基于中国联通、中国电信5G共建共享下的语音业务应用研究
【慧聪广电网】探索在当前中国电信和中国联通共享共建5GNSA组网前提下，中国电信承建区域，中国联通4G非VoLTE用户概率性驻留共享载波（单锚点）场景下的语音回落问题；中国电信4GTAC和中国联通的3GLAC映射差异引起的语音回落时延过大甚至呼叫失败问题；以及用户驻留对方承建共享载波（单锚点）后的语音业务迁移策略；并依据场景完成应用解决方案以及实际应用效果验证，确保场景化语音保障策略有效、可靠，并可在全国推广。
1.概述
为进一步推广4G网络建设中的创新建网思路和合作经验，加快推进5G网络部署领域更大范围的合作，利用NSA组网抢夺5G先发优势，中国电信和中国联通于2019年9月9日签署了《5G网络共建共享框架合作协议书》，明确共享双方无线、传输和配套资源，合作建设一张共享的物理网络，应对5G网络建设TCO居高不下的问题。然而，NSA组网复杂，4G单双锚点、5G独立或共享载波、不同用户终端类型多种组合方式和复杂的场景进一步增加了业务保障难度，特别是如何有效实施实时性语音业务保障，成为对用户感知影响甚大、对运营商挑战最大的问题。
本文尝试探索在当前中国电信和中国联通共享共建5GNSA组网前提下，在中国电信承建区域，中国联通4G非VoLTE用户概率性驻留共享载波（单锚点）场景下的语音回落问题、中国电信4GTAC和中国联通的3GLAC映射差异引起的语音回落时延过大甚至呼叫失败问题，以及用户驻留对方承建共享载波（单锚点）后的语音业务迁移策略；并依据场景完成应用解决方案以及实际应用效果验证，确保场景化语音保障策略有效、可靠，并可在全国推广。
2.典型场景策略分析
2.1中国电信承建单锚点，中国联通4G非VoLTE用户语音保障
依据中国电信和中国联通合作协议，共建一张5G接入网络，共享5G频率资源，在15个省会城市以及重点城市按照6：4建设无线网，其他25个省（中国电信承载17个，中国联通承载8个）基本都是采用单方独建解决。对于不支持VoLTE业务的用户终端来说，中国联通采用的CSFB回落2G/3G技术解决语音业务，中国电信采用SvLte（Simultaneous VoiceandLTE）方式，即双卡双待定制终端来解决用户语音业务问题。
在南方中国电信承建区域以及15个中国电信和中国联通共建区域中国电信承建内的中国联通非VoLTE用户一旦驻留在4G锚点，发起语音业务需求，主要有如下3个场景。
场景1：中国联通4G非VoLTE终端在中国电信锚点开机发起ATTACH流程，或驻留该小区发起业务，通过RRCConNECtion Request上报NAS层非VoLTE语音业务请求类型，核心网通过S1AP消息下发Initial Context SetupRequest消息，基站就能知道终端能力；若Initial Context Setup Request中无UE能力，则基站通过UECapabilityEnquiry信令要求UE上报能力。因此，一般厂家能够通过PLMN+终端能力组合方式实现该终端迁移至周边中国联通4G基站，如果该终端要发起语音业务，则可在中国联通4G网络下进行CSFB。如图1（a）所示。
场景2：如果中国联通4G非VoLTE终端从中国联通4G基站重选至中国电信锚点4G基站，则4G锚点小区是无法得知该终端能力的，但只要在该小区发起业务就可以知道终端能力（情况类似场景一），因此，一般可通过PLMN+终端能力组合方式实现该终端迁移至周边中国联通4G基站。如果该终端要发起语音业务，则可在中国联通4G网络下进行CSFB。
场景3：若锚点站区域无中国联通4G/3G网络覆盖时（若中国联通在该区域有网络覆盖，则可设置中国电信锚点站优先级较低，以规避切换），中国联通4G非VoLTE终端存在从中国联通4G基站切换至中国电信锚点4G基站情况，因切换信令HandoverRequest或者是HandoverRequired都无法获取到终端的能力，如图1（b）所示。当有并发的非VoLTE语音业务接入时，将无法得到保证，这是唯一的风险场景。因此，针对以上情况，如果业务态切换至中国电信锚点站的中国联通非VoLTE4G用户时，如果此处有中国联通3G站点，则需要中国电信锚点站开启语音回落功能。
