王相协-TD-LTE CSFB优化方案

1、-作者xxxx-日期xxxx王相协-TD-LTE CSFB优化方案【精品文档】TD-LTE CSFB优化方案姓名: 王相协专业: NPO-LTE提交时间 2014-8-14摘要2013年12份中国移动开始大规模建设TD-LTE网络，在获得网络高速率体验的同时将语音承载放在GSM网络和TDS网络。本文介绍了CSFB至GSM原理、CSFB信令流程、涉及参数，现有网络CSFB成功率和时延分析，及CSFB外场覆盖与参数优化手段，并在文中介绍了相关优化措施实施前后的测试对比，最终在全网推广配置最优的CSFB参数，使用户不只体验TD-LTE带来的高速率，也保证语音通话的良好感知。关键词TD-LTE,CSF

2、B原理,CSFB信令,时延,成功率目 录一、概述3二、CSFB原理3、CSFB原理3、CSFB信令流程4、Fast return 到 LTE6三、现网CSFB参数配置6、CSFB参数配置6、CSFB GSM/TDS频点现网配置原则7四、CSFB优化方案8五、优化方案实施与验证9、测试工具及测试方法9、成功率和时延优化验证9、TAC优化验证11、优化小结11六、总结11一、 概述随着无线数据业务需求的增长和LTE的商用，运营商在现有GERAN/UTRAN网络的基础上，逐步引入LTE网络满足人们快速增长的无线数据业务需求，但如何同时为用户提供语音服务，也成为运营商引入LTE前不得不面对的问题。为了

3、保护运营商已经在GSM/TDS网络中的投资，新的语音解决方案需要充分利用传统网络设备并能够平滑的从GSM/TDS网络演进到LTE网络。3GPP TS23.272 V8.5.0 提供了一种电路域回落的机制，保证用户同时注册在EPS网络和传统的电路域网络，在用户发起语音业务时，由EPS网络指示用户回落到目标电路域网络之后，再发起语音呼叫。该语音解决方案就是Circuit Switched Fallback in Evolved Packet System，简称CSFB。CSFB是LTE语音过渡方案，目标方案为VoLTE/SRVCC，但目前厂家设备支持、终端成熟性尚不具备，初期国际运营商LTE语音采

4、用CSFB。广东梅州移动公司现阶段已经建设326个D频段宏站和30个E频段室分站点，基本覆盖梅州城区和各县城区。覆盖区域内人口密集，用户增量大，做好语音业务优化，保障用户良好感知，推动4G网络快速发展。二、 CSFB原理2.1、CSFB原理Ø CSFB基本概念（ Circuit Switched Fallback in Evolved Packet System ）3GPP定义的电路域回落机制，保证用户同时注册在EPS和传统电路域网络，用户发起语音业务时，由EPS指示用户回落到电路域网络后再发起语音呼叫。Ø CSFB主要过程开机选网驻留：优先驻留在LTE，即终端开机>

5、LTE及2G/3G电路域联合注册（确保用户同时注册在EPS和GSM电路域网络）>驻留LTE。该过程是CSFB基本流程。呼叫请求回落：网络指示终端先重选回到2/3G，由CS网络提供语音服务。通话结束返回：终端完成呼叫后返回到LTE网络驻留。2.2、CSFB信令流程Ø 联合附着/联合位置更新当UE附着和驻留LTE网络时，为了接收被叫语音业务寻呼、支持短信收发，必须搭建EPC与GSM电路域间的一座桥梁，即LTE覆盖区内MSC需支持与MME间的SGs接口，为CSFB终端执行LTE和GSM两网的联合附着和联合位置更新，在GSM网络CS域保存有注册状态及位置信息。联合附着信令流程如下图所示

