雙卡終端射頻共用方案與網(wǎng)絡(luò)兼容性問(wèn)題研究

王珊珊，鐘景桂

（中國(guó)移動(dòng)通信集團(tuán)廣東有限公司江門(mén)分公司，江門(mén) 529000）

1 雙卡終端類型

雙卡終端存在單雙待、單雙通等實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)。

“待”意為待機(jī)，描述雙卡否可同時(shí)在網(wǎng)絡(luò)中待機(jī)。

“通”，在無(wú)線接入網(wǎng)中，描述雙卡同時(shí)與網(wǎng)絡(luò)建立了連接，核心網(wǎng)中，標(biāo)識(shí)用戶狀態(tài)為busy 態(tài)。

目前主要有雙卡單待機(jī)、雙卡雙待雙通機(jī)與雙卡雙待單通機(jī)。下圖為主流的雙卡終端類型，隨著技術(shù)演進(jìn)，市場(chǎng)主流的雙卡終端已逐漸成為雙卡雙待單通手機(jī)。

下圖為雙卡雙待單通終端的大致硬件結(jié)構(gòu)圖，雙卡間有獨(dú)立的基帶處理單元，但共用射頻硬件資源。

類比單行公路，同時(shí)僅允許一輛車通行。那么如何控制兩輛車輛協(xié)調(diào)占用射頻單元而不影響用戶感知，成為各芯片廠家的實(shí)現(xiàn)時(shí)需考慮的關(guān)鍵問(wèn)題。

2 雙卡終端芯片處理機(jī)制

為了使雙卡射頻共用方案不影響用戶感知，終端芯片會(huì)有不同的處理機(jī)制。

待機(jī)狀態(tài)下，各芯片廠商的處理機(jī)制大同小異，射頻單元會(huì)以超高的頻次在雙卡間切換，使用戶始終感覺(jué)兩張卡均與網(wǎng)絡(luò)保持連接。

兩張SIM 卡中，單卡業(yè)務(wù)忙狀態(tài)下，不同的芯片廠商會(huì)有不同的處理機(jī)制。

以雙卡均支持4G 協(xié)議棧為例。道路間（射頻資源）的搶占過(guò)程中，協(xié)議棧中的相關(guān)資源是否需要釋放？

處理機(jī)制一：默認(rèn)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的SIM 模塊，被搶占射頻資源后，會(huì)釋放原RRC 連接，待射頻資源恢復(fù)后，重新建立RRC 連接，并向核心網(wǎng)發(fā)起NAS 業(yè)務(wù)請(qǐng)求（servicerequest）。類比汽車從熄火狀態(tài)到發(fā)動(dòng)狀態(tài)的轉(zhuǎn)變。

處理機(jī)制二：默認(rèn)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的SIM 模塊，被搶占射頻資源后，在一定的計(jì)時(shí)器時(shí)間內(nèi)，保持原RRC 連接。計(jì)時(shí)器時(shí)間內(nèi)，射頻資源恢復(fù)后，在原RRC 連接是繼續(xù)原業(yè)務(wù)。類比汽車從N 檔到D 檔狀態(tài)。

下表對(duì)比了兩種處理機(jī)制的優(yōu)缺點(diǎn)。

處理機(jī)制一 處理機(jī)制一二節(jié)約RRC資源 占用RRC資源耗費(fèi)尋呼資源：釋放RRC資源，增加了用戶在空閑態(tài)的機(jī)率，導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)需下發(fā)尋呼，才可進(jìn)行下行業(yè)務(wù)節(jié)約尋呼資源：用戶在連接態(tài)，無(wú)需尋呼，可直接向用戶發(fā)送下行數(shù)據(jù)可能導(dǎo)致信令風(fēng)暴：用戶進(jìn)行數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)時(shí)，如卡2頻繁搶占網(wǎng)絡(luò)，會(huì)使卡1恢復(fù)業(yè)務(wù)后頻繁發(fā)起業(yè)務(wù)請(qǐng)求（service request）