综上所示，在中国电信承建单锚点区域，中国联通有4G/3G覆盖时，建议4G锚点开启对中国联通3G的CSFB功能，解决中国联通4G非VoLTE用户发起语音业务存在的风险。
如果中国联通此处仅有3G覆盖，则空闲态的用户迁移还需做好4G锚点与中国联通3G的异系统之间的互操作策略规划；当然，语音回落功能还需打开。也即需要中国电信4G锚点站开启针对中国联通4G非VoLTE用户的语音回落功能；比如需打开CSFB开关、配置中国联通3G小区为邻区、选择盲重定向还是基于测量的CSFB回落方式、频点设置（2G/3G）、CSFB网络优先级（空闲态、链接态）、开通LTECSFBRIM功能；同时在中国联通核心网配置4GTAC和3GLAC数据映射关系即可。互操作策略参数需要关注锚点站与中国联通的3G网络互操作策略设置合理性问题，如：邻区漏配、TAC与LAC添加与映射等问题。
如果中国联通此处仅有4G覆盖，则本身用户不在4G锚点，语音回落会因无3G覆盖存在问题。建议补充3G网络覆盖。
如果中国联通此处无4G/3G信号，这种网络因素主要指由于共享区中国联通网络建设不完善，深度覆盖不够；其次非共享区域与共享区域存在弱覆盖，到达边界时无法找到中国联通基站，则按需进行网络覆盖完善。
图1 附着信令和切换信令对比
2.2中国电信4G TAC和中国联通的3G LAC映射分析
共建共享之后，需要将承建方的TAC添加到共享方核心网中，当共享方4G非VoLTE语音业务需要走CSFB流程，因此需要将添加的TAC与LAC进行映射。由于添加时承建方的TAC与LAC存在差异，会引起时延过长、或者被叫接入失败等后果。根据TAC与LAC的映射关系主要分为3种场景，如图2所示。
图2 4G TAC与3G LAC3种映射关系
场景1：当UE通过CSFB方式进行语音业务，存在多个PLMN的CS网络可回落时，基站能够根据核心网S1接口携带UE注册的CS域PLMN以及LAI信息，为该UE选择合适的目标小区。根据协议描述，如果核心网携带了RegisterLAI信息，则eNodeB应据此优先选择CSFB的目标小区。如果CSFB目标小区的LAC与UE在CombinedAttach/TAU中的LAC一致，那么UE到了目标小区后不需要做LAU，可以缩短CSFB的时延。
场景2：在UE发起呼叫流程时，无线侧首先对配置频点进行扫频，然后UE在LTE网络发起联合附着或联合位置更新，此时MME会通过其存储的TA和LA对应列表，根据UE所在的TA，将其对应的LA发送给UE。若TA对应的LA不正确，UE在读取系统广播消息时，如果发现读取的LA和UE已存储的LA不一致，则MME要求UE发起LAU流程，增加呼叫建立时延。
场景3：若2个LA分属于不同的MSC，还有可能导致被叫寻呼失败，呼叫无法接续。针对上述情况，通过对TAC与LAC重新进行分类规划，在无3G信号或3G信号差的场景中，新增4GTAC与现网中已经规划好的2GLAC绑定，并在eNodeB侧优先配置相应的2G频点，使4GTAC主被叫直接从4G回落到2G。而在原有MME覆盖的其他区域中的4GTAC与3GLAC的映射关系不变，这样就可以在新规划的4GTAC区域中省去位置更新所需要的时间和3G扫频时间，减少回落时延，充分发挥网络性能，提高用户感知。
同时可能存在UECSFB后建立语音业务过程中会选择性发起电路域鉴权、TMSI重分配和IMEI检查等流程，增加呼叫建立时延。
如果中国电信规划的4GTAC与中国联通3GLAC在物理范围的映射关系存在很大差异，则中国电信规划的4GTAC与中国联通3GLAC边界不重叠，无疑会增加中国联通CSFB用户的接入时间，如场景2所示。若该TAC刚好位于中国联通MSC的交界区域，则情形如场景3所示。
针对以上场景进行优化的基本思想：中国电信和中国联通双方协作力争达成TAC与LAC重合。退而求其次，TAC与LAC不重合区域尽量调整到话务量小的区域，比如河流、山脉、郊区、或者建筑物较稀疏的区域；根据话务量、CSFB性能调整部分边界小区的LAC或TA归属，尽可能减小不重合区域；对于TAC与LAC不重合区域，还可以从RF优化的角度，通过调整天线方位角、下倾角、RS发射功率使得TA与LAC的边界尽量重合；严格控制TA或者LAC区域设置在主干道上或主干道附近。
同时，绝对禁止TAC和LAC映射跨MSC。
2.35G终端的语音迁移策略研究
