東莞移動精品網(wǎng)CSFB時延優(yōu)化指導書1205

1、文檔名稱文檔密級東莞移動精品網(wǎng)CSFB時延優(yōu)化指導書華為技術(shù)有限公司版權(quán)所有 不得復制文檔版本：V1.1發(fā)布日期：2014/12/05目錄1CSFB時延分布介紹31.1L2G R8 Redicration回落技術(shù)31.2CSFB主叫時延分布41.3CSFB被叫時延分布52CSFB時延優(yōu)化方法論63CSFB時延優(yōu)化手段及效果73.1優(yōu)化手段及效果匯總73.2CSFB尋呼策略調(diào)整83.3取消UE對GSM鄰區(qū)的測量，采用盲重定向方式93.4RRC連接和S1連接釋放并行93.5回落小區(qū)鄰區(qū)優(yōu)化和回落頻點干擾優(yōu)化93.6UE緩讀SI 13103.7BSC開啟BCCH擴展功能103.8核查TA-LA映射，

2、減少LAU流程123.9將指配下發(fā)模式從CA+MA方式改為Frequency List方式123.10開啟ECSC功能133.11關(guān)閉3G Classmark功能133.12避免A口IMEI Identify流程133.13MSC向手機發(fā)送鑒權(quán)請求消息中不攜帶AUTN信元143.14針對CSFB呼叫關(guān)閉鑒權(quán)153.15針對CSFB被叫開啟1/16鑒權(quán)、關(guān)閉CSFB呼叫加密161 CSFB時延分布介紹1.1 L2G R8 Redicration回落技術(shù)4G建網(wǎng)初期，中移動的4G語音策略采用于基于R8盲重定向的CSFB，從4G回落至GSM進行語音業(yè)務(wù)。即eNodeB收到CSFB指示后，通過RRC

3、Release消息直接釋放UE，并在釋放消息中指示UE一個目標系統(tǒng)GERAN的頻點組信息，加快UE搜索目標的時間。UE搜索網(wǎng)格成功后，讀取GERAN小區(qū)消息，發(fā)起初始接入過程，并進行CS業(yè)務(wù)的申請。對網(wǎng)絡(luò)側(cè)而言，此UE相當于初始接入用戶。R8 Redirection遵從3GPP R8 23.272協(xié)議，目前對UE和網(wǎng)絡(luò)側(cè)要求協(xié)議版本R8以上，目前絕大多數(shù)設(shè)備都是支持R8的，商用最多的也是此種方式，E2E的各網(wǎng)元基本不用任何升級和改造，中國移動當前采用此回落策略。L2G R8 Redirection的CSFB主叫流程如下圖所示：1. UE通過Extended Service Request消息（

4、NAS消息）通知MME發(fā)起CS域業(yè)務(wù)。2. MME通過S1-AP Request消息指示eNodeB觸發(fā)CSFB過程。3. eNodeB根據(jù)UE能力、配置參數(shù)及算法策略決定是否啟動盲切換。4. eNodeB在RRC Connection Release消息中攜帶一個目標GERAN的頻點組，指示UE進行重定向，并發(fā)起S1 UE上下文釋放過程。5. UE在目標GSM小區(qū)可能發(fā)起LA更新，或者聯(lián)合的RA/LA更新，或同時發(fā)起LA的RA更新。6. 對于GERAN，如果GERAN或UE不支持雙傳輸模式（DTM，即CS和PS業(yè)務(wù)并發(fā)），則掛起PS域業(yè)務(wù)。7. UE在GERAN小區(qū)發(fā)起CS域業(yè)務(wù)建立過程。對

