东莞移动精品网CSFB时延优化指导书1205

1、文档名称文档密级东莞移动精品网CSFB时延优化指导书华为技术有限公司版权所有 不得复制文档版本：V1.1发布日期：2014/12/05目录1CSFB时延分布介绍31.1L2G R8 Redicration回落技术31.2CSFB主叫时延分布41.3CSFB被叫时延分布52CSFB时延优化方法论63CSFB时延优化手段及效果73.1优化手段及效果汇总73.2CSFB寻呼策略调整83.3取消UE对GSM邻区的测量，采用盲重定向方式93.4RRC连接和S1连接释放并行93.5回落小区邻区优化和回落频点干扰优化93.6UE缓读SI 13103.7BSC开启BCCH扩展功能103.8核查TA-LA映射，

2、减少LAU流程123.9将指配下发模式从CA+MA方式改为Frequency List方式123.10开启ECSC功能133.11关闭3G Classmark功能133.12避免A口IMEI Identify流程133.13MSC向手机发送鉴权请求消息中不携带AUTN信元143.14针对CSFB呼叫关闭鉴权153.15针对CSFB被叫开启1/16鉴权、关闭CSFB呼叫加密161 CSFB时延分布介绍1.1 L2G R8 Redicration回落技术4G建网初期，中移动的4G语音策略采用于基于R8盲重定向的CSFB，从4G回落至GSM进行语音业务。即eNodeB收到CSFB指示后，通过RRC

3、Release消息直接释放UE，并在释放消息中指示UE一个目标系统GERAN的频点组信息，加快UE搜索目标的时间。UE搜索网格成功后，读取GERAN小区消息，发起初始接入过程，并进行CS业务的申请。对网络侧而言，此UE相当于初始接入用户。R8 Redirection遵从3GPP R8 23.272协议，目前对UE和网络侧要求协议版本R8以上，目前绝大多数设备都是支持R8的，商用最多的也是此种方式，E2E的各网元基本不用任何升级和改造，中国移动当前采用此回落策略。L2G R8 Redirection的CSFB主叫流程如下图所示：1. UE通过Extended Service Request消息（

4、NAS消息）通知MME发起CS域业务。2. MME通过S1-AP Request消息指示eNodeB触发CSFB过程。3. eNodeB根据UE能力、配置参数及算法策略决定是否启动盲切换。4. eNodeB在RRC Connection Release消息中携带一个目标GERAN的频点组，指示UE进行重定向，并发起S1 UE上下文释放过程。5. UE在目标GSM小区可能发起LA更新，或者联合的RA/LA更新，或同时发起LA的RA更新。6. 对于GERAN，如果GERAN或UE不支持双传输模式（DTM，即CS和PS业务并发），则挂起PS域业务。7. UE在GERAN小区发起CS域业务建立过程。对

5、于回落GSM网络时延的理论值如下表所示：1.2 CSFB主叫时延分布CSFB主叫时延可以划分为下面7个阶段。15步是CSFB呼叫相对于普通GSM主叫额外新增的步骤，时延优化主要集中在这些阶段。67在大流程上与普通GSM主叫基本一致，但可以在识别出CSFB呼叫前提下，做一些差异化的流程裁剪与优化来实现进一步缩短CSFB呼叫建立时延。序号阶段描述1LTE Idle to connectUE在LTE网络中由空闲态进行连接态（如果UE已经有RRC连接由此阶段直接跳过）2Service RequestUE在LTE网络中发起扩展业务请求（CSFB）3LTE RRC ReleaseUE收到LTE网络的重定向

6、请求，释放LTE连接4Tune to GSM CellsUE附着到GSM小区5Read GSM SisUE读取GSM系统广播消息6GSM Connection SetupUE建立GSM空口连接7Normall CS CallUE建立NAS连接，完成号码路由分析、指配，直接被叫振铃1.3 CSFB被叫时延分布CSFB被叫时延可以划分为下面7个阶段。第1步是在LTE下的寻呼（不需要在GSM下寻呼），26步是CSFB呼叫相对于普通GSM被叫额外新增的步骤，时延优化主要集中在这些阶段。78步在大流程上与普通GSM被叫基本一致，但可以在识别出CSFB呼叫前提下，做一些差异化的流程裁剪与优化来实现进下缩短

