2023年12月1日发(作者：华为p30详细参数)

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刘铁军 ........................................................... 错误!未定义书签。

一、 问题描述 .................................................................... 3

二、 分析过程 .................................................................... 3

2.1EPS-FB

原理 ........................................................... 3

2.1.1 基本呼叫流程 .................................................. 3

 NR 用户被叫： ..................................................... 4

2.1.2 基于重定向的 EPS-FB 信令流程： .................................. 4

2.1.3 基于切换的 EPS-FB 信令流程： .................................... 5

三、 解决措施 .................................................................... 6

3.1

3.2DT

测试终端 ............................................................ 6

测试分析 ......................................................... 6

3.2.1 DT 测试场景 ..................................................... 6

3.2.2 DT 测试对比 ..................................................... 7

CQT 3.3

测试分析 ........................................................ 7

3.3.1 CQT 测试场景 .................................................... 7

NR: .................................................................. 8

3.3.2 CQT 测试对比 .................................................... 8

3.4

踏空场景测试对比 .................................................... 9

3.4.1 测试场景 ...................................................... 9

3.4.2 测试对比 ..................................................... 10

四、 总结 ....................................................................... 10

附录：实施方案（参考脚本） ................................................. 11

提升语音 EPS-FallBack 接入时延性能

XX

【摘要】当前 SA 网络不支持 VoNR，5G SA 终端进行语音业务时，需要通过基于切换或重定

向的 EPS Fallback 回落到LTE，建立 VOLTE 业务提供语音服务。本文对比了这两种 EPS-FallBack

性能，重点聚焦端到端时延，给出了建议及华为的配置。

【关键字】5G SA、重定向、切换、EPS-FallBack、端到端时延

【业务类别】5G SA 语音 无线网

一、 问题描述

当前 SA 网络不支持 VoNR，5G SA 终端进行语音业务时，需要通过基于切换或重定向的

EPS Fallback 回落到 LTE，建立 VOLTE 业务提供语音服务。如何提升 EPS Fallback 接入性能，

减少端到端呼叫时延成为保障用户感知的关键。

二、 分析过程

2.1 EPS-FB 原理

当 NG-RAN 网络不支持 VoNR（voice over NR）时，5G 终端在 NG-RAN 网络中发起的语

音业务可以通过语音回落（EPS Fallback）功能回落到 E-UTRAN 网络中，包括普通语音回落

和紧急呼叫语音回落。从NG-RAN 语音回落到 E-UTRAN 的 5G 终端称为 EPS Fallback 用户。

普通语音：回落功能一般需要在无线基站上配置，以华为设备配置为例：

通过trategySwitch 的子开关“EPS_FB_SWITCH”打开。

紧急呼叫语音：回落是基本功能，无参数控制。

语音回落支持测量模式和盲模式，移动性策略支持切换和重定向。

EPS Fallback 需要 LTE 网络部署了 VoLTE 功能，才可提供语音服务。

基于切换方式的 EPS Fallback 需要核心网支持 N26 接口，而基于切换方式可不需要N26

接口（当前无N26 接口的方式协议定义还未完善，且依赖与终端实现，推荐有 N26 接口）。

2.1.1 基本呼叫流程

 NR 用户主叫：

1) NR 用户发起语音呼叫请求,向 IMS 网络发送 INVITE 消息，网络侧通知其回落

到 LTE 网络

2) NR 用户回落到 LTE 网络

3) NR 用户进行 VOLTE 呼叫流程，和普通 VOLTE 用户无异

 NR 用户被叫：

主叫CN 在拨打NR 被叫用户时，被叫路由分析找到 NR 被叫用户所对应的I-CSCF 地址，

然后呼叫请求通过I-CSCF 最终转移到 AMF，AMF 生成寻呼消息发送给 gNB。

1) 被叫 AMF 在收到呼叫请求消息后，向 NR 下发寻呼

2) 寻呼成功后，被叫侧进行媒体专有承载建立过程，NR 触发 EPS fallback 回落，通

知 NR 用户回落到 LTE 网络

3) NR 用户回落到 LTE 网络

4) NR 用户进行 VoLTE 呼叫流程，和普通 VoLTE 用户无异

2.1.2 基于重定向的 EPS-FB 信令流程：

基于重定向的 EPS Fallback 回落，终端回落到 LTE 之后需要读取 4G 侧系统消息，然后再

建立VOLTE 业务；

如果在 EPS Fallback 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。

下图是基于无 N26 接口重定向的 EPS Fallback 信令流程

UE gNB

5GC EPC eNB

2.1.3 基于切换的 EPS-FB 信令流程：

基于切换方式的 EPS Fallback 回落，终端的语音业务与数据业务（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；

