雙卡終端射頻共用方案與網(wǎng)絡(luò)兼容性問題研究

王珊珊，鐘景桂

（中國移動通信集團廣東有限公司江門分公司，江門 529000）

1 雙卡終端類型

雙卡終端存在單雙待、單雙通等實現(xiàn)細節(jié)。

“待”意為待機，描述雙卡否可同時在網(wǎng)絡(luò)中待機。

“通”，在無線接入網(wǎng)中，描述雙卡同時與網(wǎng)絡(luò)建立了連接，核心網(wǎng)中，標識用戶狀態(tài)為busy 態(tài)。

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

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現(xiàn)時需考慮的關(guān)鍵問題。

2 雙卡終端芯片處理機制

為了使雙卡射頻共用方案不影響用戶感知，終端芯片會有不同的處理機制。

待機狀態(tài)下，各芯片廠商的處理機制大同小異，射頻單元會以超高的頻次在雙卡間切換，使用戶始終感覺兩張卡均與網(wǎng)絡(luò)保持連接。

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

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

處理機制一：默認數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的SIM 模塊，被搶占射頻資源后，會釋放原RRC 連接，待射頻資源恢復后，重新建立RRC 連接，并向核心網(wǎng)發(fā)起NAS 業(yè)務(wù)請求（servicerequest）。類比汽車從熄火狀態(tài)到發(fā)動狀態(tài)的轉(zhuǎn)變。

處理機制二：默認數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的SIM 模塊，被搶占射頻資源后，在一定的計時器時間內(nèi)，保持原RRC 連接。計時器時間內(nèi)，射頻資源恢復后，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)。

下表對比了兩種處理機制的優(yōu)缺點。

處理機制一 處理機制一二節(jié)約RRC資源 占用RRC資源耗費尋呼資源：釋放RRC資源，增加了用戶在空閑態(tài)的機率，導致網(wǎng)絡(luò)需下發(fā)尋呼，才可進行下行業(yè)務(wù)節(jié)約尋呼資源：用戶在連接態(tài)，無需尋呼，可直接向用戶發(fā)送下行數(shù)據(jù)可能導致信令風暴：用戶進行數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)時，如卡2頻繁搶占網(wǎng)絡(luò)，會使卡1恢復業(yè)務(wù)后頻繁發(fā)起業(yè)務(wù)請求（service request）

綜合評估，處理機制一下的雙卡雙待單通芯片實現(xiàn)機制不僅耗費網(wǎng)絡(luò)資源，更缺乏與網(wǎng)絡(luò)的兼容能力而導致信令風暴。以下是曾經(jīng)出現(xiàn)在現(xiàn)網(wǎng)中，基于處理機制一下的兩個終端案例：

案例一：某雙卡終端，雙卡處于同一運營商4G 網(wǎng)絡(luò)，一SIM 卡負責數(shù)據(jù)上網(wǎng)業(yè)務(wù)，另一SIM 卡負責VOLTE語音業(yè)務(wù)，其數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的SIM 卡偶發(fā)無法正常使用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營商網(wǎng)絡(luò)，由于副卡網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的質(zhì)差，導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)，分別給出兩個解決方案。

解決方案一：優(yōu)化終端芯片的雙卡管理機制。

卡間搶占資源時，設(shè)定計時器，在一定計時器周期內(nèi)，無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時發(fā)生了較大的變化。該流程將分為兩步：

第一步，在會話建立中獲得接口ID；

第二步，在承載建立后，通過用戶面獲得網(wǎng)絡(luò)前綴。

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

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

4 結(jié)束語

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。但在具體的實現(xiàn)細節(jié)時，需關(guān)注雙卡各自管理的協(xié)議棧，在射頻搶占過程中，具體哪些層級的資源需要釋放，哪些層級的資源需要保留，才能獲得和運營商網(wǎng)絡(luò)的契合。本文建議，在搶占過程中，在一定計時器時長下，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。同時，也建議網(wǎng)絡(luò)減少冗余數(shù)據(jù)的頻繁下發(fā)。