1、概述
传统实时音视频通信满足着全球进70亿人最基本的信息沟通需求，是运营商不可或缺的基础服务和发展重点之一。随着5G网络的规模化部署及VoNR新业务的落地商用，5G及5G-Advanced的大带宽、低时延特性为高清音视频通信升级到交互式、沉浸式超清音视频通信提供了坚实的网络基础。在 5G-Advanced架构下，VoNR网络将向VoNR+网络演进，基于VoNR+技术，5G新通话将催生出更多的业务形态和应用场景，为用户带来更为丰富的业务体验，如智能翻译、趣味通话、屏幕共享、家庭终端互动等。
中国移动智慧家庭运营中心积极探索VoNR+技术在IoT控制和多屏互动等应用场景创新，旨在将5G VoNR+新业务延伸至智慧家庭与IoT生态，助力VoNR+业务全面落地商用，产生更大的价值。
2、什么是5G VoNR+
5G VoNR，即5G Voice over New Radio，是运营商基于5G接入和现有IMS网络提供的一种端到端的超清视话业务及创新增值业务的解决方案。此方案下，音视频通话支持在VoNR和VoLTE网络之间来回切换，即系统会依据UE上报的测量数据来决定音视频通话是否需要切换到5G或4G网络，以保证音视频通话的连续性和不间断性。
5G VoNR+是指在5G VoNR多媒体实时通信的基础上搭载新的数据传输通道DC（Data Channel），为用户提供除超清视话业务之外的更丰富的实时交互服务，并建立以多媒体实时通信能力平台为中心，统一开放的网络架构，在兼容现有业务的基础上实现创新业务的敏捷开发和快速部署。5G VoNR+提供的增强业务能力将进一步延伸人与人之间的通信感官，开启人与人、人与物、物与物之间全新的多媒体实时通信时代。
3、5G VoNR+关键技术能力
3.1 平台关键技术能力
- 基础网络能力
为了支持可视化、全交互的服务体验，且面向新业务、新技术具备良好的开放性和可扩展性，5G新通话平台在现有IMS音视频通信网络的基础上，引入了VoNR+网络能力，为未来丰富的交互场景提供灵活的网络基础设施底座。
IMS在兼容现有网络能力（如呼叫事件通知、呼叫控制、媒体控制、媒体协商等）的基础上，升级支持IMS数据通道（Data Channel），可在数据通道中传输任何类型的数据。结合IMS基础音视频通信能力和新增的数据通道协商能力，VoNR+网络能力能够完成新通话应用的触发和呼叫控制，帮助新通话应用完成数据通道协商和音视频通信媒体锚定。
- 媒体处理能力
5G新通话平台新增VoNR+媒体面，为5G新通话提供丰富的云端音视频媒体引擎，支持媒体转发服务能力、音视频处理能力、数据通道接入能力、媒体面认证能力、AR/VR处理能力、AI处理能力等多种媒体处理和渲染能力。同时，支持动态扩展外部能力引擎，提供能力调度引擎、风控检测、运维监控、资源管理等能力，支持内外部能力的快速接入及上线。
- 运营管理能力
为保证业务的可运营和可管理，5G新通话平台应提供统一、便捷的应用引入及运营能力，支持面向运营商自有应用、行业应用及第三方应用等各类新通话应用的快速接入、灵活迭代等全生命周期的管理。
统一网络架构图
3.2 终端关键技术能力
VoNR终端能够提供基于超清视话的可视化服务，需支持新一代语音编解码器EVS，支持协商到超高清视频通话。随着 5G新通话业务的不断发展，5G终端需进一步升级支持VoNR+能力，提供云端到用户、用户到用户之间各类型数据实时交互的能力，满足新通话全新交互服务体验的需求。
- VoNR+终端要求
为了满足5G VoNR+新业务的要求：（1）需升级终端的音视频通信协议栈，支持3GPP TS26.114 DCMTSI客户端能力，通过SDP协商机制，建立IMS DC数据通道；（2）终端应支持将IMS数据通道接口开放给应用层，使IMS数据通道作为应用层新的行业应用入口，以壮大运营商音视频通信的行业应用生态；（3）基于Web技术及JS脚本，终端应支持web引擎实时处理数据通道的业务数据，并实时在用户UI界面上呈现，实现应用及网络自定义的灵活界面显示，减少对端侧繁琐的定制诉求；（4）终端应支持根据交互式业务的可靠性要求，协商业务带宽、时延及丢包率等 QoS 指标。
