精品文档深度解析SA语音流程提升用户感知.docx

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深度解析SA语音流程提升用户感知

深度解析SA语音流程提升用户感知

【摘要】随着5G技术逐步完善,端到端切片等新技术将助力5G语音业务实现。

但在建设初期,受5G终端普及率低、网络覆盖不足、4G与5G长期共存等因素制约,如何低成本、高效率地部署5G网络,保障5G语音业务连续性,成为目前5G语音业务研究的热点课题。

通过分析5G主流语音解决方案,结合4G现状讨论在建网初期将EPSFallback作为5G语音解决方案的可行性。

目前一个完整的5G语音流程涉及EPSFallback、VOLTE和FR（FastReturn）三个流程，需要从这三个流程进行优化提升用户感知。

【关键字】EPSFallback、接通率、FastReturn、用户感知

【业务类别】4、5G联合优化

一、问题描述

随着5G技术逐步完善,端到端切片等新技术将助力5G语音业务实现。

但在建设初期,受5G终端普及率低、网络覆盖不足、4G与5G长期共存等因素制约,如何低成本、高效率地部署5G网络,保障5G语音业务连续性,成为目前5G语音业务研究的热点课题。

通过分析5G主流语音解决方案,结合4G现状讨论在建网初期将EPSFallback作为5G语音解决方案的可行性。

目前一个完整的5G语音流程涉及EPSFallback、VOLTE和FR（FastReturn）三个流程，需要从这三个流程进行优化提升用户感知。

二、问题分析

2.1：

EPSFallback的原理

5GNR使用NGC核心网，为了保证其语音业务的连续性，在5G还没有实现连续覆盖时，对应的4G网络需要有连续的VoLTE语音覆盖，5G语音的连续依赖于4G网格覆盖率,可回落到支持VoLTE的LTE区域，实现语音业务连续性。

2.1.1：

基于切换EPSFallback流程

1）1-2步：

UE和AMF进行IMS信令交互，发起VoNR业务，AMF向gNB发送PDUSessionResourceModifyRequest，发起5QI=1的QosFlow建立。

UE在gNB侧发起语音呼叫，gNB不支持VoNR，决策基于测量切换触发EPSFallback流程。

2）3步：

UE上报MeasurementReport消息（B1测量），gNB根据UE的测量报告判决出执行基于覆盖的NR到LTE的切换。

3）4-9步：

gNB发送HandoverRequired消息给5GC，并根据收到的消息中的TargetID选择对应的EPC，发送RelocationRequest消息给EPC。

EPC根据收到的消息中的5GSMMContext映射出EPSMMContext，映射成功后发送HandoverRequest消息给eNB。

eNB准备成功后发送HANDOVERREQUESTACKNOWLEDGE消息（TargettoSourceTransparentContainer）给EPC，用于切换的RRC消息包含在该消息的TargettoSourceTransparentContainerIE中。

EPC发送RelocationResponse消息（TargettoSourceTransparentContainer）给5GC。

5GC发送HandoverCommand消息（TargettoSourceTransparentContainer）给gNB执行切换。

4）10步：

gNB发送MobilityFromNRCommand消息通知UE切换到eNB，UE在eNB随机接入的无线参数包含在该消息中。

5）11步：

UE在eNB发起随机接入流程，随机接入成功后发送RRCConnectionReconfigurationComplete消息给eNB通知UE切换成功。

6）12步：

eNB收到UE发送的RRCConnectionReconfigurationComplete消息后，发送HANDOVERNOTIFY消息给EPC，通知UE切换成功。

7）13-14步：

EPC发送ForwardRelocationCompleteNotification消息给5GC，通知5GCUE成功切换到eNB，5GC发送ForwardRelocationCompleteNotificationAck消息给EPC。

