中國移動：2020年5G-VoNR白皮書（11頁）.pdf

《中國移動：2020年5G-VoNR白皮書（11頁）.pdf》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《中國移動：2020年5G-VoNR白皮書（11頁）.pdf（11頁珍藏版）》請在三個皮匠報告上搜索。

1、5G VoNR+ 白皮書（2020 年）研究院2020 年 11月（按姓氏首字母排序）姜怡、金晨光、劉景磊、尼凌飛、宋月、吳濱、嚴砥、張昊、張劍寅、鄭健平、周越華為技術有限公司：王洪、張云華中興通訊股份有限公司：繆永生、孫新國愛立信（中國）通信有限公司：茍春暉、唐婧茹東信北郵信息技術有限公司：劉國輝、植東梧東方通信股份有限公司：江勤松、李植良牽頭撰寫單位：研究院、華為技術有限公司聯合撰寫單位：中興通訊股份有限公司、愛立信 ( 中國 ) 通信有限公司、東信北郵信息技術有限公司、東方通信股份有限公司聯合撰寫單位及作者CONTENTS目錄1 驅動力和愿景 .012 5G VoNR+ 的應用場景 .0

2、25G VoNR+ 系統架構及關鍵技術 . 033.1 5G VoNR+ 系統總體架構 . 033.2 5G VoNR+ 實時通信基礎層 . 033.3 5G VoNR+ 實時通信能力層 . 033.4 5G VoNR+ 實時通信使能層 . 043.5 5G VoNR+ 統一媒體管理 . 043.6 5G VoNR+ 關鍵技術：交互式數據通道 . 053 5G VoNR+ 終端要求.064 推進倡議 .075 縮略語列表 .080101驅動力和愿景5G 時代，實時通信仍是不可或缺的基本業務能力。隨著5G 網絡逐步實現連續覆蓋以及 3GPP 5G VoNR 標準的逐步成熟，基于 5G VoNR

3、超高清多媒體通信能力的全媒體增值服務 5G VoNR+ 將進一步提升 4G VoLTE 業務體驗，豐富業務內涵。5G VoNR+ 是指在 5G VoNR 多媒體實時通信的基礎上搭載新的數據傳輸通道，為用戶提供除高清音視頻之外的更豐富的實時交互服務，并建立以多媒體實時通信能力平臺為中心，統一開放的網絡架構，在兼容現有業務的基礎上實現創新業務的敏捷開發和快速部署。3GPP 目前已完成 5G 網絡 IMS Data Channel 實時交互通道相關技術標準，于 2020 年 3 月寫入并發布了 TS 26.114 V16.5.0 版本，實現了 5G VoNR 業務能力的增強，這些業務能力將進一步對人

4、與人之間的通信進行感官延伸，并開啟人與人、人與物、物與物之間全新的多媒體實時通信時代。為加快 VoNR 業務的端到端商用進程，基于 VoNR 催生更多的 5G 高質量實時通信類增值服務，賦能千行百業，研究院發布5G VoNR+ 白皮書，以此呼吁產業鏈各方共同推動產業成熟， 豐富5G VoNR+創新網絡生態。5G VoNR+白皮書驅動力和愿景02025G VoNR+的應用場景5G VoNR+ 實時音視頻業務和通信技術的發展與運營商網絡架構的演進互為依托，相互促進，逐漸呈現出高清化、交互式、沉浸式及開放性趨勢。5G VoNR+ 極大拓展了傳統實時音視頻通信的內涵。在業務能力上，打破了傳統音視頻媒體

5、流限制，升級成名副其實的多媒體通信；在用戶體驗上，打破了聽覺和視覺一維、二維的限制，增加觸覺等交互式和三維沉浸式的新體驗；在溝通范圍上，打破了原有人與人的限制，拓展到人與物、物與物之間的溝通。業務能力的多樣性、用戶體驗的多樣性、溝通范圍的多樣性，要求實時音視頻網絡具備全新的能力。端到端 QoS 保障已經不僅僅是語音、視頻兩種特定的 QoS 策略和執行，還要針對不同數據業務類型，進行定制化的 QoS 策略控制，支持根據協商媒體 QoS 屬性。同時，由于增加了新的接入方式和新的數據交互，需要針對整個通信流程提供端到端的安全機制，包括接入安全、傳輸安全、信令安全以及網絡設備等安全措施保障 5G Vo

