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盡管高速數據業務是驅動5G發展的重要因素，然而傳統的語音和視頻通信依然是運營商服務的重要組成部分。

01從2G到5G，語音實現方式的演進

從2G到5G，語音業務模式發生了巨大的變革。2G和3G語音通過電路域（CS）實現，如12.2k AMR語音和64k視頻通話業務，而數據業務通過分組域（PS）實現。從4G開始，語音業務基于IP多媒體子系統(IMS)架構，并在此基礎上演進。3GPP在R15中并沒有定義5G與3G/2G之間的切換。因此，不可能出現CSFB的場景。切換到2G/3G需要分兩步完成，中間需要過渡連接到4G。3GPP R16引入了雙模單待無線語音呼叫連續性(SRVCC)，其中VoNR連接可以轉移到3G。

總的來說，5G語音可以通過EPS回退到4G來實現，也可以通過在5GC中直接建立基于SA或者NSA模式的IMS語音。5G語音的另外一個實現方式可以是雙鏈接，語音通過VoLTE實現，數據通過5G承載。可以看到在語音業務演進過程中，不可避免的會出現多種無線接入技術（RAT）的組合，因此必須最大限度保持語音業務連續性，避免出現掉話，無法接入等現象，從而影響用戶體驗。

02音頻帶寬和語音編碼算法的演進

在2G (GSM)的早期，最大吞吐量9.6kbps的限制導致了語音編碼原理的引入。面對與固定電話網絡及其所提供語音質量的競爭，無線通信語音方案顯然已向著提升整體語音質量的方向發展。這首先通過提高音頻帶寬和采樣率從而降低量化粒度來實現。帶寬的演進范圍從窄帶(NB)經寬帶(WB)到超寬帶(SWB)，最終到全帶(FB)，涵蓋從20 Hz到20 kHz的典型人耳可聽頻率范圍。

為了提供更高質量的語音業務，提出了增強語音服務(EVS)的概念，該服務具有更寬的音頻帶寬、更高的采樣比、更好的量化水平和更高的清晰度。引入增強語音服務(EVS)的動機是實現音樂和語音等高品質音頻的結合（HD）。GSM中使用的初始語音編解碼器僅專注于語音服務，而較新的編解碼器則側重于高品質多媒體服務。為確保與傳統語音編解碼技術互通，EVS支持AMR-WB的九種編解碼率。這種模式稱為互操作模式(AMR-WB IO)。如果要實現5G語音，運營商必須確保IMS和語音編碼器得到完全支持。

03IMS演進

最初的5G標準R15嘗試使對IMS的影響最小化，從而簡化部署過程。事實上，從IMS的角度來看，R15基本上就像4G EPC。VoLTE使用的IMS為5G VoNR奠定了基礎。然而，在R16標準中，IMS成為5GC及其基于服務的架構(SBA)的一部分。

VoLTE將是5G VoNR的基礎和關鍵驅動力，一方面依賴于VoLTE的大規模部署，另外一方面VoNR和VoLTE的聯動才能保證語音業務的連續性。在沒有5G覆蓋的情況下，必須通過EPS回退到VoLTE來提供語音服務。

在5G早期部署階段，大部分的網絡將會采用NSA的模式，但是SA是5G發展的方向。中國更是強制網絡打開SA模式，并將其設置為高優先級。因此，語音方案需要同時支持Option2獨立組網（SA）和Option3 非獨立組網 (NSA)兩種模式 。

5G語音測試的難點

01多種接入技術（RAT）和多場景的語音通信，導致語音測試必須覆蓋幾乎所有的移動通信制式和各種場景的組合。

02語音帶寬的增加結合高質量語音編碼技術，導致語音測試需要更先進的測試設備以滿足該需求。

03更加復雜的IMS流程和SA/NSA多種模式組合，需要驗證各種業務和消息流程。

R&S先進的VoNR測試解決方案

測試和測量有助于確保和驗證語音服務的正常運作和實施，從而提升用戶體驗質量(QoE)。

下圖描繪了5G語音和視頻應用的測試設置，其中包括用于獨立組網或非獨立組網信令測試且支持LTE和5G NR的CMX500無線通信測試儀和CMW500寬帶無線通信測試儀。如圖所示，該設置可通過音頻分析儀進行擴展，使用人工嘴和人工耳進行音頻測量。CMX500支持內部IMS服務器，允許采用虛擬UE仿真和音頻環回模式，從而可實現快速簡單的VoNR測試。借助CMW500寬帶無線電通信測試儀，可以測試2G到4G的RAT以及CDMA2000、Bluetooth或Wi-Fi等非3GPP技術。

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審核編輯:湯梓紅