5、于回落GSM網(wǎng)絡(luò)時延的理論值如下表所示：1.2 CSFB主叫時延分布CSFB主叫時延可以劃分為下面7個階段。15步是CSFB呼叫相對于普通GSM主叫額外新增的步驟，時延優(yōu)化主要集中在這些階段。67在大流程上與普通GSM主叫基本一致，但可以在識別出CSFB呼叫前提下，做一些差異化的流程裁剪與優(yōu)化來實現(xiàn)進一步縮短CSFB呼叫建立時延。序號階段描述1LTE Idle to connectUE在LTE網(wǎng)絡(luò)中由空閑態(tài)進行連接態(tài)（如果UE已經(jīng)有RRC連接由此階段直接跳過）2Service RequestUE在LTE網(wǎng)絡(luò)中發(fā)起擴展業(yè)務(wù)請求（CSFB）3LTE RRC ReleaseUE收到LTE網(wǎng)絡(luò)的重定向

6、請求，釋放LTE連接4Tune to GSM CellsUE附著到GSM小區(qū)5Read GSM SisUE讀取GSM系統(tǒng)廣播消息6GSM Connection SetupUE建立GSM空口連接7Normall CS CallUE建立NAS連接，完成號碼路由分析、指配，直接被叫振鈴1.3 CSFB被叫時延分布CSFB被叫時延可以劃分為下面7個階段。第1步是在LTE下的尋呼（不需要在GSM下尋呼），26步是CSFB呼叫相對于普通GSM被叫額外新增的步驟，時延優(yōu)化主要集中在這些階段。78步在大流程上與普通GSM被叫基本一致，但可以在識別出CSFB呼叫前提下，做一些差異化的流程裁剪與優(yōu)化來實現(xiàn)進下縮短

7、CSFB呼叫建立時延。序號階段描述1Paging in LTEMSC收到被叫呼叫后，通過SGs口觸發(fā)LTE網(wǎng)絡(luò)下的尋呼過程（如果UE已存在RRC連接，MME收到SGs尋呼后直接通過NAS CS Sevivice Notify消息通知UE）2LTE Idle to connectUE在LTE網(wǎng)絡(luò)中由空閑態(tài)進行連接態(tài)（如果UE已經(jīng)有RRC連接由此階段直接跳過）3Service RequestUE在LTE網(wǎng)絡(luò)中發(fā)起擴展業(yè)務(wù)請求（CSFB）4LTE RRC ReleaseUE收到LTE網(wǎng)絡(luò)的重定向請求，釋放LTE連接5Tune to GSM CellsUE附著到GSM小區(qū)6Read GSM SisUE

8、讀取GSM系統(tǒng)廣播消息7GSM Connection SetupUE建立GSM空口連接8Normall CS CallUE建立NAS連接，完成號碼路由分析、指配，直接被叫振鈴CSFB被叫信令流程如下圖所示：2 CSFB時延優(yōu)化方法論CSFB呼叫時延的評估優(yōu)化的核心方法是還原回落信令流程，逐段評估，分段解決。對比CSFB主被叫流程可以看出，被叫流程相比主叫流程多了一步“CSFB尋呼”，除此之外其他流程均類似，在此將CSFB的主被叫時延優(yōu)化合并一起分為8個階段進行分析（優(yōu)化點集中于1/4/6/7/8階段）：序號階段優(yōu)化點1Paging in LTECSFB尋呼策略調(diào)整：由6/8改為5/5/42LT

9、E Idle to connect無3Service Request無4LTE RRC Release取消UE對GSM鄰區(qū)的測量，采用盲重定向方式RRC連接和S1連接釋放并行回落小區(qū)鄰區(qū)優(yōu)化和回落頻點干擾優(yōu)化5Tune to GSM Cells無6Read GSM SisUE緩讀SI 13BSC開啟BCCH擴展功能7GSM Connection Setup核查TA-LA映射，減少LAU流程將指配下發(fā)模式從CA+MA方式改為Frequency List方式8Normall CS Call開啟ECSC功能關(guān)閉3G Classmark功能避免A口IMEI Identify流程MSC向手機發(fā)送鑒權(quán)請求

