到底什么是“5G新通话”?

今天这篇文章,我们来聊聊今年很热门的一个概念——“5G新通话”。

小枣君当年第一次听说“5G新通话”的时候,还以为是VoNR的“新马甲”。

后来,仔细研究了一下,我才知道,原来“5G新通话”并不是VoNR,而是VoNR的加强版——“VoNR+”

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对于非专业人士来说,这时已经开始有点晕了——到底什么是VoNR?VoNR+和VoNR,区别在哪里呢?

别急,我们还是从头开始说起。

从电路交换到分组交换:VoXX的崛起

语音通话,一直以来都是人类的基本通信需求,也是最常用的通信形式。

自从1876年亚历山大·贝尔发明了电话之后,长达100多年的时间里,人类的通信网络,都是基于“话路”进行构建的。

也就是说,如果我想给你打电话,那么,通信网络就要搭建一条“话路”,把你我连接起来。这条话路,行业也称为“电路”。这种网络交换方式,也称为“电路交换(Circuit Switching)”。

20世纪70-80年代,移动通信刚开始崛起时(1G-2G),也是“电路交换”。

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80-90年代,随着以太网、TCP/IP、互联网的崛起,人类的通信需求开始发生巨变。通信技术的主要发展方向,从服务于传统语音通信(电路交换),转向了服务于数据报文通信(分组交换,Packet Switching)。

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移动通信网络也顺应了这样的发展趋势。于是,从3G开始,重点发展数据业务,网络从“电路域”,转向“分组域”,逐渐IP化。

这就带来一个问题——

发展了100多年的语音通话,都是基于电路交换的,如果到了3G、4G时代,网络都变成了分组交换。那么,语音电话业务,该如何实现呢?我们总不能放弃电话功能吧?

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于是,3GPP提出了IMS(IP Multimedia Subsystem,IP多媒体子系统)

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简单来说,IMS就是一个架构在IP网络上的服务器,专门提供多媒体业务。语音通话,还有文字短信、图片、音频、视频,其实都属于多媒体业务。所以,IMS的功能,非常强大。

到了4G阶段,通信行业就打算彻底抛弃电路交换设备了。以后的网络,统统都是分组交换。LTE,也就被定位为一个纯IP网络。

然后,像语音通话这样的业务,就交给“LTE(分组交换)+IMS”配合实现。这个业务,就是大名鼎鼎的VoLTE(Voice over LTE,基于4G的语音通话)。

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2016年左右,4G刚刚商用的时候,运营商曾经使劲宣传过VoLTE,不知道大家是否还记得。

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运营商的VoLTE海报(来自中国联通)

时间推移,我们又迎来了5G。那么,VoLTE,自然也要跟着升级一下。于是,就有了VoNR(Voice over New Radio,基于5G新空口的语音)。

VoNR是VoLTE的升级版,它们的技术架构非常相似,还是依赖于IMS。

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从能力的角度来看,VoNR略有提升。

首先,纯种的VoNR,打电话时不需要回落到2G/3G/4G网络,通话接通时间更快。据说,可以低至2秒,最低只需1.6秒。

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数据来自网优雇佣军

其次,音频通话质量提升。

VoNR可以采用EVS(Enhance Voice Services)编解码,具有更强的抗丢帧、抗延时、抗抖动和高保真能力,声音传输带宽由50Hz-7000Hz扩展到了20Hz-14000Hz,达到高保真耳机的音质水平。

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第三,视频通话质量提升。

VoNR可以支持720p分辨率,比VoLTE通话的480p以及微信视频通话的540p更加清晰。

█ VoNR+:语音通话的第二春

VoNR,是5G时代语音通话业务的终极解决方案。但是,除了打电话之外,它还能不能有更大的作用呢?

大家都知道,经过这些年的建设,我们的5G网络已经初具规模。国内的5G基站数,已经突破了270亿。而5G用户数,也达到6.34亿。

对于5G的价值,公众这边其实一直都是有争议的。且不论B端垂直行业那边的情况(还有待观察),至少在C端这边,用户并没有什么感知,也不太认可。

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所以,通信行业这边,包括运营商和设备商,一直在寻找5G的爆款应用,在挖掘用户的痛点和需求。

C端的需求,其实说来说去,就是衣食住行、吃喝玩乐,例如聊天、游戏、视频等。大带宽业务的需求,唯一有指望的,就是VR/AR以及元宇宙。结果,搞了几年,也没搞起来。

所以,行业又将关注的目光,放在了基础业务上。

什么是基础业务?发短信、打电话。

于是,针对短信,通信行业提出了“5G消息”。针对通话,提出了“5G新通话”

5G消息我之前专门介绍过(5G消息,到底是什么?),今天不再赘述。我还是重点说说“5G新通话”。

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5G新通话,简单来说,就是一种基于5G网络的增强型语音通话业务

