VoNR(Voice over New Radio)是 5G SA 网络中基于 NR 空口直接承载语音业务的最终方案,分别从终端、基站、核心网三侧梳理关键流程来识别和学习。
一、设备硬件
UE:兼容3GPP Release 15,具备VoNR和emergency over NR能力。
RAN:LTE eNodeB支持VoLTE,NR gNodeB支持5G Voice
Core Network: 5G EPC -- MME, SGW, PGW and HSS 5GC -- AMF, SMF, UPF, PCF and UDM IMS网元支持VoLTE和VoNR
二、主要流程
(1)终端侧(UE)
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5G 网络注册 :UE 发起
Registration Request,携带UE's Usage Setting = voice centric、SUCI 等;完成鉴权(Authentication Request/Response)后收到Registration Accept。 -
建立默认 PDU 会话 :UE 发起
PDU Session Establishment Request(DNN = IMS DNN),用于后续 SIP 信令和 IMS 注册。 -
IMS 注册 :通过默认 PDU 会话,UE 向 P-CSCF 发送 SIP
REGISTER,完成 IMS 注册,获得 IMS 用网权利(显示 HD 标识)。 -
能力上报 :UE 在 NAS 中携带 IMS 语音能力 IE(如
ims-VoiceOverNR-FR1-r15、ims-Parameters等),通知网络支持 VoNR。
UE: 5G注册 → 默认PDU会话(IMS DNN) → IMS注册 → 上报VoNR能力
(2)基站侧(gNB)
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接收 UE 的 RRC 接入与 NAS 注册请求,转发至 AMF。
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为默认 PDU 会话建立对应的 DRB 承载(用于 SIP 信令,通常为 5QI=5 的 non-GBR 流)。
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通过 RRC 完成能力查询(
UE Capability Enquiry/Info),确认 UE 支持 VoNR 能力。
gNB: RRC接入 → 默认DRB(5QI=5) → 能力确认
(3)核心网侧(5GC + IMS)
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AMF :完成 UE 鉴权(通过 AUSF/UDM),获取签约切片(Allowed NSSAI),下发
Registration Accept。 -
SMF :收到 AMF 的
Nsmf_PDUSession_CreateSMContext,为 IMS DNN 建立默认 PDU 会话(5QI=5/6/9),选择 UPF,建立 N3 隧道。 -
PCF:通过 Rx 接口向 SMF 下发策略,定义默认 QoS 规则。
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**IMS(P-CSCF/S-CSCF/I-CSCF/HSS/AS 等)**:处理 UE 的 SIP REGISTER,完成 IMS 注册并鉴权。
5GC: AMF鉴权 → SMF建默认会话 → PCF/UDM策略 → IMS鉴权注册
✅ 准备阶段完成后:UE 具备 5G 接入能力 + IMS 注册 + 默认数据通路(5QI=5),可随时发起 VoNR 呼叫。
三、技术要点
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| 语音编解码 | EVS(EVS-NB/WB/SWB/FB),通过 SDP 协商 |
| QoS Flow | 5QI=5(SIP 信令,non-GBR,高优先级)+ 5QI=1(RTP 语音,GBR) |
| DRB 模式 | 信令用 RLC-AM,语音用 RLC-UM |