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你的位置:kaiyun在线登录网址 > 新闻中心 >比年来,跟着生意航天的兴起,卫星制造和辐照资本大幅责骂,星载天线技巧快速发展,为卫星通讯产业注入了新的活力。同期,跟着通讯芯片、结尾智商的进步,基于星地辘集融会的公众手握结尾直连卫星逐渐成为执行。“手机直连卫星”具有丰富的诈欺场景和报复的用户需求,特地在保险维持、病笃维持和救急通讯等情况下,为用户提供保底通讯保险,而实时语音通讯智商是此类诈欺场景下的必要需求。
本文针对卫星通讯系统高时延、高旅途损耗及容量受限等制约实时语音通讯的问题,从辘集优化角度动身,冷落了基于IoT NTN(基于非大地辘集的物联结尾接入)技巧的公众型手握结尾语音智商增强料理决议。
需乞降近况盘考
需求概述
卫星通讯具有遮掩范畴广、实时性强、抗干预智商强等性情,可在无大地辘集遮掩区域或大地老例通讯基础设施遭到碎裂的情况下提供沉寂的救急通讯管事。在救急维持场景下,通讯两边报复需要在短时候内树立低时延、高可靠的实时交互,因此,卫星通讯的实时语音智商是必不成少的。在抢险救灾场景下,基于卫星语音通讯的救急请示调整系统具有高度天真性,是构开国度救急维持通讯体系的基础。在户外救急场景下,公共可通过具备卫星语音通话功能的手机向外界求助。
比拟于GMR(地球静止轨说念移动无线电接口)等传统的卫星移动通讯体制,5G NTN体制在程序演进、产业驱动、星地融会等方面具有自然上风。然则现时国内尚无可商用的移动通讯卫星资源,粗略得志现行程序下NR NTN(基于非大地辘集的5G智能结尾接入)在带宽、链路预算等方面的要求,因此基于IoT NTN终了卫星语音通话功能的探索引起业界的饶恕。
近况和可行性分析
比年来,国表里IoT NTN诈欺鼎新快速发展。海外方面,海事卫星与联发科开展了屡次基于IoT NTN技巧的双向卫星通讯教育,并文牍异日将联手打造智高东说念主机、物联网开导、汽车等结尾的双向卫星通讯功能。国内方面,科研机构与开导制造商、卫星运营商等产业链高下流企业基于3GPP R17程序,在芯片、结尾模组、辘集开导等方面相接进行了屡次星地融和会信教育考证,终披露IoT NTN端到端全链路技巧流露。现时IoT NTN多选拔短报文和物联网业务先行花样,异日一朝相沿卫星语音通讯,可进一步构建基于NTN产业生态的ToC救急通讯网,形成显贵的生意花样竞争上风。
在5G NTN演进过程中,为得志用户的语音通话需求,业界以IoT NTN程序体制为基础,开展了语音增强决议盘考,冷落三种料理决议。决议一选拔多域体制融会念念路,冷落基于新增信令网关的语音优化料理决议,可有用减少结尾与卫星的信令交互,精真金不怕火卫星资源。决议二为基于Web-RTC(源自网页的实时通讯)架构的语音通话料理决议,使用自界说接口终了语音条约的定制化,可大幅进步语讯息令交互服从。决议三为基于IMS(IP多媒体系统)信令优化的语音增强料理决议,通过精简SIP/SDP(会话启动条约/会话态状条约)过程及字段,可裁减结尾与IMS辘集的交互时延,进步交互服从。
从现时阶段盘考后果来看,优化现存大地体制,压缩星地语音交互信令支出,是IoT NTN终了语音业务的要紧基础。现存大地4G/5G移动通讯辘集语音业务选拔IMS架构,为终了与大地语音通讯体制兼容,产业各方致力于鼎新基于IMS优化的语音通话决议,在辘集及芯片侧开展定制化研发,精简信令过程,优化低速语音编解码算法,以更好相沿IoT NTN场景下的语音通话功能。
基于NTN终了卫星语音通讯的要津技巧
辘集架构优化
鉴于IoT NTN体制本人的辘集性情,为得志卫星通讯辘集演进过程顶用户语音通话的需求,不错模仿现存大地蜂窝辘集的体制及开导决议,压缩星地语音交互信令支出。现存大地4G/5G移动通讯辘集语音业务选拔IMS辘集架构,在卫星采集聚对该架构进行优化,不错终了卫星与大地语音通讯体制的兼容。
在信令交互方面,讨论在结尾和IMS辘集间使用精简的IMS SIP信令,对IMS进行增强,终了精简SIP和程序SIP的篡改,在IMS辘集和大地辘集间使用程序的SIP信令进行交互。