10、消息中不攜帶AUTN信元針對CSFB呼叫關(guān)閉鑒權(quán)針對CSFB被叫開啟1/16鑒權(quán)&關(guān)閉CSFB呼叫加密3 CSFB時延優(yōu)化手段及效果3.1 優(yōu)化手段及效果匯總針對CSFB的8個階段，可進行的優(yōu)化點主要集中在1/4/6/7/8五個階段，具體措施及效果如下表所示：階段優(yōu)化點理論增益現(xiàn)網(wǎng)增益涉及網(wǎng)元備注1CSFB尋呼策略調(diào)整：由6/8改為5/5/4-0.03sMSC已實施4取消UE對GSM鄰區(qū)的測量，采用盲重定向方式-0.2s-eNB默認開啟RRC連接和S1連接釋放并行-0.1s-eNB默認開啟回落小區(qū)鄰區(qū)優(yōu)化和回落頻點干擾優(yōu)化-eNB已實施6UE緩讀SI 13-0.4s-0.58sUE終端

11、能力BSC開啟BCCH擴展功能-0.4s-BSC不采納7核查TA-LA映射，減少LAU流程0 -2s-LTE已實施將指配下發(fā)模式從CA+MA方式改為Frequency List方式，減少UE在空口接收到Assignment CMD的時長-0.2s-BSC不采納8開啟ECSC功能：BSC打開普通ECSC，將類標更新優(yōu)化設(shè)置為中/高度優(yōu)化，此時若手機已經(jīng)上報類標，當核心網(wǎng)下發(fā)類標查詢時，BSC直接將已上報的類標結(jié)果上報-0.2s-0.159sBSC已實施關(guān)閉3G Classmark功能：BSC上通過開關(guān)，在系統(tǒng)廣播消息中控制UE接入過程不上報Utran Classmask消息-0.3s-BSC默認

12、開啟避免A口IMEI Identify流程：通過MME獲取CSFB用戶IMEI，在聯(lián)合附著或TAU過程中通過SGs接口把IMEI傳遞給MSC，MSC在2G網(wǎng)絡(luò)中重新獲取IMEI-0.5s-MSC/MME默認開啟優(yōu)化核心網(wǎng)鑒權(quán)參數(shù)下發(fā)的消息長度，MSC向手機發(fā)送鑒權(quán)請求消息中不攜帶AUTN信元。-0.2s-0.3sMSC已實施針對CSFB呼叫關(guān)閉鑒權(quán)-1s-1.2sMSC不采納針對CSFB被叫開啟1/16鑒權(quán)&關(guān)閉CSFB呼叫加密-0.72sMSC已實施3.2 CSFB尋呼策略調(diào)整統(tǒng)計東莞Server：SZS68的CSFB尋呼時延分布可知：從第一次和第二次尋呼響應(yīng)時間98.09%的響應(yīng)在

13、2秒內(nèi)完成，現(xiàn)網(wǎng)配置6S/8S，存在剩余的4S/6S做無效等待影響接續(xù)時延。圖2-3 空閑態(tài)下的尋呼響應(yīng)時延分布現(xiàn)網(wǎng)目前尋呼策略為：2次尋呼，尋呼間隔為6S/8S。由此可見，第一次尋呼中后4S的時間基本無用，故對尋呼策略優(yōu)化如下：1)尋呼間隔調(diào)整為4S，減少重復尋呼引入的接續(xù)時延；2)尋呼次數(shù)由2次改為3次，用于提升尋呼成功率；尋呼間隔調(diào)整重復尋呼響應(yīng)次數(shù)尋呼成功總次數(shù)減少時延CSFB MT呼叫平均減少時延尋呼間隔：4S23614566472S0.03241S縮短尋呼間隔，對現(xiàn)網(wǎng)CSFB平均時延略有改善。對于部分接續(xù)時延超長的呼叫，能縮短2S-3S的時延，有效改善用戶感知。3.3 取消UE對G