6、:联合位置更新信令流程如下图所示：Ø CSFB寻呼信令流程主叫信令流程如图所示：被叫信令流程如图所示：2.3、Fast return 到 LTEFast return终端在完成呼叫后可以迅速从GSM返回LTE 网络，Fast Return缩短了LTE手机在GSM CS域结束通话后返回LTE的时间。如果手机是LTE功能的，在信道释放阶段BSC提供LTE的邻区信息给手机，因此手机可以在呼叫释放以后直接到LTE,无需执行LA/RA的更新过程。当TCH释放后，BSC根据手机的能力判断是否LTE邻区信息应该包括在信道释放消息中。在信道释放中BSC应该包括LTE邻区信息，手机将提前测量LTE邻区

7、并在通话结束后快速返回LTE小区。三、 现网CSFB参数配置3.1、CSFB参数配置UE通过R8重定向方式回落GSM/TDS网络并发起呼叫（或者被叫），LTE网络在下发的RRC Connection Release消息中携带配置GSM/TDS邻区的频点，UE通过测量接入目标GSM/TDS小区，在GSM/TDS小区上建立通话。打开CSFB开关：配置REDRT对象（GERAN ARFCN list）：配置REDRT对象（TDS ARFCN list）：、CSFB GSM/TDS频点现网配置原则Ø 集团建议的CSFB 频点规划原则如下：如果4G与2G小区共站4G首先需要配置所有共站的2G小

8、区频点;同时需要继承其中同方向角的2G共站小区的2G邻区频点（即同向小区及同向小区的邻区所有频点）。如果4G仅与3G小区共站4G需要配置所有3G共站小区的2G邻区频点。如果4G站点为新建站优先添加第一圈2G邻区频点。另外核查以下两类漏配2G小区频点：l 距离4G站点最近的N个2G站址小区频点Ml 4G小区天线法向方向正面对打小区且两小区天线相对方向角度在60°之内最近的2个候选邻区频点（该邻区距本小区不超过1000m），如该2小区频点被包含于前述M个小区频点，则需配邻区频点个数为M，否则为M+2个。如果4G与2G共室分4G需要配置该2G室分频点，及该2G室分小区的邻区频点。Ø

9、; NSN建议4G侧添加回落到2G的BCCH频点原则如下：l 共站的同向2G BCCH频点一定要包括；l 4G侧最好配置不超过12个2G频点；l 如果2G侧是900M和1800M双层网，考虑到1800M的无线环境优于900M，建议只选配1800M频点；l 避开2G侧的最差小区，例如高干扰、高质差和高拥塞小区等。四、 CSFB优化方案本文主要介绍从GSM/TDS网络频点配置、LTE小区TAC规划入手优化CSFB功能的成功率和时延。在CP1阶段，梅州TD-LTE大部份基站满足与2G共站的条件。集团的建议着重强调2G现网邻区的继承，而NSN的建议强调CSFB邻区数量和质量，整合两方面建议，我们提出了

10、适合梅州网络的CSFB频点配置方案和TAC规划方案。l 2014年2月，对全网2G小区进行第一版规划。不区分900M/1800M，也不区分宏站/室分，根据邻区相关性制定规划，满足CSFB邻区10个以下。l 2014年3月，考虑到密集城区的宏站较多，有可能出现CSFB小区全是宏站，因此制定了分组规划方案：最大8个宏站（不区分900M/1800M）+最大2个室分（不区分900M/1800M）。l 2014年5月，考虑到1800M的通话质量整体优于900M，分组规划方案演进为：最大4个900M共站小区（3个共站1个非共站，如无共站则挑选相关性最大的4个）+最大5个1800M小区（3个共站2个非共站，

11、如无共站则挑选相关性最大的5个）+最大2个室分（不区分900M/1800M）。这样终端较大几率回落到1800M小区，提高用户感知。l LTE小区TAC规划和共站或者距离最近的GSM小区LAC相同五、 优化方案实施与验证5.1、测试工具及测试方法Ø 测试手机：主叫为索尼M35T（2/3/4G），被叫为Iphone 5S（2/3/4G）ØØ 测试方法：在测试软件CDS内设置测试模板，呼叫时间15S，通话时间30S，等待时间15S，循环10次，定点测试。5.2、成功率和时延优化验证Ø 宏站CSFB回落到GSM/TDS测试测试目的：了解宏站900M/1800M频

