5G VoNR+创新应用研究与实践

5G网络的规模部署推动移动网络架构和能力实现了跃迁升级，也带动了基础通信业务的再创新。中国移动已经建成覆盖全国、技术先进、品质优良的5G SA（5G Stand Alone）网络，并实现了VoNR（Voice over New Radio）业务的全面商用，可为用户提供720P高清视频通话业务。

为了开启全新的多媒体、全交互实时通信时代，实现从视听通信到全感通信质的飞跃，中国移动基于3GPP的IMS（IP Multimedia Subsystem）数据通道技术标准，提出了全新的“VoNR+”技术体系架构，即在VoNR网络上搭载新的数据通道及智能媒体处理能力，为用户提供更为丰富的交互式超清智话业务体验；同时，通过引入更加灵活的开放架构，便于第三方通话类应用便捷入驻，打造VoNR+话音开放平台，助力构建多维度5G新通话生态。

VoNR+网络关键技术

移动通信运营商4G VoLTE（Voice over LTE）业务已实现全网商用，5G通信诉求也从语音通信逐步过渡到视频通信。VoNR用户对视频通话提出了更高要求，除高质量音视频通信外，还包括更加智能、更具交互性的服务体验。5G VoNR+网络基于VoLTE/VoNR网络升级，通过引入VoNR+能力网元、VoNR+智能媒体面人工智能（Artificial Intelligence，AI）处理及运营管理功能，打造了全新的视频通话基础架构（如图1所示），并将催生5G通话的新业态新模式。

VoNR+架构构建了新一代实时通信基础设施，具备四大核心技术能力。

实时交互能力

VoNR+借助IMS数据通道（IMS Data Channel）技术，在语音通道、视频通道之外，增加了一条数据通道（如图2所示）。VoNR+网络侧针对音视频通道业务进行分层编码和传输，并提供不同的5QI（5G QoS Identifier）进行QoS保障；针对数据通道业务，识别不同的数据包并以更细粒度实施QoS控制，引入新的QoS参数以支持触觉数据或传感器数据传输。数据通道可伴随通话传递位置、图片、文字，甚至是听觉、视觉、触觉、动觉、环境信息等更丰富的交互信息，将通话从单一话音升级为多媒体形式。

媒体智能AI处理能力

VoNR+中的媒体计算处理业务包括实时话音翻译及AR远程标注等对音视频进行处理的业务，网络侧算力资源需要对媒体进行分布式处理，如图3所示，通过将媒体算力节点与IMS数据面核心网元SBC（Session Border Controller）进行融合，实现媒体面的算网一体。这需要IMS网络实现算力资源调度及实时处理，因此基于IMS的媒体智能AI处理将是未来VoNR+业务体验保障的重要技术，可提供音视频差异化服务，比如通过人脸识别、手势识别以及实时翻译等AI处理能力设计新的业务产品。

基于微服务架构的VoNR+网络云

VoNR+作为打造新通话生态的网络核心环节，其基于微服务框架和统一公有云服务平台，面向CHBN市场应用集成创新能力，通过二次开发实现应用新模式，打造新通话业务创新引擎；VoNR+网络架构在设计之初借鉴了业界成熟的SOA和微服务架构的理念，基于该架构，每个VoNR+网络相关网元均由若干细粒度的服务组成，各网元的基础处理功能被封装为独立的原子化服务能力，该能力可以实现独立的功能部署、能力升级以及灰度发布，这使得未来VoNR+网络可以实现快速的功能引入和能力的敏捷迭代。VoNR+各网元的原子化服务可通过API形式进行灵活调用，任何授信的网元均可以通过API实现能力的按需调用。

终端小程序业务生成技术

VoNR+终端提供了一个全新应用框架，通过原生通话应用和新通话小程序结合的方式，为企业、开发者构建了一个全新的5G新通话生态。如图4所示，运营商搭建一个开放的应用平台，企业和开发者则以提供小程序的方式，共建合作共赢的环境。基于Web技术及JavaScript脚本可以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；同时，终端应支持将IMS Data Channel向应用层开放调用接口，使能IMS Data Channel成为新的行业应用入口，丰富基于运营商音视频的行业应用生态。

VoNR+网络创新进展及趋势

中国移动已启动VoNR+新通话业务试点，在兼顾不同终端能力的基础上，最大化用户业务体验。VoNR+网络能力将为个人市场（to C）和行业市场（to B）带来更大的业务创新空间。目前个人通信市场已日趋稳定，行业市场是新的“蓝海”。行业类业务需求巨大，基于VoNR+架构可以提供定制化的特色服务。