14、SM鄰區(qū)的測量，采用盲重定向方式基于R8重定向的CSFB策略中，可采用測量重定向和盲重定向。測量重定向相比于盲重定向，區(qū)別在于需要對GSM進行測量并上報測量報告，而盲重定向則直接將UE釋放，減少了測量時間和基站煩判決時間，可以減少CSFB時延，理論上可減少0.2秒。3.4 RRC連接和S1連接釋放并行基于Redirection機制的CSFB中，可以先釋放S1 UE Contex再釋放RRC，也可以先釋放RRC再釋放S1 UE Contex。為了減少CSFB時延，可以RRC連接和S1連接釋放并行，在具體實現(xiàn)中先進行RRC連接釋放，然后再發(fā)起UE Contex釋放，理論上可以減少0.1s的CSFB

15、時延。3.5 回落小區(qū)鄰區(qū)優(yōu)化和回落頻點干擾優(yōu)化CSFB主被叫用戶在LTE側(cè)正?；芈?，在2G網(wǎng)絡(luò)需要接入網(wǎng)絡(luò)（被叫需要進行PagingRsp來響應(yīng)MSC的尋呼）。由于UE在2G小區(qū)接入時，若頻點漏配，會導致UE啟動網(wǎng)絡(luò)重搜索，增大CSFB時延。若遇到擁塞/干擾小區(qū)，會概率出現(xiàn)在2G小區(qū)上搜到了信號并讀取系統(tǒng)消息，而準入困難的問題，造成CSFB時延過長，被叫側(cè)則可能會導致MSC定時器超時而被叫失敗。LTE側(cè)可以通過優(yōu)化回落GSM鄰區(qū)，確保鄰區(qū)頻點添加完整及刪除非主服務(wù)干擾小區(qū)來防止以上問題。3.6 UE緩讀SI 13在UE回落到2G后，需要讀取GSM系統(tǒng)消息并接入2G進行語音業(yè)務(wù)，對SI 13進

16、行緩讀可以減少CSFB時延（集團要求終端具備SI 13緩讀功能），具體如下圖：東莞選取3個BSC進行測試（分別對應(yīng)城區(qū)、鎮(zhèn)區(qū)、農(nóng)村）每個BSC下選擇3個定點進行測試，對比是否緩讀SI13的CSFB時延，得出下表：是否緩讀SI13CSFB時延(s)緩讀SI13時延減少量（s）緩讀SI13時延8.4720.584 不緩讀SI13平均時延9.056可見緩讀SI13后，CSFB時延可縮小0.584秒。3.7 BSC開啟BCCH擴展功能SI13在擴展BCCH上發(fā)送，對不緩讀SI13的終端可以提升UE讀取SI消息的速度，提升CSFB時延。對于緩讀SI13的終端，BCCH上不發(fā)送SI13，更容易讀取到SI1

17、和SI3，提高緩讀成功率：SI3消息中指示SI13的傳送位置，其中0代表在正常BCCH上，1則表示在擴展BCCH傳送：其中SI13的位置標識含義如下，0為在普通BCCH發(fā)送，1為在擴展BCCH發(fā)送：修改SI13在BCCH上發(fā)送，從SI3消息中觀察SI13位置標識指示為1：東莞對此特性進行測試后得出以下結(jié)論：開啟SI13在擴展BCCH發(fā)送后，終端緩讀SI13概率增大場景緩讀SI13次數(shù)不緩讀SI13次數(shù)緩讀SI13概率不緩讀SI13概率開啟擴展BCCH前444648.89%51.11%開啟擴展BCCH后751781.52%18.48%可見在開啟SI13在擴展BCCH發(fā)送后，終端緩讀SI13的概率

