盡管增強(qiáng)型移動寬帶 (eMBB)、超可靠和低延遲通信 (URLLC) 以及大規(guī)模機(jī)器類型通信(mMTC) 環(huán)境中的數(shù)據(jù)服務(wù)是5G演進(jìn)的關(guān)鍵驅(qū)動因素，但語音通信仍然是運(yùn)營商需要向用戶提供的最重要基礎(chǔ)服務(wù)之一。經(jīng)過4年多的高效建設(shè)，我國基本已經(jīng)實(shí)現(xiàn)5G網(wǎng)絡(luò)覆蓋，并開啟5G語音的商用網(wǎng)絡(luò)部署。隨著支持5G語音功能的終端普及，預(yù)計2023年5G語音將會真正走進(jìn)我們的生活。
5G語音簡介
技術(shù)演進(jìn)為我們呈現(xiàn)了一個重大變化，從最初專注于電話服務(wù)的電路交換2G網(wǎng)絡(luò)，通過電路和分組交換共存的3G網(wǎng)絡(luò)，演進(jìn)到專注于數(shù)據(jù)通信的完全分組交換4G網(wǎng)絡(luò)，并持續(xù)演進(jìn)到今天的5G NR網(wǎng)絡(luò)。不論網(wǎng)絡(luò)如何演進(jìn)，語音通話都是一個最基礎(chǔ)和重要的業(yè)務(wù)。
和4G VoLTE類似，5G NR語音（VoNR）是使用IP多媒體子系統(tǒng) (IMS) 基礎(chǔ)設(shè)施的IP語音。與VoLTE一樣，5GS中的IMS語音也支持QoS，并能夠很好的保證通話質(zhì)量，這是與外部應(yīng)用提供的語音服務(wù) (例如所謂的OTT語音服務(wù)）的主要的區(qū)別。
5G語音音頻突破（ABT）測試方案
測試和測量有助于確保和驗證語音服務(wù)的正常運(yùn)作和實(shí)施，從而提升用戶體驗質(zhì)量(QoE)。音頻突破（ABT）測試的目的是驗證在受到外界信號干擾的情況下，語音通話質(zhì)量受到的影響程度。5G NR語音的音頻突破（ABT）的運(yùn)行方式與LTE語音類似。重點(diǎn)區(qū)別是基于5G SA場景下的VoNR進(jìn)行測試。
5G ABT測試包括以下方面的內(nèi)容：
? 音頻質(zhì)量的測試和評估。為了確定理想的音頻質(zhì)量，測試設(shè)置應(yīng)該包括音頻質(zhì)量測試設(shè)備。音頻分析儀連接到使用數(shù)字或模擬接口的移動無線綜測儀。同時，支持5G測試的移動無線綜測儀還必須能夠模擬IMS網(wǎng)絡(luò)、其信令協(xié)議 (SIP、SDP) 以及用戶面數(shù)據(jù)提供。
? 從語音編解碼器的角度來看，除了EVS編解碼器之外，5G語音測試系統(tǒng)還應(yīng)該支持傳統(tǒng)的AMR-NB和AMR-WB語音編解碼器。
? 測試系統(tǒng)還應(yīng)該包括EMS干擾信號的生成，并對DUT進(jìn)行期望的干擾。
下圖是5G語音的測試系統(tǒng)示意，其中包括用于5G獨(dú)立組網(wǎng)的R&S®CMX500無線通信測試儀，同時，為了評估音頻質(zhì)量，測試中還使用了音頻分析儀。ITU-T P.58標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范了使用人頭和軀干模擬器 (HATS) 進(jìn)行的音頻測試，為了按照該標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行音頻測試，還可以利用具有仿真耳部和口部的仿真人頭對測試系統(tǒng)進(jìn)行擴(kuò)展。
在開始測試時，DUT的揚(yáng)聲器和麥克風(fēng)連接到音頻分析儀。R&S®CMX500支持內(nèi)部IMS服務(wù)器，通過采用虛擬UE仿真和音頻環(huán)回模式，從而可實(shí)現(xiàn)快速簡單的VoNR功能測試。R&S®CMX500提供兩個接口連接外部音頻測試儀。一種方法是通過以太網(wǎng)將數(shù)字RTP音頻信號輸出到外部數(shù)字音頻分析儀 (IP轉(zhuǎn)發(fā)模式)。第二種測試方法使用R&S®CMX-ZG180A外部媒體接入點(diǎn)通過模擬接口來連接外部音頻測試儀（例如R&S®UPV音頻分析儀等）。