7、CSFB呼叫建立时延。序号阶段描述1Paging in LTEMSC收到被叫呼叫后，通过SGs口触发LTE网络下的寻呼过程（如果UE已存在RRC连接，MME收到SGs寻呼后直接通过NAS CS Sevivice Notify消息通知UE）2LTE Idle to connectUE在LTE网络中由空闲态进行连接态（如果UE已经有RRC连接由此阶段直接跳过）3Service RequestUE在LTE网络中发起扩展业务请求（CSFB）4LTE RRC ReleaseUE收到LTE网络的重定向请求，释放LTE连接5Tune to GSM CellsUE附着到GSM小区6Read GSM SisUE

8、读取GSM系统广播消息7GSM Connection SetupUE建立GSM空口连接8Normall CS CallUE建立NAS连接，完成号码路由分析、指配，直接被叫振铃CSFB被叫信令流程如下图所示：2 CSFB时延优化方法论CSFB呼叫时延的评估优化的核心方法是还原回落信令流程，逐段评估，分段解决。对比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寻呼”，除此之外其他流程均类似，在此将CSFB的主被叫时延优化合并一起分为8个阶段进行分析（优化点集中于1/4/6/7/8阶段）：序号阶段优化点1Paging in LTECSFB寻呼策略调整：由6/8改为5/5/42LT

9、E Idle to connect无3Service Request无4LTE RRC Release取消UE对GSM邻区的测量，采用盲重定向方式RRC连接和S1连接释放并行回落小区邻区优化和回落频点干扰优化5Tune to GSM Cells无6Read GSM SisUE缓读SI 13BSC开启BCCH扩展功能7GSM Connection Setup核查TA-LA映射，减少LAU流程将指配下发模式从CA+MA方式改为Frequency List方式8Normall CS Call开启ECSC功能关闭3G Classmark功能避免A口IMEI Identify流程MSC向手机发送鉴权请求

10、消息中不携带AUTN信元针对CSFB呼叫关闭鉴权针对CSFB被叫开启1/16鉴权&关闭CSFB呼叫加密3 CSFB时延优化手段及效果3.1 优化手段及效果汇总针对CSFB的8个阶段，可进行的优化点主要集中在1/4/6/7/8五个阶段，具体措施及效果如下表所示：阶段优化点理论增益现网增益涉及网元备注1CSFB寻呼策略调整：由6/8改为5/5/4-0.03sMSC已实施4取消UE对GSM邻区的测量，采用盲重定向方式-0.2s-eNB默认开启RRC连接和S1连接释放并行-0.1s-eNB默认开启回落小区邻区优化和回落频点干扰优化-eNB已实施6UE缓读SI 13-0.4s-0.58sUE终端

11、能力BSC开启BCCH扩展功能-0.4s-BSC不采纳7核查TA-LA映射，减少LAU流程0 -2s-LTE已实施将指配下发模式从CA+MA方式改为Frequency List方式，减少UE在空口接收到Assignment CMD的时长-0.2s-BSC不采纳8开启ECSC功能：BSC打开普通ECSC，将类标更新优化设置为中/高度优化，此时若手机已经上报类标，当核心网下发类标查询时，BSC直接将已上报的类标结果上报-0.2s-0.159sBSC已实施关闭3G Classmark功能：BSC上通过开关，在系统广播消息中控制UE接入过程不上报Utran Classmask消息-0.3s-BSC默认

