5G VoNR+創(chuàng)新應(yīng)用研究與實(shí)踐

（CWW）5G網(wǎng)絡(luò)的規(guī)模部署推動(dòng)移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和能力實(shí)現(xiàn)了躍遷升級(jí)，也帶動(dòng)了基礎(chǔ)通信業(yè)務(wù)的再創(chuàng)新。中國(guó)移動(dòng)已經(jīng)建成覆蓋全國(guó)、技術(shù)先進(jìn)、品質(zhì)優(yōu)良的5G SA（5G Stand Alone）網(wǎng)絡(luò)，并實(shí)現(xiàn)了VoNR（Voice over New Radio）業(yè)務(wù)的全面商用，可為用戶(hù)提供720P高清視頻通話(huà)業(yè)務(wù)。

為了開(kāi)啟全新的多媒體、全交互實(shí)時(shí)通信時(shí)代，實(shí)現(xiàn)從視聽(tīng)通信到全感通信質(zhì)的飛躍，中國(guó)移動(dòng)基于3GPP的IMS（IP Multimedia Subsystem）數(shù)據(jù)通道技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，提出了全新的“VoNR+”技術(shù)體系架構(gòu)，即在VoNR網(wǎng)絡(luò)上搭載新的數(shù)據(jù)通道及智能媒體處理能力，為用戶(hù)提供更為豐富的交互式超清智話(huà)業(yè)務(wù)體驗(yàn)；同時(shí)，通過(guò)引入更加靈活的開(kāi)放架構(gòu)，便于第三方通話(huà)類(lèi)應(yīng)用便捷入駐，打造VoNR+話(huà)音開(kāi)放平臺(tái)，助力構(gòu)建多維度5G新通話(huà)生態(tài)。

VoNR+網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵技術(shù)

(資料圖)

移動(dòng)通信運(yùn)營(yíng)商4G VoLTE（Voice over LTE）業(yè)務(wù)已實(shí)現(xiàn)全網(wǎng)商用，5G通信訴求也從語(yǔ)音通信逐步過(guò)渡到視頻通信。VoNR用戶(hù)對(duì)視頻通話(huà)提出了更高要求，除高質(zhì)量音視頻通信外，還包括更加智能、更具交互性的服務(wù)體驗(yàn)。5G VoNR+網(wǎng)絡(luò)基于VoLTE/VoNR網(wǎng)絡(luò)升級(jí)，通過(guò)引入VoNR+能力網(wǎng)元、VoNR+智能媒體面人工智能（Artificial Intelligence，AI）處理及運(yùn)營(yíng)管理功能，打造了全新的視頻通話(huà)基礎(chǔ)架構(gòu)（如圖1所示），并將催生5G通話(huà)的新業(yè)態(tài)新模式。

圖1 VoNR+話(huà)音網(wǎng)基于數(shù)據(jù)通道和智能媒體面催生新業(yè)態(tài)

VoNR+架構(gòu)構(gòu)建了新一代實(shí)時(shí)通信基礎(chǔ)設(shè)施，具備四大核心技術(shù)能力。

實(shí)時(shí)交互能力

VoNR+借助IMS數(shù)據(jù)通道（IMS Data Channel）技術(shù)，在語(yǔ)音通道、視頻通道之外，增加了一條數(shù)據(jù)通道（如圖2所示）。VoNR+網(wǎng)絡(luò)側(cè)針對(duì)音視頻通道業(yè)務(wù)進(jìn)行分層編碼和傳輸，并提供不同的5QI（5G QoS Identifier）進(jìn)行QoS保障；針對(duì)數(shù)據(jù)通道業(yè)務(wù)，識(shí)別不同的數(shù)據(jù)包并以更細(xì)粒度實(shí)施QoS控制，引入新的QoS參數(shù)以支持觸覺(jué)數(shù)據(jù)或傳感器數(shù)據(jù)傳輸。數(shù)據(jù)通道可伴隨通話(huà)傳遞位置、圖片、文字，甚至是聽(tīng)覺(jué)、視覺(jué)、觸覺(jué)、動(dòng)覺(jué)、環(huán)境信息等更豐富的交互信息，將通話(huà)從單一話(huà)音升級(jí)為多媒體形式。

