作為移動通信的基礎,通話功能已經歷了數次技術進步。在智能終端技術發展和5G網絡演進的趨勢下,5G新通話為通話功能注入了多媒體融合和可交互特性。新通話致力于構建開放的通話新生態,為用戶提供豐富的新通話服務。通話中實時運行的各種新通話小程序,為通話功能帶來更廣闊和多樣化的應用場景。
在這些紛繁復雜的場景下,終端如何提供統一、穩定的能力支持?如何兼容未來更多的跨領域場景?這對芯片及終端解決方案都提出了挑戰。
為開啟5G應用新生態構建關鍵“通道”
5G新通話在傳統VoLTE/VoNR音視頻通話業務基礎上,引入了數據通道(D a t aChannel,DC)的新概念,實現了圖文、視頻、文件、V R/AR等多元信息的交互傳輸。該技術于2019年提出,旨在為VoLTE通話向5G時代演進增加實時交互特性,被3GPP R16正式采納,之后在3GPP R18中通過NG_RTC項目定義了新通話的解決方案架構。
在3GPP R16 TS26.114中的IMSDC相關技術標準發布后,紫光展銳就一直在關注此項技術的演進,尤其是在“如何找到關鍵應用場景和呈現方式的問題”上持續思考和探索。中國移動在2021年發布了“VoNR+”平臺框架以及新通話應用場景的定義,極大拓展了傳統實時音視頻通信的內涵。
中國移動牽頭完成的《5G VoNR+白皮書》中提出的“芯片廠商提供DC基礎能力、SDK提供小程序運行環境、終端廠商在通話應用中集成SDK”的平臺生態構建計劃,對各參與廠商的角色做了定位。
為更好將芯片側DC能力最終轉化為用戶體驗,紫光展銳從終端方案角度考量,創新性地確立了新通話芯片解決方案,除了支持芯片側DC能力的構建,還創建了從芯片側、中間件到上層適配整體架構的平臺型支持能力。
圖1 紫光展銳5G新通話方案
5G新通話一站式turnkey解決方案
IMS DC技術為5G通話功能帶來最重要的變化是增加了實時交互特性。從終端功能視角來看,該特性實現的關鍵就是在通話界面上流暢運行的JS(JavaScript)小程序,其可與低時延、高質量實時音視頻媒體內容之間進行實時交互,這也是芯片和終端方案必須實現的核心能力。
除了擁有先進的5G通信基帶解決方案之外,紫光展銳還擁有完整的Android系統解決方案和通信應用APP的開發能力。在此基礎上,紫光展銳確定了5G新通話一站式交付范圍,包括在協議軟件中添加DC控制和媒體傳輸能力、通過中間件提供符合操作系統和運營商SDK接口規范要求的適配層,并在紫光展銳自研通話應用中實現SDK集成和小程序呈現的一整套解決方案。紫光展銳5G新通話方案如圖1所示。
2023年初,紫光展銳聯合中國移動等合作伙伴完成了全球首個基于IMSDC的5G新通話端到端基本能力驗證,并在杭州實現了全球首個5G新通話DC原生終端現網呼叫,從終端和芯片層面推動通話業務與應用升級。
基于芯片的5G新通話功能全球首發,以及試點階段所有業務場景的成功首發,對新通話整體技術規范細節完善起到了重要推動作用,為未來終端廠商順利接入紫光展銳芯片方案做了充分準備。
第一,構筑IMS DC能力支持基礎。紫光展銳5G新通話解決方案的核心是為芯片添加IMS DC能力。從技術框架角度來看,該能力涉及兩個部分,一是在現有通信基帶芯片內置的IMS協議棧上增加DC協商能力(控制面),二是增加IMS DC媒體傳輸協議棧(用戶面)。
為了支持新通話各種業務場景,小程序會發起各種類型BDC、ADC組合的創建請求,某些場景下需要支持多個小程序并發使用,這也對IMS協議棧在支持標準協商流程之外提出了更高要求。為了支持當前以及未來更多業務場景,紫光展銳對IMS DC協商能力部分的實現進行了多次優化,最終滿足了所有試點業務場景需求。
對于IMS DC媒體傳輸協議棧,考慮到整體技術框架中媒體數據需要與Android應用的SDK直接交互,為了保證帶寬速率以及方案的可移植性,最終確定在操作系統中以原生服務方式實現。從方案實現角度看,IMS DC媒體傳輸協議棧中使用的SCTP和DTLS分別基于現有主流開源方案,并考慮到了后續對于RTP數據傳輸能力的拓展,保證了該方案具備較好的兼容性和易配置性,對于支持新通話后續版本及其他應用場景也具備一定的適配能力。
第二,新通話SDK集成和業務功能呈現。依據中國移動新通話技術框架定義,新通話SDK需要為JS小程序提供運行環境和相關服務接口,而終端需要考慮在通話應用中內置集成SDK,并符合中國移動統一接口規范。在實現過程中,紫光展銳將這部分分為IMS DC基礎能力API和視頻通話API兩部分。其中IMS DC基礎能力API向SDK提供IMS DC媒體傳輸和控制接口,而視頻通話API則主要面向趣味通話、遠程協助等視頻媒體交互業務。
持續創新,滿足更多應用場景
“VoNR+”將成為5G創新服務的入口,支撐運營商、互聯網等企業不斷創新5G應用場景。未來在金融、政務、工業、醫療等關鍵領域的通信方面也會持續增加更多場景需求,這對芯片也提出了更多要求。如不同領域的需求、不同系統和產品形態也對芯片的IMS DC基礎能力提出了跨平臺的兼容性要求。此外,XR通信的蓬勃發展也將持續提升IMS DC和5G芯片實時媒體通信能力。
紫光展銳將聚焦實時互動與高清媒體交互特性,持續優化迭代5G新通話解決方案。未來,紫光展銳將持續關注以IMS DC為代表的實時通信技術的發展和演進,不斷開拓創新,推動“通話”這一核心功能不斷革新,為用戶帶來更多體驗提升。