它围绕传统语音通话业务,提供了更多的功能。例如,智能翻译、趣味通话、智能客服、内容分享、远程协助等。

这些功能,可以给用户带来更有趣、更生动、更多样化的通话体验,也有利于商业企业更好地触达用户,为用户提供服务。

█ 5G新通话的技术原理

在详细了解5G新通话的功能之前,我们先看一下5G新通话的技术原理。

前面小枣君提到,VoLTE和VoNR,都是借助IMS实现的多媒体业务。在传统数据业务(上网业务)的基础上,经由4G/5G网络,终端和IMS之间建立了一个大通道。

这个大通道,也分为音频通道、视频通道和信令通道等小通道。传统的VoLTE/VoNR音视频通话业务,就是借助这些小通道实现的。

而5G新通话业务,在这些已有通道的基础上,又引入了一个新通道,称为——数据通道(Data Channel,DC)

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Data Channel 数据通道

来源:华为

这个新通道,就可以用来传输文本、图片、视频、文件、位置、动作、涂鸦、菜单、VR/AR等一大堆东西,并衍生出很多有趣的玩法。

IMS DC的网络架构和业务流程比较复杂,讲多了大家肯定要“从入门到放弃”。

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来自3GPP TS 23.228

简单来说,就是新增了几个网元,升级了现有网元(传统IMS,在能力上是难以支撑5G高性能网络的)。同时,全面走向5G的微服务(Service Based Interface,SBA)架构(详情链接)。

反正大家记住,IMS的系统框架和协议根基是不变的,只不过新增了一个数据通道。然后通道里的内容和格式,系统是不关心的,只要双方协商一致就行。

在IMS上,构建的是一个平台能力,允许向第三方开放。具体的业务,由第三方开发,承载在IMS DC通道上。

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5G新通话的部署方案

(来自中国广电5G新通话白皮书)

5G新通话传输多样化内容所采用的技术,其实和互联网一样,就是Web技术。

例如:页面展现,用的是HTML和CSS语言;业务逻辑实现,用的是JavaScript;调用底层功能,用的是API接口。

█ 5G新通话的业务类别

接下来,我们来看看5G新通话的业务类别。

5G新通话的玩法实在太多,各个运营商和厂家对玩法的命名也不统一,所以,看上去会有点混乱。

我简单梳理了一下,大概包括以下几个类别:

  • 趣味通话

这是一个典型的“逗逼”业务,专门面向年轻人。

简单来说,就是在通话时,实时构建三维人物模型或背景,创建双方的数字人形象(卡通头像等),然后也可以一边通话,一边发送表情包(送花、送蛋糕、送炸弹),增加趣味性。

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来自中国广电

增加数据通道,也为VR/AR通话创造了可能性。将来,双方可以一起在元宇宙里对话了。

  • 语音识别/内容翻译

在通话过程,基于语音识别技术,自动识别对方的说话内容,并以文字形式展现在屏幕上。

这个功能对于听障人士是非常有用的,他们从此也可以打电话了。

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来自中国广电

对于一些会议需求,这个功能也有很大帮助,可以实时生成文字会议纪要。

在语音识别为文字的基础上,基于机器翻译技术,5G新通话还可以对文字内容进行翻译,方便跨语言社交需求。从此,你和老外打电话,也不用慌了。

  • 内容分享/远程协助

在通话过程中,双方可以互相分享各自的屏幕内容,共享文件、共享位置信息,甚至观看同一个视频。

在分享内容的时候,对方可以进行内容标记。在标记视频中的人或物时,如果人或物发生了移动,标记也会自动跟着移动。

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远程屏幕共享和标记

来自中国移动

在5G新通话中,一方还可以请求对方提供远程协助。

这个功能,显然非常适合我们对家里长辈进行手机操作指导。企业的远程运维和问题处理工作,也能用得上。

  • 主叫名片

拨打电话时,主叫方可以通过文字、图片、视频等方式,向被叫用户推送自己的相关信息,例如姓名身份、通话目的、所处位置以及通话重要性等。

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来自华为

这些信息可以呈现在被叫用户的手机屏幕上,便于被叫判断是否接听这次通话。

这对于一些政府公务电话,以及打击电信诈骗,有一定的帮助。

  • 智能客服

多样化的服务内容,显然也很适合toB场景,例如智能客服。

传统的电话客服,只能语音提示,然后按数字键选择。

有了5G新通话,首先,可以出现数字人客服,更加形象化。

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来自中国移动

其次,通话时,屏幕上会显示详细的服务菜单。用户可以像在app里一样,进行选择操作(例如点餐、下单、订票)。

这些功能,避免用户陷入冗长的语音等待,大幅提升了问题处理效率,也改善了客户满意度。

值得一提的是,现在很火的chatGPT、文心一言等AI大模型,将来也可以与5G新通话结合,让智能客服更像真人。

请大家注意,上面我们提到的各类应用,都是手机原生支持的,不需要安装各自App。

换句话说,5G新通话业务,将各种App以小程序方式,集中到终端应用列表中,由网络侧自动推送到终端,以此实现业务。(而且,所有这些业务,都不占用流量费,只占用VoLTE/VoNR通话时长。)