圖2 基于IMS Data Channel的實(shí)時(shí)交互技術(shù)

媒體智能AI處理能力

VoNR+中的媒體計(jì)算處理業(yè)務(wù)包括實(shí)時(shí)話(huà)音翻譯及AR遠(yuǎn)程標(biāo)注等對(duì)音視頻進(jìn)行處理的業(yè)務(wù)，網(wǎng)絡(luò)側(cè)算力資源需要對(duì)媒體進(jìn)行分布式處理，如圖3所示，通過(guò)將媒體算力節(jié)點(diǎn)與IMS數(shù)據(jù)面核心網(wǎng)元SBC（Session Border Controller）進(jìn)行融合，實(shí)現(xiàn)媒體面的算網(wǎng)一體。這需要IMS網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)算力資源調(diào)度及實(shí)時(shí)處理，因此基于IMS的媒體智能AI處理將是未來(lái)VoNR+業(yè)務(wù)體驗(yàn)保障的重要技術(shù)，可提供音視頻差異化服務(wù)，比如通過(guò)人臉識(shí)別、手勢(shì)識(shí)別以及實(shí)時(shí)翻譯等AI處理能力設(shè)計(jì)新的業(yè)務(wù)產(chǎn)品。

圖3 VoNR+媒體智能AI處理技術(shù)

基于微服務(wù)架構(gòu)的VoNR+網(wǎng)絡(luò)云

VoNR+作為打造新通話(huà)生態(tài)的網(wǎng)絡(luò)核心環(huán)節(jié)，其基于微服務(wù)框架和統(tǒng)一公有云服務(wù)平臺(tái)，面向CHBN市場(chǎng)應(yīng)用集成創(chuàng)新能力，通過(guò)二次開(kāi)發(fā)實(shí)現(xiàn)應(yīng)用新模式，打造新通話(huà)業(yè)務(wù)創(chuàng)新引擎；VoNR+網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)在設(shè)計(jì)之初借鑒了業(yè)界成熟的SOA和微服務(wù)架構(gòu)的理念，基于該架構(gòu)，每個(gè)VoNR+網(wǎng)絡(luò)相關(guān)網(wǎng)元均由若干細(xì)粒度的服務(wù)組成，各網(wǎng)元的基礎(chǔ)處理功能被封裝為獨(dú)立的原子化服務(wù)能力，該能力可以實(shí)現(xiàn)獨(dú)立的功能部署、能力升級(jí)以及灰度發(fā)布，這使得未來(lái)VoNR+網(wǎng)絡(luò)可以實(shí)現(xiàn)快速的功能引入和能力的敏捷迭代。VoNR+各網(wǎng)元的原子化服務(wù)可通過(guò)API形式進(jìn)行靈活調(diào)用，任何授信的網(wǎng)元均可以通過(guò)API實(shí)現(xiàn)能力的按需調(diào)用。

終端小程序業(yè)務(wù)生成技術(shù)

VoNR+終端提供了一個(gè)全新應(yīng)用框架，通過(guò)原生通話(huà)應(yīng)用和新通話(huà)小程序結(jié)合的方式，為企業(yè)、開(kāi)發(fā)者構(gòu)建了一個(gè)全新的5G新通話(huà)生態(tài)。如圖4所示，運(yùn)營(yíng)商搭建一個(gè)開(kāi)放的應(yīng)用平臺(tái)，企業(yè)和開(kāi)發(fā)者則以提供小程序的方式，共建合作共贏的環(huán)境?；赪eb技術(shù)及JavaScript腳本可以實(shí)現(xiàn)應(yīng)用及網(wǎng)絡(luò)自定義的靈活界面顯示，減少對(duì)端側(cè)繁瑣的定制訴求；同時(shí)，終端應(yīng)支持將IMS Data Channel向應(yīng)用層開(kāi)放調(diào)用接口，使能IMS Data Channel成為新的行業(yè)應(yīng)用入口，豐富基于運(yùn)營(yíng)商音視頻的行業(yè)應(yīng)用生態(tài)。