下图是基于切换方式的 EPS Fallback 信令流程

UE

Service

Request

Idle态通过SR触发

RRC建立

RRCSetupRequest

RRCSetup

RRCSetupComplete

gNB 5GC EPC eNB

INITIAL UE MESSAGE

NAS: AUT H REQ

NAS: AUT H RSP

NAS: Secu CMD

NAS: Secu CMD

NITIAL CONTEXT SETUP REQ

I UEST

激活QCI 5

SecurityModeCommand

SecurityModeComplete

RRCReconfiguration

RRCReconfigurationComplete

RRCReconfiguration(MC

INITIAL CONTEXT SETUP RSP

E(PANI)

SIP INVIT

PDU SESSION RESOURCE MODIFY REQUEST(IMS voice)

)

指示建立QCI 1

RRCReconfigurationCompl

ete

MeasuremengReport

拒绝建立QCI 1

Reject PDU session ice Fallback in progress

modification indicating IMS Vo

Handover Required

EPS FB切换过程会

完成QCI 5以及可

能的QCI 9切换

Handover command

Handover command(HO)

Relocation request

Handover request

Handover request ACK

Relocation response

激活LTE 侧QCI 5

Handover Complete

Handover Notify

Relocation Complete ACK

Relocation Complete Notificatio

n

TAU

TAU Accept

TAU CMP

PGW initiate dedicated bearer acti vation

RRCReconfi guration

RRCReconfiguration C omplete

E-RAB Modify Response

建立QCI 1承载

E-RAB Modify

三、 解决措施

两种 EPS-FB 方式性能对比

3.1 测试终端

测试终端：华为 P40 PRO

测试方法：5G SA 终端拨打 5G SA 终端

端到端时延统计（VoLTE 建立时）：

3.2 DT 测试分析

3.2.1 DT 测试场景

SA 连片覆盖场景，关闭现网配置的 EPS-FB 策略（切换），打开语音盲重定向开关，确

保测试路线所有小区都打开盲重定向开关。

测试验证路线如下图所示。

3.2.2 DT 测试对比

经选定场景 DT 测试验证，使用盲重定向策略 VoLTE 建立时延均值 3.59 秒，切换策略建

立时延 3.67 秒，两种策略比较建立时延相差 80 毫秒。

VoLTE建立时延（单位：秒）

3.68

3.67

3.66

3.64

3.62

3.60 3.59

3.58

3.56

3.54

盲重定向 切换

3.3 CQT 测试分析

3.3.1 CQT 测试场景

验证场景

CQT 单小区：5G 近点-4G 近点

CQT 单小区：5G 近点-4G 中点

场景：CQT

备注：5G 近、中、远

4G 近、中、远

CQT 单小区：5G 近点-4G 远点

CQT 单小区：5G 中点-4G 近点

CQT 单小区：5G 中点-4G 中点

CQT 单小区：5G 中点-4G 远点

CQT 单小区：5G 远点-4G 近点

CQT 单小区：5G 远点-4G 中点

CQT 单小区：5G 远点-4G 远点

场景说明

NR:

场景 信号描述

近 -85dBm ≦ SS-RSRP < -75dBm 且 15dB ≦ SS-SINR < 20dB；

中 -95dBm ≦ SS-RSRP < -85dBm 且 5dB ≦ SS-SINR < 10dB；

远 -105dBm ≦ SS-RSRP < -95dBm 且 -5dB ≦ SS-SINR < 0dB

LTE：

近点：下行参考信号 SINR=20~25dB（典型值 25dB），RSRP=-75~-85dBm（典型值-80 dBm）

中点：下行参考信号 SINR=10~15dB（典型值 15dB）, RSRP=-85~-95dBm（典型值-90 dBm）

远点：下行参考信号 SINR=0~5dB（典型值 0dB）, RSRP=-95~-105dBm（典型值-100 dBm）

3.3.2 CQT 测试对比

不同场景下测试验证，两种 EPS-FB 策略的 VoLTE 建立时延均＜5s。整体来看，盲重定向

策略的 VoLTE 建立时延小于切换+重定向策略，尤其体现在 4G 远点的测试中。

EPS-FB 策略

场景 1、5G 近点-4G 近点 3.33 3.35

场景 2、5G 中点-4G 近点 4.05 3.44

场景 3、5G 远点-4G 近点 3.65 3.49

场景 4、5G 近点-4G 中点 3.30 3.37

场景 5、5G 中点-4G 中点 3.58 3.59

场景 6、5G 远点-4G 中点 3.37 3.53

策略 1 时延（秒） 策略 2 时延（秒）

切换+重定向 盲重定向

场景 7、5G 近点-4G 远点 4.48 3.73

场景 8、5G 中点-4G 远点 4.34 3.30

场景 9、5G 远点-4G 远点 4.16 3.24

均值 3.81 3.45

3.4 踏空场景测试对比

3.4.1 测试场景

“金世纪购物中心”室外周边 LTE 1.8G 连续覆，无覆盖室内，室内覆盖 LTE 电信 2.1G

频点 100，联通 1.8G 频点 1650）和 5G 覆盖，室 5G 只配置盲重定向室外 1.8G 频点（1825），

室分 4G（电信频点 100，联通频点 165）。验证该场景下，5G SA 终端拨 EPS-FB 盲重定向策

略是否存在踏空空，导致时延过长或 EPS-FB 失败的情况，如下场景。

5G SA 终端在室内拨打语音（暂不支持VONR），终端EPS-FB 回落已配置1.8G 频点（1825），

由因室内无 1.8G 的信号“踏空”，踏空后再到室分 4G 覆盖频点接入进行语音业务。

测试空口信令如下：

3.4.2 测试对比

CQT 测试拨打，存在踏空场景比无踏空场景时延多 1 秒左右，测试暂未发生 EPS-FB 建

立失败的情况，测试情况如下。

EPS-FB EPS-FB 策 VoLTE 建立时

次数 略 延（秒）

105 盲重定向 105 105 0 3.932 无踏空场景

80 盲重定向 80 80 0 5.092 有踏空场景

拨打次数 场景

相差 1.16 时延多 1 秒左右

EPS-FB EPS-FB

成功次失败次

数 数

存在踏空场景建立时延（4＞时延≤ 5 秒）占 70%，如下表所示：

Volte 建立时延 次数 占比 次数 占比

≤2 0 0.00% 0 0.00%

（2 3] 0 0.00% 0 0.00%

（3 4] 69 65.71% 0 0.00%

（4 5] 35 33.33% 52 86.67%

（5 6] 2 1.90% 19 31.67%

（6 7] 0 0.00% 6 10.00%

＞7 0 0.00% 3 5.00%

四、 总结

从 DT 测试看，盲重定向与切换策略性能接近，盲重定略优；切换策略下 VoLTE 平均建

立时延时延为 3.67 秒，盲重定向策略下 VoLTE 平均建立时延为 3.59 秒，盲重定向比切换少

80 毫秒。

从 CQT 测试结果看，盲重定向策略性能明显优于切换策略，尤其体现在 4G 远点的测试中。

切换策略下 VoLTE 平均建立时延时延为 3.81 秒，盲重定向策略下 VoLTE 平均建立时延为

3.45 秒，盲重定向比切换少 360 毫秒。

在“踏空”场景测试验证，如室外 1.8G 连续，有 4G 2.1G 室分，5G 室分，盲重定向策

略时延增加 1 秒左右，此次测试暂未出现踏空失败的情况；

整体来看，盲重定向性能优于切换，且配置难度更小，建议采用盲重定向方式。

附录：实施方案（参考脚本）

//EPS Fallback 采用盲重定向

MOD NRINTERRATHOPARAM: NrCellId=0,

HoModeSwitch=EUTRAN_HO_SWITCH-1&EUTRAN_REDIRECT_SWITCH-1&VOICE_BLIND_MODE_

SWITCH-1,EPSFBMODE=REDIRECTION;

//打开语音策略开关。

MOD NRCELLALGOSWITCH: NrCellId=0, VoiceStrategySwitch=EPS_FB_SWITCH-1,

InterRatServiceMobilitySw=MOBILITY_TO_EUTRAN_SW-1;

//修改 EPSFB 回落频点优先级示例（可配置VOLTE 回落频点优先级）

MOD NRCELLEUTRANNFREQ: NrCellId=0, DlEarfcn=1825, MeasurementBandwidth=MBW100，

VoltePriority=1;