6、NR+ 業務。高清視頻通話垂直行業交互式通信行業應用接入5G 網絡將提供更大的帶寬和更低的比特成本，使得更高清晰度（720P/1080P/2K/4K.）、承載更多信息的視頻通話成為可能。典型應用場景包括高清親情通話、高清可視門禁、高清視頻客服及高清視頻報警等。通過引入實時交互通道，面向垂直行業在高清實時多媒體通話過程中增加行業特色交互式應用。典型應用場景如，醫生可以遠程控制戴在護士手上的觸覺手套對救護車里的病人進行超聲診斷，獲取超聲圖像，做出決策。5G 網絡提供了更高的帶寬、更多的連接數及更低的時延，同時也提供了更開放的網絡。網絡的演進給 2B 行業帶來新的發展機遇，使能更豐富的行業應用場景。

7、典型應用場景包括打車應用、企業園區通信及互動遠程教育。隨著移動終端智能化和大屏化，用戶實時通信的訴求不再局限于通話雙方聲音和影像的交流。 觸、摸、拖、拽等操作的互動，針對同一事務共同協作，這些更加復雜交互需求逐漸涌現出來，讓話音業務有了新的生命和活力。典型應用場景包括個性化新呼叫、多方協作、可視菜單及企業名片。XR 技術的不斷發展和產業成熟將催生沉浸式音視頻業務體驗。在 AR 游戲、VR 視頻直播點播、360 度視頻直播點播等應用后，在實時音視頻場景，AR 已經率先在 2C/2B 領域開始了商用。典型應用場景包括 AR 社交、遠程購物協助及AR 遠程維修。個人交互式多媒體通話沉浸式通話5G V

8、oNR+白皮書5G VoNR+的應用場景03035G VoNR+系統架構及關鍵技術3.1 5G VoNR+ 系統總體架構5G VoNR+ 系統架構（圖 1）以音視頻實時通信基礎層作為基礎進行搭建，通過實時通信能力層進行原子能力擴展和提煉，并最終經過實時通信使能層對接運營商自有創新業務、第三方應用、Web 應用及 2B 行業應用等。實時通信能力層作為實時通信“能力智庫”的核心，負責提供豐富的、可共享的業務原子服務能力，并通過 API 向使能層提供；實時通信使能層以動態編排的能力框架對外支撐千行百業的多樣化訴求，支撐行業更高效的進行業務探索和創新，構建企業的核心差異化競爭力。5G VoNR+白皮書

9、5G VoNR+系統架構及關鍵技術3.2 5G VoNR+ 實時通信基礎層5G VoNR+ 實時通信基礎層可以基于基礎音視頻能力網元構建，可提供傳統音視頻呼叫路由、呼叫控制、媒體控制及協議適配等能力。實時通信基礎層通過 Restful 接口向能力層提供原子 API，簡化網絡拓撲，提升網絡靈活度。3.3 5G VoNR+ 實時通信能力層5G VoNR+ 實時通信能力層作為實時通信的業務中臺，在基礎音視頻之外，通過 IMS 數據通道提供實時交互、實時共享及遠程控制能力。拓展實時通信到實時交互，用戶感官體驗從“聽 / 看”延伸到“觸摸”及對遠端的操作；對實時通信通話前、通話中信息內容，可操作性進行全