18、由48.89%上升至81.52%。由于其他地市嘗試設(shè)置通過Extended發(fā)送SI13的時候發(fā)現(xiàn)設(shè)置后仍然可能從Normal發(fā)送，而且還出現(xiàn)了部分區(qū)域打不了電話并造成大量投訴，具體原因目前尚未清楚，建議暫時此措施未采納。3.8 核查TA-LA映射，減少LAU流程在CSFB過程中，若局部TAC/LAC邊界區(qū)域覆蓋不對齊，在主叫起呼或被叫過程中會多進行一次GSM位置更新，導致CSFB時延增加12秒，同時也加大了CSFB失敗的風險。故需要定期核查TA-LA映射關(guān)系，對齊TA-LA邊界。3.9 將指配下發(fā)模式從CA+MA方式改為Frequency List方式當跳頻方式配置為FrequencyList

19、之后，相比CA+MA的模式在TCH指配時少一個I幀，理論上可減少235ms。該方法生效的條件是：（1）只對1800小區(qū)生效；（2）該小區(qū)最大和最小的頻點間隔不超過63個；（3）和TCH立即指配功能沖突；應(yīng)用說明：（1）愛立信GSM不支持這個功能；（2）前期揭陽修改為FrequencyList，由于有些手機不支持，造出現(xiàn)無法通話的案例，故東莞未采納；3.10 開啟ECSC功能當ECSC配置為中高度時，若MSC查詢UE的2G類標時，BSC用已獲取的類標直接反饋給MSC，避免了再次查詢終端類標的流程，縮短額外冗余傳輸時延，東莞前期測試時延縮短0.159秒：優(yōu)化前后總回落時延（秒）時延縮短（秒）開啟E

20、CSC前10.474 0.159 開啟ECSC后10.315 3.11 關(guān)閉3G Classmark功能3G ClassMark功能是網(wǎng)絡(luò)為了獲取終端的Utran能力，終端下發(fā)的Utran能力查詢功能，以判斷終端是否支持3G網(wǎng)絡(luò)，是否允許終端發(fā)起向3G網(wǎng)絡(luò)的切換。由于目前不支持GSM到TDS的切換，所以網(wǎng)絡(luò)側(cè)可以不用獲取信息。關(guān)閉該功能后，理論上可減少0.3s，由于東莞已經(jīng)關(guān)閉業(yè)務(wù)接入時CLASSMARK請求流程，故未對該措施進行時延縮短評估。3.12 避免A口IMEI Identify流程通過MME獲取CSFB用戶IMEI，在聯(lián)合附著或TAU過程中通過SGS接口把IMEI傳遞給MSC，MSC

21、無需在2G網(wǎng)絡(luò)中重新獲取IMEI，只對首次呼叫有效，理論上可減少0.5秒CSFB時延。通過MME數(shù)據(jù)配置實現(xiàn)。經(jīng)MME核查，東莞相關(guān)MME都已配置，故未對此措施進行時延縮短評估。3.13 MSC向手機發(fā)送鑒權(quán)請求消息中不攜帶AUTN信元AuthenticationRequest 消息中帶了AUTN信元攜帶的消息較多導致鑒權(quán)請求消息的長度大于一個I幀可容納的長度，需要通過2個I幀進行下發(fā)，增加了在空口上傳輸鑒權(quán)請求的消息時長。打開軟參后能優(yōu)化核心網(wǎng)鑒權(quán)參數(shù)下發(fā)的消息長度，在空口上減少傳輸鑒權(quán)請求的消息時長。東莞將0修改為1后（即不攜帶AUTN信元）后，主叫鑒權(quán)時延減少302毫秒。相關(guān)MSC參數(shù)說明如下：軟參設(shè)置建議軟參說明應(yīng)用場景P679 Bit12推薦修改為1，減少鑒權(quán)耗時進而優(yōu)化CSFB時延。軟參開啟后需進行終端兼容性測試（用主流CSFB商用終端進行CSFB業(yè)務(wù)撥打測試）MOD MSFP: ID=P679, MODTYPE=P1, BIT=12, BITVAL=1;用于控制4G用戶回落到2G后MSOFTX3000向手機發(fā)送的Authentication request消息中是否攜帶AUTN信元。0：攜帶，保持原有處理。1：不攜帶。