在语音媒体流交互方面,为了终了低速语音媒体流传输,在结尾和IMS辘集网关中部署低速语音编解码器。其中,在结尾和IMS语音网关间,语音流选拔低速的语音编解码交互;在IMS语音网关处,终了低速语音编码和程序语音编码之间的篡改。
中枢网UP面承载语音料理决议
IoT NTN无线侧数据传输相沿CP(放手面)花样和UP(用户面)花样。CP花样相沿数据通过NAS信令传输,承载数据少,符合物联网突发小包业务;UP花样通过建耸立常的数据无线承载DRB(数据无线承载)进行数据传输,符合握续性数据业务。
在IoT NTN体制中,UP花样仅相沿两个DRB,无法同期承载数据和语音业务。关于卫星移动通讯而言,语音是要紧业务。本文讨论在UP面终了的三种承载(数据承载、语讯息令承载和语音媒体流承载)可在不同行务间自动切换,即跟着业务的变更为用户更新不同的承载。
讨论对基站进行增强,通过设定辘集触发条目,使得基站在某些条目下开释数据承载并树立语音承载。该过程中结尾收到了辘集触发的承载开释,可能导致结尾发起TAU(追踪区域更新)过程,变成信令销耗,因此也需要对结尾进行部分增强。当用户罢手语音通话时,语音承载开释,此时辘集应具备璧还至数据承载的智商。
SIP精简决议
1.IMS SIP精简原则分析
由于NTN辘集的空口资源有限,程序的IMS SIP信令消息冗长,结尾招呼建随即间较长,导致语音树立成服从责骂。用较小的信令长度优化语音树立信令交互过程,裁减招呼建随即长,是IoTNTN终了语音业务相沿智商的主要设施。现存大地辘集语音业务以VoNR、VoLTE为主,为股东与5G NTN辘集架构的互联互通,以及向异日语音业务平滑移动,应优先讨论基于IMS优化的语音辘集架构。
具体信令优化可基于但不限于如下原则:第一,SIP头部称呼使用缩写神志编码,SIP中未界说缩写的头部称呼不进行自界说处理;第二,UE发送给IMS的SIP消息部分参数可在空口不详,之后由IMS辘集功能添加;第三,UE发送的SIP/SDP消息IPv6地址编码使用简化神志;第四,部分语音(可阐明优先级或资源实时情况)不详信令交互要领。
除上述信令精简外,在大地辘集引入增强型语讯息令网关开导,相沿卫星通讯语音编解码协商和篡改,在SIP消息精简决议中屏蔽UE与IMS辘集间语音媒体流的互异。
NTN辘集带宽资源有限、时延较高,SIP信令需适配NTN辘集的性能特征,简化信令交互的复杂度、责骂时延。为终了基于IMS辘集的SIP消息精简,结尾与IMS部分辘集功能需进行增强,屏蔽SIP信令在结尾与程序IMS辘集之间的消息互异化,使得IMS辘集在保险结尾用户招呼体验的同期,进步辘集交互服从。
2.时延分析
触及IoT NTN语音通讯的传输时延包括结尾声码器时延、基带时延、卫星空口时延、基站条约栈时延、中枢网到IMS用户面时延、IMS用户面语音编解码篡改时延、大网处理时延、大网结尾处理时延等。受限于空口带宽(无法频频发包)和高轨卫星远距离传输,上行时延集中在声码器模块和卫星空口授输,约占举座时延的80%;下行时延集中在卫星空口授输和IMS语音篡改过程,约占举座时延的80%。
分析自大,通过包压缩、声码器优化、编解码优化可有用减少语音包在卫星接入场景下的传输时延,进步NTN辘集语音通话用户体验。
追溯与瞻望
本文以3GPP前期盘考及程序化程度为基础,冷落可相沿语音通讯的IoTNTN融会组网架构和体制优化标的,并轮廓讨论卫星资源受限实时延较高的辘集性情,针对语音交互信令的精简与优化冷落了料理决议,责骂星地语音交互信令对星地资源的销耗,保证卫星接入场景下的语音业务质料。但仍存在一些要津问题有待盘考,举例卫星通讯空口时延相对较高,需进一步对条约进行适配和优化,对网元进行功能及性能上的增强;又如卫星动态变化导致多普勒频移影响语讯息号质料和领路性,需要通过算法及编解码智商的增强,提高语音业务的领路性。
业界也曾开启关于下一代实时语音通讯的盘考,在科技鼎新、用户需求、辘集演进的驱动下,“虚实共生、千里浸多感、类东说念主智能、万物智联”将成为异日实时通讯的发展愿景。NTN辘集看成异日世界融会、泛在贯穿的要紧技巧kaiyun.com,具有浩荡的诈欺远景和骨子意旨,是终了泛在实时、多维贯穿、高质料通讯管事的要紧基石。
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