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5G VoNR Vs. 4G VoLTE ! 5G雙連接下的載波聚合是怎樣的?

發(fā)布時(shí)間:2023-07-05 來(lái)源:濾波器 責(zé)任編輯:wenwei

【導(dǎo)讀】5G的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)其實(shí)承襲自4G,只支持分組交換,不支持電路交換,也就是說(shuō)自身的5GC核心網(wǎng)是沒(méi)法支撐語(yǔ)音業(yè)務(wù)的,必須依賴于一個(gè)叫做IMS的系統(tǒng)。


一、5G VoNR Vs. 4G VoLTE ! 


5G的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)其實(shí)承襲自4G,只支持分組交換,不支持電路交換,也就是說(shuō)自身的5GC核心網(wǎng)是沒(méi)法支撐語(yǔ)音業(yè)務(wù)的,必須依賴于一個(gè)叫做IMS的系統(tǒng)。


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跟IMS結(jié)合之后,獨(dú)立打電話的問(wèn)題完美解決。因此基于5G的語(yǔ)音業(yè)務(wù)就叫做VoNR (Voice over NR)。而4G在IMS支持下的語(yǔ)音業(yè)務(wù)就叫VoLTE(Voice over LTE)。在無(wú)NR覆蓋時(shí)系統(tǒng)間切換回落到VoLTE,甚至3G和2G支持的電路交換域語(yǔ)音業(yè)務(wù)。


下表是4G VoLTE與5G語(yǔ)音解決方案在各種場(chǎng)景下的性能對(duì)比,VoNR性能更優(yōu)。


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5G VoNR支持EVS語(yǔ)音編解碼。EVS(Enhanced Voice Service)與其他常用語(yǔ)音編碼方式(如AMR-WB(adaptive Multirate Wideband))相比,可以用更低的編碼速率提供相同的語(yǔ)音質(zhì)量,從而提升系統(tǒng)容量;或者以相同的編碼速率提供更高的語(yǔ)音質(zhì)量。


EVS包括EVS-NB(EVS Narrowbad)、EVS-WB(EVS Wideband)、EVS-SWB(EVS Superwideband)、EVS-FB(EVS fullband)和AMR WB I/O(AMR-WB input/output)五種編碼方式:


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5G的VoNR語(yǔ)音呼叫流程:語(yǔ)音業(yè)務(wù)存在兩個(gè)狀態(tài):


●   通話期(Talk Spurts):指終端上行鏈路發(fā)送語(yǔ)音幀或下行鏈路接收語(yǔ)音幀的時(shí)期;語(yǔ)音幀的發(fā)送周期為20ms;語(yǔ)音幀大小取決于當(dāng)前采用的編碼速率。

●   靜默期(Silent Period):EVS(Enhanced Voice Service)與其他常用語(yǔ)音編碼方式(如AMR-WB(adaptive Multirate Wideband))相比,可以用更低的編碼。


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VoNR在SA架構(gòu)下新增VoNR語(yǔ)音方案有兩種選擇。


選擇一:開(kāi)通VoNR,無(wú)NR覆蓋回落到VoLTE。


●   標(biāo)準(zhǔn)R15支持,與LTE共用IMS,VoNR系統(tǒng)側(cè)Ready

●   數(shù)據(jù)與語(yǔ)音業(yè)務(wù)均在NR,體驗(yàn)更好,享受NR增益。


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選擇二:不開(kāi)通VoNR,直接回落到VoLTE。


●   R15討論通過(guò),作為臨時(shí)過(guò)渡方案,與VoNR不沖突。

●   業(yè)務(wù)建立態(tài)直接回落,將增加接入時(shí)長(zhǎng)。數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)將跟隨切換到4G。


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5G不連續(xù)覆蓋時(shí)可與VoLTE平滑切換,不影響切換體驗(yàn)。5G到4G的切換流程分解如下:


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5G切換到4G相比4G內(nèi)切換時(shí)延增加20~30ms,延遲1~2個(gè)包,通過(guò)切換緩沖后基本不影響切換體驗(yàn)。


二、5G雙連接下的載波聚合是怎樣的?


5G在NSA架構(gòu)下引入了雙連接(Dual Connection簡(jiǎn)稱DC)技術(shù),手機(jī)可以同時(shí)連接到4G基站和5G基站,實(shí)現(xiàn)4G載波與5G載波的載波聚合。


在雙連接下,5G的載波聚合主要有如下情形:


(1)4G內(nèi)部或5G內(nèi)部各自載波聚合


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在雙連接的基礎(chǔ)上,4G部分和5G部分還都可以在其內(nèi)部進(jìn)行載波聚合,這就相當(dāng)于把4G的帶寬也加進(jìn)來(lái),可進(jìn)一步增強(qiáng)下行傳輸速率!


(2)4G與5G之間的載波聚合


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在雙連接下,手機(jī)同時(shí)接入4G基站和5G基站,這兩基站也要分個(gè)主輔,一般情況下Option3系列架構(gòu)中,4G基站作為控制面錨點(diǎn),稱之為主節(jié)點(diǎn)(Master Node),5G基站稱之為輔節(jié)點(diǎn)(Secondary Node)。


帶載波聚合的主節(jié)點(diǎn)和輔節(jié)點(diǎn)又可以被稱作MCG(Master Cell Group,主小區(qū)組)和SCG(Secondary Cell Group,輔小區(qū)組)。


主節(jié)點(diǎn)和輔節(jié)點(diǎn)都可以進(jìn)行載波聚合。其中主節(jié)點(diǎn)的主載波和輔載波稱為Pcell(主小區(qū))和Scell(從小區(qū)),輔節(jié)點(diǎn)的主載波和輔載波稱為PScell(輔助主小區(qū))和Scell(從小區(qū))。


5G中的多制式雙連接是怎樣的,如下圖所示:


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雖說(shuō)NSA架構(gòu)的初衷并不是提升速率,而是想著藉由4G來(lái)做控制面錨點(diǎn),這樣一來(lái),5G不但可以復(fù)用現(xiàn)網(wǎng)的4G核心網(wǎng)EPC,還能使用成熟的4G覆蓋來(lái)庇護(hù)5G覆蓋率不足的問(wèn)題。


但是客觀上來(lái)講,通過(guò)雙連接技術(shù),手機(jī)可同時(shí)連接4G和5G這兩張網(wǎng)絡(luò),獲取到的頻譜資源更多,理論上的峰值下載速率可能要高于SA組網(wǎng)架構(gòu),除非以后把4G載波全部規(guī)劃給5G。


這些雙連接加載波聚合的組合,也都是由協(xié)議定義的。


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