华为SA站点语音EPSFB偶尔掉话
现象描述
XX市进行语音EPSFB通话测试，发现通话建立偶尔失败，需要各节点进行联合分析异常信令节点，基本信息如下。
  • 华为：5G SA站点（PCI=164，Freq=627264），5GC核心网；
  • 中兴：4G站点（311514_22，PCI=165，Freq=2452）；
  • 爱立信：4G核心网；
  • 终端：Mate30。
问题分析
经过多次拨测，在XX运营商营业厅现场出现多次掉话，5GC核心网、NR基站、4G基站各节点联合同时抓信令复现问题。核心网信令反映，5G-4G切换流程正常，切换到中兴站点311514-22 PCI=165小区上。随后LTE下发测控消息，终端上报异频A2、A4，往PCI=128（ERAFCN 100，华为4G小区）上切换。终端在EPSFB后，没有走完TAU以及专用承载建立流程，也就是没有收到TAU Accept消息。图1为核心网异常信令。
图1  核心网异常命令
华为提供了一个正常TAU的信令，如图2所示，存在TAU Accept消息。
图2  正常TAU信令
中兴经过互操作参数配置核查发现，该311514-22小区是800 M，往1.8G/2.1G切换采取A4(-106 dBm)，很容易发生异频切换。图3为中兴无线侧的信令（时间上和核心网有3秒时延），结果和核心网信令吻合，上报华为4G小区PCI=128，顺利完成PCI=165到PCI=128的切换，且没有发现异常。
图3  中兴无线侧信令
通过分析标准信令流程图，如图4所示，信令12b：Handover Notify已经完成，表征5G-4G EPS切换是正常的，问题主要出现在之后的TAU上。由于无线侧只直传NAS层消息，基站无法运行TAU流程，通过时间点比对，EPS FB过程应该和LTE的切换控制下发几乎同时进行的，也就是TAU未完成之前，就下发了A4测量控制。因为按照切换流程，信令12b：Handover Notify只要走完，就已经接入中兴LTE了，这个时候LTE基站是会下发测控消息的。
图4  标准信令流程
解决方案
  • 暂时优化策略
    华为SA小区将800 M测量频点删除后，再进行拨号测试，就成功接入到华为PCI=128的小区中。针对5G-4G TAU流程和LTE切换流程冲突，暂时优化策略：
    1. 5G-4G切换目标小区策略优化，2452频点设置为低优先级或者不添加。（局部，当前优化策略）
    2. 优化4G-4G切换策略，避免切换太容易。
    3. 终端侧或者基站侧，采取优化措施规避流程冲突。（全局，最终策略）
    针对上述的优化策略，对应的解决方案如下：
    方案1：已经实施，并且能暂时规避这种语音掉话问题。
    方案2：优化4G-4G切换策略，理论上固然可行，但是现实不可能，互操作策略省公司已经定标，不能改。
    方案3：针对专用承载建立和切换流程冲突，某外场之前VoLTE测试反馈，当QCI1承载建立过程发生切换，会出现较高的失败率，影响VoLTE呼叫建立成功率，该问题前期在其他局有类似的问题。根据当前核心网与ENODEB的处理机制，当UE建立、修改、释放QCI1承载时，承载建立或者修改流程可能会与切换流程冲突，如果优先切换可能会导致承载建立、修改释放的NAS消息无法上发引起VoLTE未接通或者掉话。
  • 规避方案
    更新承载流程与切换流程存在的冲突，可以通过延迟切换规避。延迟切换的原理是基站在UE需要切换时先查询UE是否正在建立、更新承载。如果是，等待更新承载完成后再切换，规避了流程上的冲突可有效减少失败率，提升VoLTE接通率，降低VoLTE掉话率。
    ERAB建立承载流程图如图5所示。
    图5  ERAB建立承载流程
    1. MME下发ERAB SETUP/MODIFY REQUEST建立或修改QCI1。
    2. eNB下发RRCConnectionReconfiguration建立或修改QCI1，启动延迟切换定时器，此时UE上报MR，基站缓存MR。
    3. 基站等到RRCConnectionReconfigurationComplete后，给MME发送ERAB SETUP/MODIFY RESPONES，告知QCI1承载建立/修改成功。
    4. 定时器超期处理MR，启动切换。
    5. 在RRCConnectionReconfigurationComplete后UE上报MR，基站还会等待定时器超期才会处理MR，保障QCI1上行NAS最大概率地到达核心网。
    参数路径如图6所示。默认是100 ms，可以试着改大点，例如1000 ms，延迟切换命令的下发。由于当时华为直接规避了800 M频点，以及结束了测试，该参数并没有得以验证。
    图6  参数路径
效果总结
5G-4G TAU流程和LTE切换流程冲突，暂时优化策略：
  1. 5G-4G切换目标小区策略优化，2452频点低优先级或者不添加。（局部，当前优化策略）
  2. 优化4G切换策略，避免切换太容易。（局部）
  3. 终端侧或者基站侧，采取优化措施规避流程冲突。（全局，最终策略）