10、方位升級。實時通信能力層作為 5G 話音的新生態引擎，通過對基礎音視頻和實時交互能力進行提煉抽象，北向通過Restful API 接口開放給使能層。自有創新應用實時通信使能層統一媒體管理實時通信能力層實時通信基礎層第三方應用Web 應用行業應用.實時音視頻能力呼叫控制實時交互事件通知實時共享媒體控制遠程控制協議適配.圖 1 5G VoNR+ 系統架構示意圖043.4 5G VoNR+ 實時通信使能層5G VoNR+ 實時通信使能層通過開放業務能力，實現運營商網絡價值最大化，需要引入更多行業伙伴，具備更靈活的應用使能。提供可編程的管理平臺，通過編排引擎、場景化引擎、資源管理等能力實現即插即用，動

11、態加載能力，快速構建生態，支持更多垂直行業可使用運營商音視頻能力使能人與物。同時，作為業務應用的統一管理門戶，向上支撐多用應用形態，如，運營商創新應用、多種第三方應用及行業應用，并支持應用的接入、管理、維護及應用安全。5G VoNR+白皮書5G VoNR+系統架構及關鍵技術3.5 5G VoNR+ 統一媒體管理5G 時代，AR/VR 通信等新媒體業務帶來了更高的帶寬、更靈活的媒體編解碼處理能力、更短的媒體連接路徑訴求。業界近年來流行的 RTC 架構也都提供了編解碼算法、就近接入、路由選擇等媒體面的優化處理。面向 5G，需要優化現有媒體面技術， 提供統一媒體管理能力。 除支持傳統音視頻、放音、會

12、議等媒體能力之外，還支持基于 IMS 數據通道來傳遞業務邏輯數據、操作指令、肢體數據等 ( 如 XR 通信 )，并具備對多種媒體進行合成、渲染能力。統一媒體面應支持可編排的媒體處理能力，動態加載新增的媒體能力庫和媒體資源庫，以動態拔插的方式支持新業務快速上線。05為了實現上述業務場景，需引入新型交互式數據通道。實時交互式通話應用對網絡帶寬、時延、可靠性及服務質量等要求很高，需要確定性保障承載的支持。3GPP、GSMA標準組織已對交互式數據通道技術展開研究。3.6 5G VoNR+ 關鍵技術：交互式數據通道GSMA 在 RCS 中提出了 Enriched Calling，在通話中引入增強能力。E

13、nriched Calling 技術可應用于 VoLTE/VoNR通話中，滿足數據實時交互的一些應用場景 , 如通話前文本、圖片、位置等信息的傳輸，通話中文件共享和共享屏幕標記等。3GPP 也制定了 IMS 數據通道標準，其基于 VoLTE/VoNR高清音視頻通話，與 WebRTC 技術結合，通過擴展提供數據通道 IMS Data Channel，讓語音和視頻通話與擴展的數據通道同步，從而能在高清視頻通話中實現屏幕共享，疊加 AR，甚至是聽覺、視覺、觸覺、動覺等同步的全沉浸式體驗。IMS Data Channel 基于 UDP 提供高實時性的單流或多流數據交互通道，可以在通話過程中同時進行桌面

14、共享、白板共享及發送文件等操作。IMS Data Channel可靈活支持可靠傳輸模式、部分可靠傳輸模式及不可靠傳輸模式等多種數據通道，兼顧各種應用對底層通道的多樣化訴求。IMS Data Channel 不關注所傳遞通道中內容及其格式，僅需要通信雙方對于通信格式達成一致，可采用 Webpage+JavaScript 腳本通用方式通過 IMS Data Channel 傳遞多樣化應用內容，支撐新業務快速創新、快速部署、快速上線?；跀U展的數據通道，可以一邊與家人朋友視頻聊天，一邊共同玩同一款游戲、觀看一樣的視頻或分享一段美妙的音樂，也可以疊加 AR 應用于行業遠程維修場景，還可以同步聲音、視頻