圖4 VoNR+終端側(cè)小程序業(yè)務(wù)生成框架

VoNR+網(wǎng)絡(luò)創(chuàng)新進(jìn)展及趨勢(shì)

中國(guó)移動(dòng)已啟動(dòng)VoNR+新通話(huà)業(yè)務(wù)試點(diǎn)，在兼顧不同終端能力的基礎(chǔ)上，最大化用戶(hù)業(yè)務(wù)體驗(yàn)。VoNR+網(wǎng)絡(luò)能力將為個(gè)人市場(chǎng)（to C）和行業(yè)市場(chǎng)（to B）帶來(lái)更大的業(yè)務(wù)創(chuàng)新空間。目前個(gè)人通信市場(chǎng)已日趨穩(wěn)定，行業(yè)市場(chǎng)是新的“藍(lán)?！薄Ｐ袠I(yè)類(lèi)業(yè)務(wù)需求巨大，基于VoNR+架構(gòu)可以提供定制化的特色服務(wù)。

VoNR+toC創(chuàng)新場(chǎng)景

目前在toC市場(chǎng)已經(jīng)明確了一些個(gè)人業(yè)務(wù)場(chǎng)景，如超清視話(huà)、AI趣味通話(huà)以及智能翻譯等。對(duì)運(yùn)營(yíng)商而言，toC市場(chǎng)的重要發(fā)展方向是提供差異化服務(wù)，實(shí)現(xiàn)“一號(hào)一個(gè)性”。在VoNR+商業(yè)落地方面，為了盡快推向市場(chǎng)，中國(guó)移動(dòng)在終端尚未具備數(shù)據(jù)通道能力的情況下，積極試點(diǎn)智能翻譯以及趣味通話(huà)等業(yè)務(wù)，未來(lái)將結(jié)合XR和AI等技術(shù)進(jìn)一步增加用戶(hù)黏性。

lVoNR+智能翻譯

智能翻譯業(yè)務(wù)即在通話(huà)過(guò)程中，用戶(hù)將通話(huà)方的話(huà)音轉(zhuǎn)寫(xiě)成文字，并以字幕形式實(shí)時(shí)疊加到視頻上，呈現(xiàn)出來(lái)；同時(shí)支持識(shí)別話(huà)音的語(yǔ)言類(lèi)型，可按照用戶(hù)設(shè)置的目標(biāo)語(yǔ)言對(duì)通話(huà)內(nèi)容進(jìn)行翻譯，并將翻譯后的文字以字幕形式實(shí)時(shí)疊加到視頻上。目前VoNR+智能翻譯業(yè)務(wù)可支持普通話(huà)翻譯為英語(yǔ)、英語(yǔ)翻譯為普通話(huà)，支持在同一句話(huà)中中英文混合使用。

lVoNR+趣味通話(huà)

基于VoNR+視頻通話(huà)能力，中國(guó)移動(dòng)結(jié)合音視頻識(shí)別與合成技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了在通話(huà)過(guò)程中背景替換、虛擬頭像替換、語(yǔ)音“表情雨”和手勢(shì)動(dòng)效等功能，可在親情通話(huà)、娛樂(lè)溝通場(chǎng)景下為用戶(hù)提供視頻通話(huà)互動(dòng)新體驗(yàn)。用戶(hù)在視頻通話(huà)前可預(yù)設(shè)想要替換的虛擬頭像，通話(huà)中對(duì)方看到的是替換后的虛擬頭像。此外，VoNR+趣味通話(huà)還支持虛擬頭像面部和肢體“跟隨”，可隨時(shí)抓取使用者的臉部表情并復(fù)制到虛擬形象上。在視頻通話(huà)過(guò)程中語(yǔ)音出現(xiàn)特定詞語(yǔ)，雙方視頻均可疊加這一特定詞語(yǔ)所對(duì)應(yīng)的“表情雨”動(dòng)效，如一方用戶(hù)在視頻通話(huà)中說(shuō)“生日快樂(lè)”，雙方視頻均可呈現(xiàn)“蛋糕雨”動(dòng)效。視頻通話(huà)中用戶(hù)做出特定動(dòng)作，雙方視頻均可疊加該動(dòng)作對(duì)應(yīng)的動(dòng)效，如一方用戶(hù)在視頻通話(huà)中“比心”，雙方均可從視頻中看到“心形泡泡”動(dòng)效。