12、开启避免A口IMEI Identify流程：通过MME获取CSFB用户IMEI，在联合附着或TAU过程中通过SGs接口把IMEI传递给MSC，MSC在2G网络中重新获取IMEI-0.5s-MSC/MME默认开启优化核心网鉴权参数下发的消息长度，MSC向手机发送鉴权请求消息中不携带AUTN信元。-0.2s-0.3sMSC已实施针对CSFB呼叫关闭鉴权-1s-1.2sMSC不采纳针对CSFB被叫开启1/16鉴权&关闭CSFB呼叫加密-0.72sMSC已实施3.2 CSFB寻呼策略调整统计东莞Server：SZS68的CSFB寻呼时延分布可知：从第一次和第二次寻呼响应时间98.09%的响应在

13、2秒内完成，现网配置6S/8S，存在剩余的4S/6S做无效等待影响接续时延。图2-3 空闲态下的寻呼响应时延分布现网目前寻呼策略为：2次寻呼，寻呼间隔为6S/8S。由此可见，第一次寻呼中后4S的时间基本无用，故对寻呼策略优化如下：1)寻呼间隔调整为4S，减少重复寻呼引入的接续时延；2)寻呼次数由2次改为3次，用于提升寻呼成功率；寻呼间隔调整重复寻呼响应次数寻呼成功总次数减少时延CSFB MT呼叫平均减少时延寻呼间隔：4S23614566472S0.03241S缩短寻呼间隔，对现网CSFB平均时延略有改善。对于部分接续时延超长的呼叫，能缩短2S-3S的时延，有效改善用户感知。3.3 取消UE对G

14、SM邻区的测量，采用盲重定向方式基于R8重定向的CSFB策略中，可采用测量重定向和盲重定向。测量重定向相比于盲重定向，区别在于需要对GSM进行测量并上报测量报告，而盲重定向则直接将UE释放，减少了测量时间和基站烦判决时间，可以减少CSFB时延，理论上可减少0.2秒。3.4 RRC连接和S1连接释放并行基于Redirection机制的CSFB中，可以先释放S1 UE Contex再释放RRC，也可以先释放RRC再释放S1 UE Contex。为了减少CSFB时延，可以RRC连接和S1连接释放并行，在具体实现中先进行RRC连接释放，然后再发起UE Contex释放，理论上可以减少0.1s的CSFB

15、时延。3.5 回落小区邻区优化和回落频点干扰优化CSFB主被叫用户在LTE侧正常回落，在2G网络需要接入网络（被叫需要进行PagingRsp来响应MSC的寻呼）。由于UE在2G小区接入时，若频点漏配，会导致UE启动网络重搜索，增大CSFB时延。若遇到拥塞/干扰小区，会概率出现在2G小区上搜到了信号并读取系统消息，而准入困难的问题，造成CSFB时延过长，被叫侧则可能会导致MSC定时器超时而被叫失败。LTE侧可以通过优化回落GSM邻区，确保邻区频点添加完整及删除非主服务干扰小区来防止以上问题。3.6 UE缓读SI 13在UE回落到2G后，需要读取GSM系统消息并接入2G进行语音业务，对SI 13进

16、行缓读可以减少CSFB时延（集团要求终端具备SI 13缓读功能），具体如下图：东莞选取3个BSC进行测试（分别对应城区、镇区、农村）每个BSC下选择3个定点进行测试，对比是否缓读SI13的CSFB时延，得出下表：是否缓读SI13CSFB时延(s)缓读SI13时延减少量（s）缓读SI13时延8.4720.584 不缓读SI13平均时延9.056可见缓读SI13后，CSFB时延可缩小0.584秒。3.7 BSC开启BCCH扩展功能SI13在扩展BCCH上发送，对不缓读SI13的终端可以提升UE读取SI消息的速度，提升CSFB时延。对于缓读SI13的终端，BCCH上不发送SI13，更容易读取到SI1