VoNR+toC创新场景

目前在to C市场已经明确了一些个人业务场景，如超清视话、AI趣味通话以及智能翻译等。对运营商而言，to C市场的重要发展方向是提供差异化服务，实现“一号一个性”。在VoNR+商业落地方面，为了尽快推向市场，中国移动在终端尚未具备数据通道能力的情况下，积极试点智能翻译以及趣味通话等业务，未来将结合XR和AI等技术进一步增加用户黏性。

l VoNR+智能翻译

智能翻译业务即在通话过程中，用户将通话方的话音转写成文字，并以字幕形式实时叠加到视频上，呈现出来；同时支持识别话音的语言类型，可按照用户设置的目标语言对通话内容进行翻译，并将翻译后的文字以字幕形式实时叠加到视频上。目前VoNR+智能翻译业务可支持普通话翻译为英语、英语翻译为普通话，支持在同一句话中中英文混合使用。

l VoNR+趣味通话

基于VoNR+视频通话能力，中国移动结合音视频识别与合成技术，实现了在通话过程中背景替换、虚拟头像替换、语音“表情雨”和手势动效等功能，可在亲情通话、娱乐沟通场景下为用户提供视频通话互动新体验。用户在视频通话前可预设想要替换的虚拟头像，通话中对方看到的是替换后的虚拟头像。此外，VoNR+趣味通话还支持虚拟头像面部和肢体“跟随”，可随时抓取使用者的脸部表情并复制到虚拟形象上。在视频通话过程中语音出现特定词语，双方视频均可叠加这一特定词语所对应的“表情雨”动效，如一方用户在视频通话中说“生日快乐”，双方视频均可呈现“蛋糕雨”动效。视频通话中用户做出特定动作，双方视频均可叠加该动作对应的动效，如一方用户在视频通话中“比心”，双方均可从视频中看到“心形泡泡”动效。

VoNR+toB创新场景

在VoNR+to B市场，运营商可助力实现数字化商业闭环，使能千行百业。应将通话能力延伸到所有行业类APP，典型场景包括可视菜单、远程指导等，并联合PC端共同开展行业应用创新。

l VoNR+智能客服

在用户拨打客服电话时，智能客服系统通过视频通话界面向用户展示视频菜单，用户通过点击拨号盘按键选择所需服务。该系统可实现多个服务菜单视频化显示，减少用户等待播报音时间，支持动态卡片与语音播报相结合，向用户展示其话费及流量消费情况，助力运营商完成基础类业务办理。系统支持“看”视频、“说”诉求，用户可通过智能语音对话申办所需服务。系统以统一客服形象为用户提供通话服务，减少客服人员出镜压力，提升用户感知。

l VoNR+远程指导

当用户接通视频呼叫后，开启共享屏幕功能，通过手机后置摄像头将家中的接口和设备情况共享给装维工程师；装维工程师在屏幕上进行标记，终端通过标记工具在屏幕共享或双方视频通话屏幕上进行涂鸦标记，该标记可针对视频画面中物体进行跟踪，即画面移动时，标记跟随目标同步移动，从而远程指导用户自行完成设备的安装和配置，以及故障的定位和恢复。AR远程指导业务通过视频通话叠加AR标注功能赋能行业用户提升服务效率。

VoNR+打造VaaP创新生态

未来基础实时通信业务将由运营商、用户以及第三方合作伙伴共同定义。VoNR+架构通过构建通信业务能力底座，实现灵活、开放的服务调用，将赋能内外部开发者以及行业用户提供的应用。运营商应积极打造VaaP（Voice as a Platform，话音即平台），基于原生终端，真正把行业生态丰富起来，设计和开发面向个人和行业的新型应用；打造原生VoNR+话音应用商城，构建新的产业生态，从业务需求侧拉动VoNR+产业链成熟，共同繁荣全新的实时通信业务生态。图5为基于VoNR+体系的VaaP平台架构，通过该架构可以灵活实现业务生态创新。

VoNR+实时通信基础层可提供传统音视频呼叫路由、呼叫控制、媒体控制及协议适配等。VoNR+实时通信基础层通过Restful接口向能力层提供原子API，简化网络拓扑，提升网络灵活度。

VoNR+实时通信能力层作为新通话的业务中台，在基础音视频之外，通过IMS数据通道提供实时交互、实时共享及远程控制能力。新通话实现了实时交互，将用户感官体验从“听和看”延伸到“触摸及对远端的操作”。

VoNR+实时通信增值应用层通过开放业务能力，实现运营商网络价值最大化，需要引入更多行业伙伴，具备更灵活的应用使能。中国移动提供可编程的管理平台，通过编排引擎、场景化引擎、资源管理能力等实现即插即用，动态加载能力，快速构建生态，支持更多垂直行业使用运营商音视频应用。同时，作为业务应用的统一管理门户，VaaP平台向上支撑多种应用形态，如运营商创新应用、第三方应用及行业应用，并支持应用的接入、管理、维护及安全。

VoNR+网络的平台化、能力化、开放化将为用户带来全新的交互式体验，并吸引更多的企业入驻，进一步丰富行业生态。

总结

5G VoNR+网络对基础通信进行了重新定义，也必将衍生出更为丰富多彩的创新应用。在个人市场和行业市场共同推进的过程中，运营商应不断收集各行业的个性化需求，为用户提供定制化的行业特色服务。5G大规模商用及VoNR的进一步普及将推动话音业务演进到VoNR+。

VoNR+是基础通信迈向未来全息沉浸式交互通信的核心突破口，后续将通过引入算力网络等技术，不断将VoNR+的触角延伸到沉浸式、交互式和拟真模式，让用户感受身临其境的体验，并将成为未来元宇宙（Metaverse）的基础业务能力——通过全感通信，推动现实世界社交关系链在数字世界发生转移和重组，最终实现基础通信业务的颠覆式突破，形成一个安全有序的元宇宙空间。

作者：中国移动研究院 吴滨 宋月 张剑寅 魏彬