除此之外，該測試系統(tǒng)還需要與R&S® TS9982 EMS測試系統(tǒng)搭配使用，在要求的干擾場強(qiáng)下測試5G終端語音通話過程中的抗干擾能力，以確保設(shè)備可以在有電磁干擾的環(huán)境中正常穩(wěn)定工作。
在測試開始時，首先激活5G小區(qū)（SA組網(wǎng)模式），將DUT連接到RAN并注冊IMS。該測試設(shè)置支持移動被叫呼叫或移動主叫呼叫。
首先進(jìn)行基本語音功能測試，將R&S®CMX500配置為音頻環(huán)回模式。在該模式下，內(nèi)置的IMS服務(wù)器模仿虛擬UE作為通信對象，所有上行音頻在出現(xiàn)數(shù)秒延遲的情況下環(huán)回到下行鏈路。用戶可以對著DUT麥克風(fēng)說話，然后聆聽DUT揚(yáng)聲器處的回音。這樣做有助于快速驗證SIP注冊和呼叫設(shè)置等功能，相當(dāng)于對DUT IMS客戶端、麥克風(fēng)和揚(yáng)聲器以及RAT特定通信進(jìn)行的功能測試。
通過內(nèi)置的IMS服務(wù)器可以配置IMS相關(guān)安全參數(shù)，例如IPsec加密和完整性保護(hù)設(shè)置。然后開啟EMS測試系統(tǒng)，生成期望場強(qiáng)的干擾信號，對DUT干擾的情況下，通過音頻分析儀判斷DUT是否仍然可以正常工作并符合期望結(jié)果。
參考標(biāo)準(zhǔn)
5G移動用戶終端CCC認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)：YD/T2583.18-2019
此外，還可以參考?xì)W盟標(biāo)準(zhǔn)ETSI EN 301 489-52
R&S CMX500無線通信測試儀
主要特點(diǎn)：
? 一臺儀器支持 LTE、最高 8 GHz 5G FR1 頻率范圍和最高 50 GHz FR2 毫米波頻率范圍
? 支持 5G 獨(dú)立模式/非獨(dú)立模式
? 支持多種當(dāng)前和未來的 LTE 和 5G 3GPP 頻段組合
? 面向未來的模塊化、可擴(kuò)展硬件架構(gòu)
? 基于 Web 的 CMsquares 用戶界面，適用于射頻、功能性、應(yīng)用和協(xié)議測試
R&S CMX500無線通信測試儀支持5G音視頻測試應(yīng)用。解決方案提供所有必要技術(shù)以在SA和NSA模式下執(zhí)行VoLTE和VoNR音頻測量以及ViLTE和ViNR視頻測量。R&SCMX500集成的IP多媒體子系統(tǒng)（IMS）服務(wù)器能夠與外部音頻分析儀在IP轉(zhuǎn)發(fā)模式下執(zhí)行內(nèi)部環(huán)回測試和音頻質(zhì)量測試。
R&S TS9982 EMS測試系統(tǒng)
TS9982測試系統(tǒng)是用于傳導(dǎo)和輻射EMS測量的基本系統(tǒng)。該系統(tǒng)具有模塊化設(shè)計，可以按照測試需求進(jìn)行定制化配置，極易滿足各種測量任務(wù)的需要。此外，該系統(tǒng)還可方便地進(jìn)行不同應(yīng)用組合或功能擴(kuò)展。所有測試系統(tǒng)都通過R&S®ELEKTRA測試軟件進(jìn)行控制，自動化完成所有測試并輸出定制的測試報告，從而使客戶將精力全部集中在測試上。
R&S TS9982包括先進(jìn)EMS測試系統(tǒng)需要的所有設(shè)備組件：
R&S SMB100B：帶有各種調(diào)制功能 (CW/AM/FM/PM等) 的信號源。
R&S BBA系列：帶控制選件的寬帶功率放大器。在 4kHz 至 6GHz 頻率范圍內(nèi)可產(chǎn)生高達(dá) 3 kW 的 P1dB 功率電平。
R&S OSP220/230：視頻切換單元
R&S NRX+NRP6A：小巧堅固的功率計及功率探頭。
R&S ELEKTRA：自動化測試軟件
其他組件還包括：
? 用于EMS測試的高性能天線
? 用于在EMS測試期間保護(hù)人員安全的互鎖監(jiān)控
? 場強(qiáng)探頭
? 耦合去耦網(wǎng)絡(luò)、注入鉗等