- VoNR+终端架构
在技术架构设计方面，VoNR+终端遵循了两个核心理念：一是终端通信能力和应用能力解耦，二是利用互联网Web技术提供 5G 新通话的各类创新应用，即“新通话小程序”，应用界面采用HTML和CSS语言开发页面展现，业务逻辑采用 JavaScript 语言实现，并调用新通话应用运行环境提供的 API 接口实现底层功能的调用。
VoNR+终端架构图
所以VoNR+终端提供了一个全新应用框架，即运营商通过搭建一个开放的应用平台，让企业和开发者以小程序的方式入驻，通过原生通话应用和新通话小程序应用结合的方式，为企业、开发者开创了一个全新的 5G 新通话生态，共筑合作共赢的产业生态。
4、5G VoNR+在IoT通信领域的落地方案
目前，5G VoNR+相关业务的平台改造已基本完成，中国移动正联合华为、中兴和vivo等厂商在部分省份开展VoNR+测试工作。当前，配合测试VoNR+的芯片、手机已基本开发完成，正在进行最终版本测试。为实现VoNR+业务的正式商用，充分发挥网络和技术最大价值，还需进一步推动芯片、手机等生态伙伴推出符合VoNR+标准和规范的商用版本手机终端，构建比较完善的终端生态。
为更好的推广VoNR+新业务，中国移动智慧家庭运营中心立足于运营商特色能力，积极探索VoNR+新业务和新场景，并以物联网多媒体通信AIoTel（AIoT+Telephony）技术体系为底座，提出了基于DTMF的IoT终端远程控制方案和基于IMS DC的IoT终端远程控制方案，致力于实现一个手机控制所有终端的目标，助力亿万家庭迈入智能化时代。
智能物联网多媒体通信技术（AIoTel）体系图
AIoTel系统框架图
4.1 基于DTMF实现的IoT终端远程控制方案
此方案以智慧家庭运营中AIoTel技术为底座，软件定义5G VoNR超清视话通信模组，即IoT终端无需集成5G通信模组，只需集成和家智话AIoTel SDK，连接至和家智话AIoTel 能力平台，就能实现和5G手机进行VoNR超清视话。设备和5G手机建立超清视话通道后，5G手机端就能通过DTMF按键来控制IoT终端，交互流程如下图所示。
IoT终端和5G手机建立5G VoNR超清视话通信后，手机端点击DTMF按键，按键信息会通过音频通道传输至和家智话能力平台，能力平台收到DTMF按键信息后，会将其转换为控制信令下发给IoT终端，终端AIoTel SDK收到能力平台下发的控制信令后，会回调给上层应用，上层应用根据控制协议实现对应的控制功能。
4.2 基于IMS DC实现的IoT远程设备控制方案
根据VoNR+终端要求可知，VoNR+终端须支持数据通道的协商和创建。为了简化IoT终端的实现复杂度和降低终端厂家的接入成本，智慧家庭运营中心在4.1方案的基础上，提出了IMS DC数据通道去终端化方案，即IoT终端无需实现VoNR+终端相关要求，将数据通道的实现细节移至和家智话平台，平台负责与核心网协商和创建数据通道，并进行数据通道数据的解析和转发。IoT终端无需做任何修改，即可和手机终端进行VoNR+通信，实现无缝切入，交互流程如下图所示。
IoT终端和5G手机建立5G VoNR+超清视话通信后，用户依次点击手机通话界面上的5G新通话按钮，进入小程序列表界面，点击和家亲小程序按钮，进入和家亲界面，点击远程控制设备按钮，进入远程控制设备界面，最后点击对应的设备按钮，进入对应的设备控制界面，即可实现远程设备控制功能。
5、总结与展望
5G新通话业务将为通信行业注入创新活力，为用户带来全新的使用体验。展望未来，VoNR+将是基础通信业务迈向未来全息沉浸式交互通信新业务的突破口，后续将逐步引入AR、AI等技术，不断将VoNR+的触角延伸到远程医疗、远程教育等更广阔的行业应用空间。中国移动智慧家庭运营中心也将继续深耕5G VoNR+新业务在智慧家庭和IoT生态领域的应用。
