通话的(同步建设了IMS),但由于5G初期考虑5G覆盖不完善的因素,并没有冒险直接推5G语音,而是让语音回落到覆盖完备的4G网络。

这种通话方式,被称为EPS FB,其中EPS是4G网络的缩写,FB依然是Fall Back的意思。

但随着5G建设步入成熟期,覆盖连续性实现,终于,5G要进入同4G一样的独立语音时代了,而在5G这种语音通话方式叫做VoNR(Voice over NR,NR是5G网络的缩写)。

虽然听上去没什么厉害的,毕竟对于用户来说,打个电话而已,管他们什么EPS FB、CSFB、VoLTE、VoNR还是微信电话,似乎是无所谓的。

但VoNR这一次确实有些不同,通过5G的IMS的升级改造、结合5G大带宽的特性,VoNR在语音通话界面不但能实现最高质量的语音和视频通话,而且在通话过程中甚至可以实现中英文实时翻译、语音转文字等功能,此外还能提供屏幕共享、远程协作等特色功能,相当于在原先的通话界面,提供了丰富交互能力,并对外部公司进行能力开放。

虽然5G网络发展至今,依然由于适配应用的匮乏而遭到广泛的诟病,但VoNR的出现,无疑是增加了5G业务多样化发展的一线希望。

毕竟,如果只盯着5G增加的网速去做相关的创新应用的话,确实很容易进入误区,再清晰的视频最终也会受到人眼分辨率的制约、再炫酷的VR也需要复杂的外设来实现,而让5G回归移动通信的本质,去探索如何使用5G更方便的服务便利每个人的生活,似乎才更能真正让每一个普通人感受到5G为社会生活带来的改变。


责任编辑:华轩 来源: BOO聊通信
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