17、和SI3，提高缓读成功率：SI3消息中指示SI13的传送位置，其中0代表在正常BCCH上，1则表示在扩展BCCH传送：其中SI13的位置标识含义如下，0为在普通BCCH发送，1为在扩展BCCH发送：修改SI13在BCCH上发送，从SI3消息中观察SI13位置标识指示为1：东莞对此特性进行测试后得出以下结论：开启SI13在扩展BCCH发送后，终端缓读SI13概率增大场景缓读SI13次数不缓读SI13次数缓读SI13概率不缓读SI13概率开启扩展BCCH前444648.89%51.11%开启扩展BCCH后751781.52%18.48%可见在开启SI13在扩展BCCH发送后，终端缓读SI13的概率

18、由48.89%上升至81.52%。由于其他地市尝试设置通过Extended发送SI13的时候发现设置后仍然可能从Normal发送，而且还出现了部分区域打不了电话并造成大量投诉，具体原因目前尚未清楚，建议暂时此措施未采纳。3.8 核查TA-LA映射，减少LAU流程在CSFB过程中，若局部TAC/LAC边界区域覆盖不对齐，在主叫起呼或被叫过程中会多进行一次GSM位置更新，导致CSFB时延增加12秒，同时也加大了CSFB失败的风险。故需要定期核查TA-LA映射关系，对齐TA-LA边界。3.9 将指配下发模式从CA+MA方式改为Frequency List方式当跳频方式配置为FrequencyList

19、之后，相比CA+MA的模式在TCH指配时少一个I帧，理论上可减少235ms。该方法生效的条件是：（1）只对1800小区生效；（2）该小区最大和最小的频点间隔不超过63个；（3）和TCH立即指配功能冲突；应用说明：（1）爱立信GSM不支持这个功能；（2）前期揭阳修改为FrequencyList，由于有些手机不支持，造出现无法通话的案例，故东莞未采纳；3.10 开启ECSC功能当ECSC配置为中高度时，若MSC查询UE的2G类标时，BSC用已获取的类标直接反馈给MSC，避免了再次查询终端类标的流程，缩短额外冗余传输时延，东莞前期测试时延缩短0.159秒：优化前后总回落时延（秒）时延缩短（秒）开启E

20、CSC前10.474 0.159 开启ECSC后10.315 3.11 关闭3G Classmark功能3G ClassMark功能是网络为了获取终端的Utran能力，终端下发的Utran能力查询功能，以判断终端是否支持3G网络，是否允许终端发起向3G网络的切换。由于目前不支持GSM到TDS的切换，所以网络侧可以不用获取信息。关闭该功能后，理论上可减少0.3s，由于东莞已经关闭业务接入时CLASSMARK请求流程，故未对该措施进行时延缩短评估。3.12 避免A口IMEI Identify流程通过MME获取CSFB用户IMEI，在联合附着或TAU过程中通过SGS接口把IMEI传递给MSC，MSC

21、无需在2G网络中重新获取IMEI，只对首次呼叫有效，理论上可减少0.5秒CSFB时延。通过MME数据配置实现。经MME核查，东莞相关MME都已配置，故未对此措施进行时延缩短评估。3.13 MSC向手机发送鉴权请求消息中不携带AUTN信元AuthenticationRequest 消息中带了AUTN信元携带的消息较多导致鉴权请求消息的长度大于一个I帧可容纳的长度，需要通过2个I帧进行下发，增加了在空口上传输鉴权请求的消息时长。打开软参后能优化核心网鉴权参数下发的消息长度，在空口上减少传输鉴权请求的消息时长。东莞将0修改为1后（即不携带AUTN信元）后，主叫鉴权时延减少302毫秒。相关MSC参数说明如下：软参设置建议软参说明应用场景P679 Bit12推荐修改为1，减少鉴权耗时进而优化CSFB时延。软参开启后需进行终端兼容性测试（用主流CSFB商用终端进行CSFB业务拨打测试）MOD MSFP: ID=P679, MODTYPE=P1, BIT=12, BITVAL=1;用于控制4G用户回落到2G后MSOFTX3000向手机发送的Authentication request消息中是否携带AUTN信元。0：携带，保持原有处理。1：不携带。默