12、点的回落差异；LTE侧RSRP对CSFB成功率、回落时延的影响；2G重定向数据删除时，回落3G的差异。实验场景组1：CSFB回落到2G场景CSFB回落到2G场景CSFB频点信息测试1测试2测试3平均时长回落频点初始状态被叫时延33、32、37、5133删掉最强900M频点（33）32、37、51571删掉所有900M频点，增加一个不相关频点34571只有一个900M最强频点331133只有一个1800M最强频点571571删掉所有1800M频点，增加一个不相关频点572571测试结果分析：l CSFB成功率都是100%；l 测试点收到较强频点是：571、33，而37、51频点较弱；l CSFB

13、频点信息表如果包含571、33的时候，终端会正确回落571、33上；l 如果33、571频点都删除，则终端会自主回落到571；l 剔除测试误差，CSFB频点信息是否包含33、571频点，对CSFB回落的时延影响不大。实验场景组2：LTE场强对CSFB成功率的影响CSFB频点34 RSRP=-80dbm场景测试1测试2测试3测试4测试5测试6测试7测试8测试9测试10平均时长M35TCSFB频点34 RSRP=-108dbm场景测试1测试2测试3测试4测试5测试6测试7测试8测试9测试10平均时长M35T测试结果分析：l CSFB成功率都是100%；l LTE侧的RSRP强度对终端CSFB回落成

14、功率、回落时延都没有显著影响。实验场景组3：删除2G重定向数据，CSFB回落到3G场景：CSFB回落到3G场景CSFB频点信息测试1测试2测试3平均时长回落频点2G频点全删，只有3G重定向频点10120、10063、1007110120删掉最强3G频点（10120)10063、1007110063删掉所有3G频点，增加一个不相关频点1005510120测试结果分析：l CSFB成功率都是100%；l CSFB频点信息表如果不匹配时，终端会正确回落3G频点10120上；l 回落到3G的时间比回落到2G的时间大约延长1秒。Ø 室分站CSFB回落到2G测试测试目的：了解室分站点900M/1

15、800M频点的回落差异；实验场景：CSFB回落到2G场景类型CSFB频点信息测试1测试2测试3平均时长回落频点初始状态被叫时延55、51、40、36、49、43、53、42、557、576、56853删掉最强GSM频点（53）55、51、40、36、49、43、42、557、576、568568、51、36再删掉3个回过落的GSM频点55、40、49、43、42、557、57649只有1个频点1136、45、53测试结果分析：l CSFB成功率都是100%；l 当所处的位置2G信号波动较大时，终端会在几个较强CSFB频点间“随机”选择，进行回落；l 当CSFB频点为TCH频点时，终端会“随机”

16、选择较强的频点，如果这个频点是较远的频点，通话将出现干扰。5.3、TAC优化验证CSFB过程结合2G和4G信令分析，如果LTE小区的TAC和2G小区的LAC不同，在GMS Cm Service Request之前，需要进行LAU，势必会影响2G接续时延。联合位置更新时MME会根据TA信息为UE分配一个映射的LAI，而UE在CSFB后如果能进入相同的LAI，则无需LAU，进而可以减少回落对呼叫建立时间带来的时延。(由于其他原因没有进行LTE小区的TAC和2G小区的LAC不同及相同的时延验证，只从理论上进行分析)5.4、优化小结从以上几组测试可以看到，即使定义的CSFB频点和现网无线环境不匹配，终端依然能正常回落到2G小区。但是，在信号波动比较大的地方（比如高楼），终端会“随机”占用一个距离较远而信号较强的信号，此时可能会有较大的干扰。因此，CSFB频点必须与现网无线环境进行匹配，避免添加较远、干扰大的小区。LTE小区的TAC要和共站或者最近的GSM小区LAC一致，以降低失败概率，减少时延，改善客户感知。六、 总结本优化方案的整体思路为，通过优化接续过程中各个环节的时间消耗和影响，找出具有较大优化空间的环节，从数据规划、参数、功能等方面入手进行方案制定和实施，以缩短CSFB时延、提升成功