8）15-16步：

5GC给gNB发送UEContextReleaseCommand消息，通知gNB切换完成，释放本地UE上下文。

gNB释放完UE相关的资源，发送UEContextReleaseComplete消息给5GC，通知5GCgNB侧释放完成。

9）17步：

至此EPSFallback流程完成，网络通过4G成功建立VoLTE承载业务。

2.1.2：

基于重定向的EPSFallback流程

1）.UE发起RRCSetupRequest，携带NASPDU：

Registrationrequest。

2）.gNodeB发起RRCSetup建立SRB1。

3）.RRC连接建立完成。

4）.gNodeB通过INITIALUEMESSAGE消息透传NASPDU：

Registrationrequest给5GC。

5）.5GC发送INITIALCONTEXTSETUPREQUEST给gNodeB，包含NASPDU：

Registrationaccept。

gNodeB接收到该消息后建立UE上下文。

6）.gNodeB发起AS层的安全模式命令。

7）.UE发送安全模式命令完成。

8）.gNodeB发起UE能力查询。

9）.UE上报自身能力信息给gNodeB。

10）.gNodeB发起RRCReconfiguration建立SRB2，透传NASPDU给UE：

Registrationaccept。

11）.UE回复连接重配置完成。

12）.gNodeB给5GC回复UE上下文建立完成。

13）.gNodeB下发异系统A2和盲A2事件测量控制给UE。

14）.UE回复RRC连接重配置完成。

15）.对于基于测量的A2事件：

UE上报A2事件测量报告；gNodeB收到A2事件测量报告，下发异系统A1事件测量，并根据异系统切换触发事件类型，下发异系统B1或B2事件测量。

如果收到A1事件测量报告，则删除A1/B1/B2事件。

如果收到B1或B2事件测量报告，选择测量报告中信号质量最好的小区对应的频点作为目标频点进行重定向。

16）.对于盲A2事件，UE上报盲A2事件测量报告。

17）.gNodeB下发RRCRelease，携带目标频点等信息给UE。

18）.UE根据目标频点等信息执行到目标LTE小区的随机接入。

19）.UE收到目标LTE小区的随机接入响应。

2.1.3：

现网EPSFallback方式

目前六安5GSA语音EPSFallback方式为盲重定向和重定向，截图如下：

2.2：

VOLTE语音的建立

在5GSA网络进行语音拨打时，通过EPSFallback方式回落至4G网络进行VOLTE通话，因VOLTE语音通话技术已经很成熟，这里不做介绍。

2.3：

FastReturn（快速返回）

当语音通话结束后，UE进入IDLE状态，然后通过重选功能进入NR，期间需要5-6秒完从LTE网络重选至NR网络，时延较大，影响用户感知。

当LTE网络开启FR功能后，终端返回到NR网络的时间只需1S，用户感知得到明显提升。

1）VoLTE用户挂机，进行QCI1语音业务承载的释放。

2）eNB根据配置的FastReturn频点优先级进行返回5G频点选择，并通过RRCConnectionRelease消息携带给UE，UE快速返回5G，完成5G侧随机接入以及NR默认承载的建立。

三、解决措施

3.1：

4G小区CA开启导致EPSFallback语音建立失败

3.1.1：

问题描述：

对城区5G覆盖区域进行语音拉网测试时，出现大量EPSFBCallFail事件，查看信令发现EPSFBCallFail事件失败的主要原因是在4G网络上VOLTE语音建立失败导致，截图如下：

3.1.2：

问题分析：

查询EPSFBCallFail事件对应的VOLTE通话均未建立成功，在邻区列表发现4G小区均扩双载波，进一步查询对应小区均开始CA功能，初步定位导致EPSFBCallFail事件主要问题出现在4G小区双载波或CA功能上。

针对EPSFBCallFail事件占用的4G小区进行4G双载波CA功能打开、4G双载波CA功能关闭、4G单载波CA功能打开和4G单载波CA功能关闭进行定点呼叫10次验证测试。

选取5G站点为LA-裕安区-六安将军南路-HA-6984280站点，4G站点为LA-六安-六安将军南路-NFTA-437388站点，如下图所示：

3.1.2.1:

4G双载波并开启CA功能

开启4G站点LA-六安-六安将军南路-NFTA-437388的1小区双载波和CA功能进行测试，呼叫10次，建立成功次数只有3次，测试截图和信令截图如下：

3.1.2.2:

4G双载波并关闭CA功能

开启4G站点LA-六安-六安将军南路-NFTA-437388的1小区双载波和关闭CA功能进行测试，呼叫10次，建立成功10次，测试截图如下：

3.1.2.3:

4G单载波并开启CA功能

开启4G站点LA-六安-六安将军南路-NFTA-437388的1小区单载波和开启CA功能进行测试，呼叫10次，建立成功10次，测试截图如下：

3.1.2.4:

4G单载波并关闭CA功能

开启4G站点LA-六安-六安将军南路-NFTA-437388的1小区单载波和关闭CA功能进行测试，呼叫10次，建立成功10次，测试截图如下：

3.1.3：

解决措施：

通过对4G小区存在双载波和CA功能开启进行对比验证测试得知，造成EPSFBCallFail失败事件主要在于4G小区开启了CA功能。

通过和诺基亚沟通，对市区网格区域4G小区CA功能关闭，关闭参数截图如下：

3.1.4：

优化效果：

诺基亚对市区开启CA功能的4G小区进行关闭CA后测试，语音接通率由之前的66.67%提升到98.15%。

EPSFallBack尝试次数

EPSFallBack成功次数

EPSFallBack成功率

4GCA功能开启

93

62

66.67%

4GCA功能关闭

54

53

98.15%

3.2：

4G小区SPID参数场景冲突导致FR时延较大

3.2.1：

问题描述：

测试人员在语音测试结束后，发现终端从4G网络返回到5G网络的时间为6秒，未能实现FR（快速返回）的效果，严重影响用户感知。

3.2.2：

问题分析：

因六安前期为NSA组网，锚点采用联通小区，为了能让终端在NR覆盖区域内占上5G信号，对SPID参数进行修改，使联通锚点频点优先级达到最高。

与现网SA覆盖场景下，语音结束后快速返回配置的5G频点优先级相冲突，导致快速返回未能实现。

3.2.3：

解决措施：

和诺基亚沟通后，将终端占用的4G小区的SPID参数就行修改。

3.2.4：

优化效果：

对SPID参数进行修改后复测，发现语音结束后FR功能得以实现，提升了用户感知。

四、经验总结

在5G建网初期，EPSFallback作为语音过渡性解决方案，涉及网元较多，存在的问题较多。

需要多方定位，互相合作，以发现问题及时解决问题为重要目标，保证现阶段用户的良好感知。