双卡终端射频共用方案与网络兼容性问题研究

王珊珊，钟景桂

（中国移动通信集团广东有限公司江门分公司，江门 529000）

1 双卡终端类型

双卡终端存在单双待、单双通等实现细节。

“待”意为待机，描述双卡否可同时在网络中待机。

“通”，在无线接入网中，描述双卡同时与网络建立了连接，核心网中，标识用户状态为busy 态。

目前主要有双卡单待机、双卡双待双通机与双卡双待单通机。下图为主流的双卡终端类型，随着技术演进，市场主流的双卡终端已逐渐成为双卡双待单通手机。

下图为双卡双待单通终端的大致硬件结构图，双卡间有独立的基带处理单元，但共用射频硬件资源。

类比单行公路，同时仅允许一辆车通行。那么如何控制两辆车辆协调占用射频单元而不影响用户感知，成为各芯片厂家的实现时需考虑的关键问题。

2 双卡终端芯片处理机制

为了使双卡射频共用方案不影响用户感知，终端芯片会有不同的处理机制。

待机状态下，各芯片厂商的处理机制大同小异，射频单元会以超高的频次在双卡间切换，使用户始终感觉两张卡均与网络保持连接。

两张SIM 卡中，单卡业务忙状态下，不同的芯片厂商会有不同的处理机制。

以双卡均支持4G 协议栈为例。道路间（射频资源）的抢占过程中，协议栈中的相关资源是否需要释放？

处理机制一：默认数据业务的SIM 模块，被抢占射频资源后，会释放原RRC 连接，待射频资源恢复后，重新建立RRC 连接，并向核心网发起NAS 业务请求（servicerequest）。类比汽车从熄火状态到发动状态的转变。

处理机制二：默认数据业务的SIM 模块，被抢占射频资源后，在一定的计时器时间内，保持原RRC 连接。计时器时间内，射频资源恢复后，在原RRC 连接是继续原业务。类比汽车从N 档到D 档状态。

下表对比了两种处理机制的优缺点。

处理机制一 处理机制一二节约RRC资源 占用RRC资源耗费寻呼资源：释放RRC资源，增加了用户在空闲态的机率，导致网络需下发寻呼，才可进行下行业务节约寻呼资源：用户在连接态，无需寻呼，可直接向用户发送下行数据可能导致信令风暴：用户进行数据业务时，如卡2频繁抢占网络，会使卡1恢复业务后频繁发起业务请求（service request）

综合评估，处理机制一下的双卡双待单通芯片实现机制不仅耗费网络资源，更缺乏与网络的兼容能力而导致信令风暴。以下是曾经出现在现网中，基于处理机制一下的两个终端案例：

案例一：某双卡终端，双卡处于同一运营商4G 网络，一SIM 卡负责数据上网业务，另一SIM 卡负责VOLTE语音业务，其数据业务的SIM 卡偶发无法正常使用4G网络。

案例二：某双卡终端，终端用户主卡与副卡不在同一运营商网络，由于副卡网络环境的质差，导致主卡不能拨打电话和上网。

3 解决方案建议

基于终端及网络，分别给出两个解决方案。

解决方案一：优化终端芯片的双卡管理机制。

卡间抢占资源时，设定计时器，在一定计时器周期内，无射频资源方先不释放其RRC 等资源，保留其连接态，减少网络寻呼的概率。以下图为例，如网络频繁下发数据，将导致卡间频繁掉线及寻呼消息。

解决方案二：网络减少给用户下发的冗余数据。

以下是4G 核心网IPV6改造后，可能会引入的网络冗余数据。

改造后，用户获取其IPV6地址与IPV4时发生了较大的变化。该流程将分为两步：

第一步，在会话建立中获得接口ID；

第二步，在承载建立后，通过用户面获得网络前缀。

具体流程见下图。值得注意的是，在第二步的地址前缀下发中有两种方式，一种是用户主动请求的模式，一种是网络主动下发的模式，网络主动下发数据频次的不合理，将导致网络资源的浪费，导致双卡终端不同卡间射频资源的频繁抢占，进而影响用户感知。

4G 核心网某厂商在第二步下发用户IPV6地址前缀时，同时采用了用户请求以及网络主动下发两种模式，且下发周期频繁，用户在开机后会下发9次，间隔分别为：1s1s2s4s5s5s5s5s5s。也因此，导致了部分双卡终端在该核心网下高概率的无法正常使用。

4 结束语

双卡终端的射频共用方案已是各终端芯片商采用的主流方案。但在具体的实现细节时，需关注双卡各自管理的协议栈，在射频抢占过程中，具体哪些层级的资源需要释放，哪些层级的资源需要保留，才能获得和运营商网络的契合。本文建议，在抢占过程中，在一定计时器时长下，保留RRC 资源以避免频繁抢占而引入的业务中断及网络资源的浪费。同时，也建议网络减少冗余数据的频繁下发。