VoNR+toB創(chuàng)新場(chǎng)景

在VoNR+toB市場(chǎng)，運(yùn)營(yíng)商可助力實(shí)現(xiàn)數(shù)字化商業(yè)閉環(huán)，使能千行百業(yè)。應(yīng)將通話(huà)能力延伸到所有行業(yè)類(lèi)APP，典型場(chǎng)景包括可視菜單、遠(yuǎn)程指導(dǎo)等，并聯(lián)合PC端共同開(kāi)展行業(yè)應(yīng)用創(chuàng)新。

lVoNR+智能客服

在用戶(hù)撥打客服電話(huà)時(shí)，智能客服系統(tǒng)通過(guò)視頻通話(huà)界面向用戶(hù)展示視頻菜單，用戶(hù)通過(guò)點(diǎn)擊撥號(hào)盤(pán)按鍵選擇所需服務(wù)。該系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)多個(gè)服務(wù)菜單視頻化顯示，減少用戶(hù)等待播報(bào)音時(shí)間，支持動(dòng)態(tài)卡片與語(yǔ)音播報(bào)相結(jié)合，向用戶(hù)展示其話(huà)費(fèi)及流量消費(fèi)情況，助力運(yùn)營(yíng)商完成基礎(chǔ)類(lèi)業(yè)務(wù)辦理。系統(tǒng)支持“看”視頻、“說(shuō)”訴求，用戶(hù)可通過(guò)智能語(yǔ)音對(duì)話(huà)申辦所需服務(wù)。系統(tǒng)以統(tǒng)一客服形象為用戶(hù)提供通話(huà)服務(wù)，減少客服人員出鏡壓力，提升用戶(hù)感知。

lVoNR+遠(yuǎn)程指導(dǎo)

當(dāng)用戶(hù)接通視頻呼叫后，開(kāi)啟共享屏幕功能，通過(guò)手機(jī)后置攝像頭將家中的接口和設(shè)備情況共享給裝維工程師；裝維工程師在屏幕上進(jìn)行標(biāo)記，終端通過(guò)標(biāo)記工具在屏幕共享或雙方視頻通話(huà)屏幕上進(jìn)行涂鴉標(biāo)記，該標(biāo)記可針對(duì)視頻畫(huà)面中物體進(jìn)行跟蹤，即畫(huà)面移動(dòng)時(shí)，標(biāo)記跟隨目標(biāo)同步移動(dòng)，從而遠(yuǎn)程指導(dǎo)用戶(hù)自行完成設(shè)備的安裝和配置，以及故障的定位和恢復(fù)。AR遠(yuǎn)程指導(dǎo)業(yè)務(wù)通過(guò)視頻通話(huà)疊加AR標(biāo)注功能賦能行業(yè)用戶(hù)提升服務(wù)效率。

VoNR+打造VaaP創(chuàng)新生態(tài)

未來(lái)基礎(chǔ)實(shí)時(shí)通信業(yè)務(wù)將由運(yùn)營(yíng)商、用戶(hù)以及第三方合作伙伴共同定義。VoNR+架構(gòu)通過(guò)構(gòu)建通信業(yè)務(wù)能力底座，實(shí)現(xiàn)靈活、開(kāi)放的服務(wù)調(diào)用，將賦能內(nèi)外部開(kāi)發(fā)者以及行業(yè)用戶(hù)提供的應(yīng)用。運(yùn)營(yíng)商應(yīng)積極打造VaaP（Voice as a Platform，話(huà)音即平臺(tái)），基于原生終端，真正把行業(yè)生態(tài)豐富起來(lái)，設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)面向個(gè)人和行業(yè)的新型應(yīng)用；打造原生VoNR+話(huà)音應(yīng)用商城，構(gòu)建新的產(chǎn)業(yè)生態(tài)，從業(yè)務(wù)需求側(cè)拉動(dòng)VoNR+產(chǎn)業(yè)鏈成熟，共同繁榮全新的實(shí)時(shí)通信業(yè)務(wù)生態(tài)。圖5為基于VoNR+體系的VaaP平臺(tái)架構(gòu)，通過(guò)該架構(gòu)可以靈活實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)生態(tài)創(chuàng)新。

