5G端到端案例三:锚点基站侧5G连接与VOLTE专载建立流程冲突导致CSFB回落问题

1. 问题描述:

NSA组网场景下,语音业务仍使用4G VoLTE方案,在拉网测试中,发现存在较多流程交叉导致的VOLTE接入失败的问题。

流程冲突时的空口信令表现为,终端添加SCG流程与语音专载流程冲突时,专有承载建立/修改失败或释放,并将VoLTE呼叫转CSFB;SIP消息上可看到网络侧发送的503错误。

图1:SCG添加流程与语音专载流程冲突,VoLTE呼叫转CSFB

2. 问题分析:

以VoLTE专载修改与NSA SCG建立流程冲突为例:

从路测信令分析来看:主叫终端在时间点10:14:35.515发起INVITE,并在10:14:35.560完成QCI1(ERABID:7)专载建立(如图2所示)

此时流程均正常,呼叫正常流程主叫终端在收到INVITE183时间点附近应该会有QCI1修改流程,但是直到时间10:14:38.500 INVITE503报错Media Bearer Lost也未见专载修改流程,最终在10:14:38.526由于专载修改失败转CSFB呼。

此期间在时间点10:14:35.735可见终端上报B1测量报告触发SCG添加流程,是否为QCI1修改流程与SCG添加流程冲突?需进一步提取SEQ信令进行确认。

图2:SCG添加流程与专载修改流程冲突-空口信令

从SEQ信令分析来看:终端在10:14:35.638发起INVITE在10:14:35.726完成QCI1(ERABID:7)专载建立(如图3所示),并在时间点10:14:36.555 SBC->UE发送INVITE183(如图4所示)

此时流程正常与路测空口信令表现一致,但在MME给ENB(IP:10.120.14.19)

发送ERABModifyRequest(ERABID:7)后立即收到ENB响应的ERABModifyResponse消息

并且携带radioNetwork: interaction-with-other-procedure (29)指示与其他流程冲突,因此可以确定终端空口信令中未收到专载修改流程为SCG添加流程与专载修改流程冲突导致。

图3:QCI1专载建立成功流程-SEQ信令

图4:QCI1修改流程报错-SEQ信令

综上所述,梳理流程冲突原因为:S1上下文建立完成后eNodeB下发B1测量或盲配置触发SCG添加过程中,LTE基站向MME发送E-RAB MODIFICATION INDICATION将用户面转移至5G基站,在LTE未收到E-RAB MODIFICATION CONFIRM过程中收到核心网发起的QCI1专有承载建立/修改流程(如图5)

由于用户面转移流程还未完成,所以LTE基站回复MME专有承载建立失败携带流程冲突原因。

图5:SCG添加流程期间,MME发起QCI1专载建立流程

3. 解决方案

一种方式是基站在NSA的SCG添加/删除流程暂态中,如果MME触发E-RAB SETUP REQUEST等专载建立流程,基站侧先挂起SCG流程,优先处理专载ERAB建立请求,在ERAB建立完成后,恢复挂起流程(如图7)。

图7:SCG添加流程与专载建立/修改流程规避方案

该方案依赖核心网与基站侧是否支持,基站侧配置界面如下:

MO

参数ID

参数名称

GLOBALPROCSWITCH

ProtocolCompatibilitySw.NsaS1ProcedureConflCompatSw

NSA S1流程冲突兼容开关

另一种通过延迟终端B1上报时间迟滞,尽量在专用承载建立后,再添加SCG;减少终端在开机、飞行、空闲态等场景下直接起呼导致SCG添加与专用承载建立碰撞几率。该方案不需核心网支持,且各厂家均具备该能力。

制式

MO

参数ID

参数名称

级别

LTE

NrScgFreqConfig

NrB1TimeToTrigger

NR B1事件时间迟滞

eNodeB级

4. 现网验证

NSA S1流程冲突兼容开关方案验证

现网开启NSA S1流程冲突兼容开关功能后,发生流程冲突时,网络侧优先处理QCI1专载,专载建立完成后,基站侧在进一步处理SCG添加过程

如下图所示,VoLTE呼叫与SCG添加B1上报时间基本相同,基站侧优先1处理QCI1承载建立,待QCI1承载建立/修改完成后,基站侧再进一步响应SCG添加B1事件,建立SCG连接(如图8)。

NR B1事件时间迟滞方案验证

通过B1事件时间迟滞设置,可减少终端在开机、飞行、空闲态等场景下直接起呼导致SCG添加与专用承载建立碰撞几率。如下图所示,终端在空闲态直接VoLTE呼叫,因网络侧设置了B1事件时间迟滞,延迟了B1上报时间,终端可先建立VoLTE语音专载,再进一步建立NR SCG。

图片

图9:B1测量报告延迟上报

NR B1事件时间迟滞可设置0~5120ms间10余个枚举值,现场选择几种典型配置,各定点拨测100次,评估冲突碰撞次数:

图片

图10:NR B1事件时间迟滞方案验证

从测试情况来看,可将NR B1事件时间迟滞设置512ms,会更有效避免流程冲突。但对仅有数据业务的5G终端是否会产生添加过慢等影响感知需要评估(目前现网参数设置是0ms,立即添加)

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