綜合評(píng)估，處理機(jī)制一下的雙卡雙待單通芯片實(shí)現(xiàn)機(jī)制不僅耗費(fèi)網(wǎng)絡(luò)資源，更缺乏與網(wǎng)絡(luò)的兼容能力而導(dǎo)致信令風(fēng)暴。以下是曾經(jīng)出現(xiàn)在現(xiàn)網(wǎng)中，基于處理機(jī)制一下的兩個(gè)終端案例：

案例一：某雙卡終端，雙卡處于同一運(yùn)營(yíng)商4G 網(wǎng)絡(luò)，一SIM 卡負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)上網(wǎng)業(yè)務(wù)，另一SIM 卡負(fù)責(zé)VOLTE語(yǔ)音業(yè)務(wù)，其數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的SIM 卡偶發(fā)無(wú)法正常使用4G網(wǎng)絡(luò)。

案例二：某雙卡終端，終端用戶主卡與副卡不在同一運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)，由于副卡網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的質(zhì)差，導(dǎo)致主卡不能撥打電話和上網(wǎng)。

3 解決方案建議

基于終端及網(wǎng)絡(luò)，分別給出兩個(gè)解決方案。

解決方案一：優(yōu)化終端芯片的雙卡管理機(jī)制。

卡間搶占資源時(shí)，設(shè)定計(jì)時(shí)器，在一定計(jì)時(shí)器周期內(nèi)，無(wú)射頻資源方先不釋放其RRC 等資源，保留其連接態(tài)，減少網(wǎng)絡(luò)尋呼的概率。以下圖為例，如網(wǎng)絡(luò)頻繁下發(fā)數(shù)據(jù)，將導(dǎo)致卡間頻繁掉線及尋呼消息。

解決方案二：網(wǎng)絡(luò)減少給用戶下發(fā)的冗余數(shù)據(jù)。

以下是4G 核心網(wǎng)IPV6改造后，可能會(huì)引入的網(wǎng)絡(luò)冗余數(shù)據(jù)。

改造后，用戶獲取其IPV6地址與IPV4時(shí)發(fā)生了較大的變化。該流程將分為兩步：

第一步，在會(huì)話建立中獲得接口ID；

第二步，在承載建立后，通過(guò)用戶面獲得網(wǎng)絡(luò)前綴。

具體流程見(jiàn)下圖。值得注意的是，在第二步的地址前綴下發(fā)中有兩種方式，一種是用戶主動(dòng)請(qǐng)求的模式，一種是網(wǎng)絡(luò)主動(dòng)下發(fā)的模式，網(wǎng)絡(luò)主動(dòng)下發(fā)數(shù)據(jù)頻次的不合理，將導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)資源的浪費(fèi)，導(dǎo)致雙卡終端不同卡間射頻資源的頻繁搶占，進(jìn)而影響用戶感知。

4G 核心網(wǎng)某廠商在第二步下發(fā)用戶IPV6地址前綴時(shí)，同時(shí)采用了用戶請(qǐng)求以及網(wǎng)絡(luò)主動(dòng)下發(fā)兩種模式，且下發(fā)周期頻繁，用戶在開(kāi)機(jī)后會(huì)下發(fā)9次，間隔分別為：1s1s2s4s5s5s5s5s5s。也因此，導(dǎo)致了部分雙卡終端在該核心網(wǎng)下高概率的無(wú)法正常使用。

4 結(jié)束語(yǔ)

雙卡終端的射頻共用方案已是各終端芯片商采用的主流方案。但在具體的實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)時(shí)，需關(guān)注雙卡各自管理的協(xié)議棧，在射頻搶占過(guò)程中，具體哪些層級(jí)的資源需要釋放，哪些層級(jí)的資源需要保留，才能獲得和運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)的契合。本文建議，在搶占過(guò)程中，在一定計(jì)時(shí)器時(shí)長(zhǎng)下，保留RRC 資源以避免頻繁搶占而引入的業(yè)務(wù)中斷及網(wǎng)絡(luò)資源的浪費(fèi)。同時(shí)，也建議網(wǎng)絡(luò)減少冗余數(shù)據(jù)的頻繁下發(fā)。