关于5G语音掉话优化方向探究

功能述求

1 5G语音方案

1.1 语音方案介绍

5G NR语音方案设计,延续了4G LTE通过IP网络承载语音业务的方式,通过5G网络(无线网+核心网)和IMS系统承载语音业务,该种方式称为VoNR(Voice over NR)。同样地,考虑大道5G不同阶段部署规模不同,而4G网络已经广泛部署并可能在未来长期存在,以及对语音业务连续性保证的需求,回落方案设计也是十分必要的,因此演进的分组系统回落(EPS fallback)方案也是5G语音方案的一种。


(1)VoNR:基于IMS网络的5G NR 语音解决方案,架构在5G NR网络上,全IP条件下,基于IMS server的端到端语音方案。VoNR通过部署IMS,可以实现语音业务和数据业务并发,所有业务都通过5G网络承载,但语音业务需要IMS进行业务控制。

关于5G语音掉话优化方向探究,带你了解一下VoNR网络架构

(2)EPS fallback:借助4G网络语音业务的方案。基于IMS网络的5G NR 语音解决方案,架构在5G NR网络上,全IP条件下,基于IMS server的端到端语音方案。VoLTE方案可以保证话音质量,但需要4G网络和5G网络间的互操作,语音业务发起时延相较VoNR会更长,同时也需要部署IMS。

关于5G语音掉话优化方向探究,带你了解一下EPS FB网络架构

1.2 语音通话流程

5G网络部署初期, 5G网络是独立部署(SA)的,目前通过EPS fallback方式回落4G,通过VoLTE甚至CSFB实现语音业务,可以减少切换,确保语音的连续性。故本文主要以EPS FB为例分析:

驻留在NR的终端有语音业务且NR不能提供VONR时,由网络侧发起EPS FB流程,回落到LTE,建立VOLTE业务提供语音服务。

关于5G语音掉话优化方向探究,带你了解一下EPS FB信令流程图

EPS FB从流程上来讲主要有如下策略:

从EPS FB是否测量LTE来看,19B/20A版本仅支持基于测量的方式,20B版本支持盲重定向的方式,19B/20A版本以下情况将执行盲重定向到LTE:

EPS FB保护定时器超时仍未收到异系统B1测量报告时;

切换准备尝试失败;

从EPS FB执行方式来区分可以分为如下两种:

基于重定向的EPS FB:终端回落到LTE之后需要读取4G侧系统消息,建立RRC连接,然后建立VOLTE业务,并且如果在EPS FB之前有数据业务,也需要在LTE侧重新建立承载以恢复数据业务;

基于PSHO的EPS FB:终端的语音业务和数据业务(如果存在)一起切换至LTE侧,语音建立时延与数据业务中断时延相对较短;

1.3 语音方案问题

通过上文对5G系统中语音方案的介绍,可以发现,相较4G网络,5G网络从架构上就存在更多的可能性,如存在4G基站接入到5G核心网的情况,这为5G语音业务的实现提供了更多的多样性;此外,本身5G语音方案,继承和改进了4G方案,方案选择上也有更多可能。这些多样性的存在一方面为保证用户在5G系统中完成语音业务提供了保障,另一方面也带来了一些问题。

(1)能力匹配问题

不同于4G网络中实现语音业务,5G网络中存在多种语音方案,这也意味着网络和UE所支持或所偏好的语音方案可能有差异,从而造成网络和终端能力不匹配问题;另外,根据前文所述,由于5G网络支持LTE连接到5G核心网的情况,且由于4G基站的广泛部署,该中架构也将极有可能在未来的5G网络中广泛存在。多种架构的存在,也更加剧了“是否支持通过PS会话实现IMS语音的指示”的不明确性,UE无法向在4G网络中那样根据该指示明确网络现状与自己能力的匹配程度,这会造成UE语音业务无法实现或者增大实现的时延。

(2)时延优化问题

在能力不匹配问题中,我们提到了由于能力不匹配可能造成UE发起语音业务时延增大的问题,对此将不一一赘述。另外,通过前文的方案介绍我们可以发现,相比4G语音方案,5G语音方案的决策权都在网络侧,这样做虽然能够保证网络的可控性,但细细研究现有流程也能够发现,现有流程中网络的决策时刻较晚,在此之前,会有很多UE和5G网络、IMS的交互,一定程度上也增大了UE的语音业务发起时延,特别是当网络决定让UE进行EPS fallback情况下。。

(3)语音业务连续性问题

语音业务的连续性是语音业务的一大重要指标,保证语音业务连续,提供高用户体验是十分必要的。由于当前协议版本暂不支持5G和2G/3G之间的互操作,因此也不支持通过使用SRVCC的方式到UTRAN完成语音业务,在一些场景下,发生移动性时会存在语音连续性问题,即掉话问题。

2 5G语音掉话优化方向

2.1 语音掉话现象

2.1.1 终端侧

终端侧掉话有两类:

第一类是直接收到网络侧释放5G的命令(RRCConnectionReconfiguration里nr-Config-r15下面携带release)。

关于5G语音掉话优化方向探究,带你了解一下

第二类是终端先上报SCGFailureInformationNR,然后再收到基站下发的释放指示。这种场景是UE检侧到某种异常后主动申请释放

关于5G语音掉话优化方向探究,带你了解一下

关于5G语音掉话优化方向探究,带你了解一下终端侧掉话问题

2.1.2 网络侧

网络侧掉话有两类:

第一类终端侧看到突然收到网络侧释放指示,有可能是5G侧发起释放(5G在X2口给4G发SGNB_REL_REQUIRED),也可能是4G发起释放(4G在X2口给5G发SGNB_REL_REQ),

关于5G语音掉话优化方向探究,带你了解一下

第二类终端侧上报SCGFailure的场景,4G基站信令可以看到UU口收到RRC_SCG_FAIL_INFO_NR,然后4G在X2口给5G发SGNB_REL_REQ,携带原因值是: failure-in-the-radio-procedure

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2.2分析流程图


关于5G语音掉话优化方向探究,带你了解一下

关于5G语音掉话优化方向探究,带你了解一下掉话分析流程图

2.3 常见问题


关于5G语音掉话优化方向探究,带你了解一下

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    • 李虎

      可以发源文件嘛,老大

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    • BT零

      深度好文

      0
    • 牛嘉明

      可以发下源文档吗


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