15、、觸覺和動覺來實現如遠程醫療等實時交互式應用。5G VoNR+白皮書5G VoNR+系統架構及關鍵技術06支持IMS Data Channel的終端應滿足本節要求。為滿足用戶 5G VoNR+ 業務需求，終端需升級音視頻通信協議棧來支持 IMS Data Channel通道的建立和協商，通過內置原生系統服務實現疊加于音視頻之上的數據通道的連接和管理?；?Web 技術及 JavaScript 腳本可以實現應用及網絡自定義的靈活界面顯示，減少對端側繁瑣的定制訴求；同時，終端應支持將IMS Data Channel 向應用層開放調用接口，使能 IMS Data Channel 作為新的行業應用入口

16、，壯大基于運營商音視頻的行業應用生態。 5G VoNR+ 終端功能（圖 2）要求包括： 5G VoNR+ 終 端 應 支 持 3GPP TS26.114 DCMTSI 客戶端能力，通過 SDP 協商機制建立數據通道。 5G VoNR+ 終端應支持 Web 引擎實時處理數據通道的業務數據并實時在用戶 UI呈現。 5G VoNR+ 終端應支持根據交互式業務的可靠性要求，協商業務帶寬、時延及丟包率等 QoS 指標。045G VoNR+終端要求圖 2 3GPP 定義的 DCMTSI 終端功能5G VoNR+白皮書5G VoNR+終端要求SpeakerDisplaySynchronizationAudi

17、o decoderVideo decoderTextAudio encoderVideo encoderTextActivation3GPP L2MicrophoneCameraKeyboardSession setup and controlUserinterfaceData channelWebpageScriptData channelPacket-based network interface0705推進倡議隨著 5G 網絡的快速部署，面向實時通話及全媒體領域帶來的新業務、新技術、新架構，對運營商提出了更高要求。通過本次白皮書發布，我們將從技術標準、終端及網絡能力等領域全方位推動產業成

18、熟，并呼吁合作伙伴加入進來，共同營造5G VoNR+ 新生態，為人與人、人與物、物與物提供更高清的實時和沉浸式音視頻交互體驗。希望和業界通力合作，共同打造開放、敏捷、靈活的 5G VoNR+ 新型實時通信網絡。在此，我們倡議：5G VoNR+白皮書推進倡議技術標準層面倡議持續在3GPP、 GSMA及IETF等標準化組織推進XR通信、IMS Data Channel 場景需求及技術的成熟，在 3GPP 和 IETF 繼續明確IMS Data Channel交互流程， 在CCSA等標準組織推動終端原生，通過標準制定推進 5G VoNR+ 網絡架構成熟。產業推進層面將持續進行終端、網絡、應用等方向相

19、關研究及驗證，并聯合行業伙伴達成產業共識。計劃成立聯合實驗室，以推動試點快速落地，推出更多創新產品，與業界共創共贏。終端層面將持續推動終端原生，借助 IMS Data Channel 等新技術帶來的靈活性， 基于5G VoNR+新型多媒體實時通信能力催生更多應用。0806縮略語列表5G VoNR+白皮書縮略語列表縮略語英文全名中文解釋3GPP3rd Generation Partnership Project第三代合作伙伴計劃GSMAGroupe Speciale Mobile Association全球移動通信系統協會CCSAChina Communications Standards As

20、sociation中國通信標準化協會IETFThe Internet Engineering Task Force國際互聯網工程任務組ARAugmented Reality增強現實DCMTSIA data channel capable MTSI client支持 Data Channel 的 IMS 多媒體終端MECMulti-access Edge Computing邊緣計算MTSIMultimedia Telephony Service for IMSIMS 多媒體電話業務QoSQuality of Service業務質量VoLTEVoice over Long-Term Evoluti

21、on長期演進語音承載WebRTCWeb Real-Time Communication基于 Web 的實時通信SAStand Alone5G 獨立組網VoNRVoice over New Radio基于 NR 的語音通話XRExtended Reality擴展現實參考文獻1 3GPP TS 26.114. “IP Multimedia Subsystem (IMS); Multimedia Telephony; Media handling and interaction”, 2020.2 3GPP TR 26.928. “Extended Reality (XR) in 5G”, 2020.3 3GPP TR 26.919. “Study on media handling aspects of conversational services in 5G systems”, 2019.