圖5 基于VoNR+體系的VaaP平臺(tái)架構(gòu)

VoNR+實(shí)時(shí)通信基礎(chǔ)層可提供傳統(tǒng)音視頻呼叫路由、呼叫控制、媒體控制及協(xié)議適配等。VoNR+實(shí)時(shí)通信基礎(chǔ)層通過(guò)Restful接口向能力層提供原子API，簡(jiǎn)化網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洌嵘W(wǎng)絡(luò)靈活度。

VoNR+實(shí)時(shí)通信能力層作為新通話(huà)的業(yè)務(wù)中臺(tái)，在基礎(chǔ)音視頻之外，通過(guò)IMS數(shù)據(jù)通道提供實(shí)時(shí)交互、實(shí)時(shí)共享及遠(yuǎn)程控制能力。新通話(huà)實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)交互，將用戶(hù)感官體驗(yàn)從“聽(tīng)和看”延伸到“觸摸及對(duì)遠(yuǎn)端的操作”。

VoNR+實(shí)時(shí)通信增值應(yīng)用層通過(guò)開(kāi)放業(yè)務(wù)能力，實(shí)現(xiàn)運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)價(jià)值最大化，需要引入更多行業(yè)伙伴，具備更靈活的應(yīng)用使能。中國(guó)移動(dòng)提供可編程的管理平臺(tái)，通過(guò)編排引擎、場(chǎng)景化引擎、資源管理能力等實(shí)現(xiàn)即插即用，動(dòng)態(tài)加載能力，快速構(gòu)建生態(tài)，支持更多垂直行業(yè)使用運(yùn)營(yíng)商音視頻應(yīng)用。同時(shí)，作為業(yè)務(wù)應(yīng)用的統(tǒng)一管理門(mén)戶(hù)，VaaP平臺(tái)向上支撐多種應(yīng)用形態(tài)，如運(yùn)營(yíng)商創(chuàng)新應(yīng)用、第三方應(yīng)用及行業(yè)應(yīng)用，并支持應(yīng)用的接入、管理、維護(hù)及安全。

VoNR+網(wǎng)絡(luò)的平臺(tái)化、能力化、開(kāi)放化將為用戶(hù)帶來(lái)全新的交互式體驗(yàn)，并吸引更多的企業(yè)入駐，進(jìn)一步豐富行業(yè)生態(tài)。

總結(jié)

5G VoNR+網(wǎng)絡(luò)對(duì)基礎(chǔ)通信進(jìn)行了重新定義，也必將衍生出更為豐富多彩的創(chuàng)新應(yīng)用。在個(gè)人市場(chǎng)和行業(yè)市場(chǎng)共同推進(jìn)的過(guò)程中，運(yùn)營(yíng)商應(yīng)不斷收集各行業(yè)的個(gè)性化需求，為用戶(hù)提供定制化的行業(yè)特色服務(wù)。5G大規(guī)模商用及VoNR的進(jìn)一步普及將推動(dòng)話(huà)音業(yè)務(wù)演進(jìn)到VoNR+。

VoNR+是基礎(chǔ)通信邁向未來(lái)全息沉浸式交互通信的核心突破口，后續(xù)將通過(guò)引入算力網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)，不斷將VoNR+的觸角延伸到沉浸式、交互式和擬真模式，讓用戶(hù)感受身臨其境的體驗(yàn)，并將成為未來(lái)元宇宙（Metaverse）的基礎(chǔ)業(yè)務(wù)能力——通過(guò)全感通信，推動(dòng)現(xiàn)實(shí)世界社交關(guān)系鏈在數(shù)字世界發(fā)生轉(zhuǎn)移和重組，最終實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)通信業(yè)務(wù)的顛覆式突破，形成一個(gè)安全有序的元宇宙空間。

關(guān)鍵詞： VoNR+創(chuàng)新 5G-SA