对于用户来说,所需要做的,就是打开手机的原生拨号盘。(目前很多手机还未支持。)

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终端侧的5G新通话支持架构

(来自中国移动5G新通话技术白皮书)

这降低了5G新通话的使用难度,有利于业务快速普及。

5G新通话的商业进展

2020年,3GPP SA4工作组在R16中,首先将Data Channel的概念引入了IMS。

从那之后,这项新业务就进入了一个发展快车道。

2021年底,3GPP SA2工作组在R18中,立项了对IMS Data Channel架构、接口和流程以及基于IMS Data Channel的AR通信业务架构、接口和流程的研究和标准化工作。该项目将于近期结题。

除了3GPP之外,GSMA也有动作。他们于2022年初启动了IMS Data Channel Profile 规范的制定工作,目前该规范(GSMA PRD NG.134)已进入了发布前的审批流程。

在现网项目落地上,运营商的积极性比较高。他们早早就进行了5G新通话的测试验证,也在各大公开场合进行预热。

2022年4月,中国移动正式发布了5G新通话产品,成为全球首发该业务的电信运营商。

不久前的5月16日,中国移动携手高通宣布,联合了vivo、小米和中兴在内的手机厂商,在实验室和外场环境下完成了基于IMS Data Channel的5G新通话端到端业务验证。

目前,国内四家运营商都在推动5G新通话的试点。芯片和终端厂商也在加速推进。我们可以说,5G新通话已经逐渐进入商用化阶段。

5G新通话的价值和意义

5G新通话,往小了看,就是5G的一个新业务、新应用。它是基础通话业务的升级,借助了5G的高性能,提供了更丰富的通信内容和形式,带来了更有趣的体验。

往大了看,这项业务的背后,其实还是暗藏了运营商的野心。

众所周知,互联网崛起之后,像腾讯、阿里、百度这样的公司,以OTT(Over the TOP)的形式,服务了大量用户,赚得盆满钵满。而运营商,逐渐沦为管道,收入受到很大影响。

所以,一直以来,运营商都希望切入到业务层面,哪怕只是掌握流量入口,都能参与到用户业务中,分到一些蛋糕。

5G新通话,还有5G消息,就是运营商非常看重的逆袭机遇。

大家可以看到,如果用户真的使用了这些业务,他们就可以绕开App生态,以及微信小程序生态,直接和业务服务商(航空公司、水电气公司、电商、医院等)建立业务服务通道。

这个新的生态,谁来控制呢?

运营商。

虽然运营商的想法很好,但事情到底会不会如愿,也很难说。5G新通话和5G消息一样,面临不小的挑战。

首先,用户的使用习惯,不容易改变。

大家用惯了App和微信小程序,现在又要改变使用习惯,难度很大。

其次,想要把5G新通话和5G消息搞成功,最重要的是生态。

你虽然搭建了平台,但是,业务服务商是否愿意入驻?第三方平台的开发成本高不高?前期用户少的情况下,这个投入值不值?这些都是有待商榷的。

如果业务服务商不入驻,5G新通话和5G消息的应用就会很少,用户也不会愿意来用。这就是一个死循环。

第三,除了一些B端业务(客服、报障)之外,作为普通用户,愿不愿意接受“趣味通话”、“内容共享”,也是一个问题。

这个社会,既有社牛(社交牛逼症),也有社恐(社交恐惧症)。很多人都说,现在通信发达了,人与人的通话反而少了。

现在,我们每个人的手机都支持视频通话。但是,大部分人,很少使用视频通话的功能,有时候甚至语音通话都不愿意,只发一条微信,不是吗?

所以,我们可能放大了用户对沉浸式通话体验的需求。通信的本质,也许最淳朴的方式,恰好是最合适的方式。

█ 结语

总而言之,5G新通话作为一项新业务,我们还是需要冷静对待。

随着时间的推移,当越来越多的用户用上了这个业务,我们才能知道它会带来什么,它能不能成功。

我个人反正是比较期待的,已经报名体验了。等到真正用上,我再来给大家汇报感受。

好了,今天的内容就是这些,感谢大家的耐心观看!如果觉得文章不错,还请多多转发!非常感谢!

参考文献:

1、《中国广电5G新通话白皮书(2023年版)》;

2、《中国移动5G新通话技术白皮书2022》;

3、《中国信通院:5G新通话技术与业务创新研究报告(2022年)》

4、《“5G新通话”是什么?》,5G终端漫谈;

5、《VoNR来了,它到底是什么技术?》,网优雇佣军;

6、《“5G新通话”是什么?》,中兴文档。

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