图31.8G单锚点共享载波方案视图
如图3所示，根据目前的共建共享的网络架构，承建方语音业务（含VoLTE和CSFB，非VoLTE用户之前已赘述，此处略）仅仅需要遵循现网的操作策略，而共享方需要回落本网络进行发起。
共享方接入至锚点小区，一旦发起VoLTE业务需求时，发起基于QCI=1的承载时，在空口RRC ConNECtion Reconfiguration消息发起基于业务的切换测量，基站发现终端上报的测量门限达到切换要求，则直接发起基于S1的切换至本方的非锚点小区，在此过程中也会触发对SgNB的释放流程，如图4所示。
图4 用户VoLTE业务信令流程图
承建方的共享锚点网络，根据PLMN信息识别承建方、共享方的用户；当共享方的用户发起QCI=1的承载建立时，触发基于业务类型的切换，将共享方的VoLTE用户切换至其优先承载的频点/小区。
图5所示给出了NSA组网下的语音业务的整体承载策略及参数配置策略。
图5 共享共建语音用户的整体承载策略及参数配置
中国联通承建锚点小区，对于中国联通非VoLTE终端，沿用中国联通现网基于CSFB语音回落策略。共享区域中国电信小区对中国电信的非NSAUE，沿用中国电信现网基于覆盖的切换策略。
中国联通承建锚点小区，对于中国联通支持VoLTE业务的NSA终端和4G终端，沿用中国联通现网基于VoLTE业务覆盖（或质量）的切换策略。
中国联通承建锚点小区，对于中国电信NSAUE支持VoLTE业务。VoLTE业务采用基于业务的切换，A5事件判决的RSRP门限参数配置为-43dBm，A5事件判决的RSRP绝对门限2参数配置为-120dBm。
中国联通承建锚点小区，对于中国电信非NSA用户，不支持VoLTE业务。如果进行CSFB业务，希望能回落到中国电信的CDMA1x频点，可以针对中国电信用户配置基于PLMN的CSFB策略：CLCSFB功能开关设置为打开，基于覆盖的重定向算法启动开关设置为打开；CDMA2000-1xRTT连接态用户CSFallback目标系统优先级和CDMA2000-1xRTT空闲态用户CSFallback目标系统优先级都设置为0。CDMA载频测量配置根据现场实际进行配置，CDMA频点的CSFB测量指示配置为否，CDMA2000频点的CSFB优先级配置为0。在CSFB配置中增加一个索引，用于中国电信用户的CSFB策略。配置空闲态和连接态CSFB系统优先级（针对CDMA1X系统配置为255）；在CDMA载频索引采用前面配置的CDMA邻接载频索引；配置CDMA2000频点CSFB优先级（255），CDMA频点CSFB测量指示配置为否。CSFB的关键参数配置如表1所示。
表1中国电信5G终端的CSFB参数配置表
3.语音业务场景验证
3.1承建方中国联通NSA用户VoLTE验证
在共享区域开展承建方中国联通NSA用户VoLTE功能验证，中国联通NSA终端占用共享锚点小区1650/115，添加5GSCG小区633984/191，发起VoLTE语音电话，正常接通并且无杂音，UE发起VoLTE语音业务，建立于QCI=1语音承载。测试验证，中国联通NSA用户VoLTE测试正常。
3.2共享方中国电信NSA用户VoLTE回迁验证
在共享区域开展共享方中国电信NSA用户VoLTE功能验证，中国电信NSA用户接入共享锚点小区1650/115后，拨打VoLTE电话，能够快速切换至中国电信普通小区1825/91；在中国电信普通小区VoLTE业务结束后，中国电信NSA用户快速返回锚点小区1650/115，并添加5GSCG小区633984/191成功。中国电信NSA用户在锚点小区拨打VoLTE电话回迁至中国电信普通小区成功，通话结束后，中国电信NSA用户能够快速返回锚点小区并添加5GSCG小区。
4.总结
本文探索了在当前中国电信和中国联通共享共建5GNSA组网前提下，中国电信承建区域，中国联通4G非VoLTE用户概率性驻留共享载波（单锚点）场景下的语音回落问题，中国电信4GTAC和中国联通的3GLAC映射差异引起的语音回落时延过大甚至呼叫失败问题，以及中国电信和中国联通用户驻留对方承建共享载波（单锚点）后的语音业务迁移策略，并依据场景完成了应用解决方案以及实际应用效果验证，确保场景化语音保障策略有效、可靠，可在全国推广。
