宁波4G语音回落3G试验阶段报告V2.3

1、宁波移动TD网络SERVICE EXCELLENCE宁波4G语音回落3G试验阶段性报告Nokia Solutions and Networks诺基亚宁波TD项目组2016.01.171. 背景随着LTE技术运用，用户对高速率需求越发明显，4G用户呈不断增长趋势。当前LTE虽然开始启用VoLTE技术，但大部分的语音业务仍主要通过CSFB承载于2G网络。CSFB技术适用于2G/3G网络与TD-LTE的无线网络重叠覆盖的场景，但4G网络和2G网络难免存在覆盖不一致场景，导致4G语音回落到2G覆盖空洞区域，对用户感知造成极大影响。为满足2G覆盖空洞区域LTE用户的语音需求以及利用3G网络的有效资源，我

2、们对CSFB回落TDS进行功能验证和场景验证，得出一套可行的CSFB回落TDS配置方案，并分析CSFB回落TDS对落成功率、时延、驻留比、用户感知等各方面影响。2. 功能场景验证：2.1 CSFB TO TDS场景验证目的 CSFB TO TDS分场景验证的主要目的在于：通过多场景，多终端的配合验证测试，寻找CSFB 回落3G网络比回落2G网络的亮点，得出一套可行的CSFB回落TDS配置方案，为后续全网推广做准备。2.2 CSFB TO TDS功能开展计划我们主要通过以下方面对CSFB TO TDS功能进行验证和优化：阶段一：CSFB TO TDS功能完整性验证1) 单独开启CSFB TO T

3、DS功能验证。2) 开启CSFB TO TDS和TD-LTE FR功能验证。阶段二：最优场景验证1) CSFB TO TDS最优配置场景验证。2) CSFB TO TDS和CSFB TO GSM 对比验证。阶段三：场景推广及优化1) 试验点推广及优化评估。2) 全网推广及后续优化。2.3 CSFB TO TDS完整性验证4G语音通过CS FALL BACK过程回落到TDS网络，语音业务结束后，UE通过TD-LTE FR功能快速返回LTE网络，其中涉及的TDS TD-LTE CSFB和TD-LTE FR两项功能，由于现网未曾开启使用，没有开启流程和成功试验经验，所以需要挑选现网场景进行功能完整性

4、验证，确定功能正常可用。2.3.1 CSFB TO TDS功能验证1、技术原理4G语音回落至TDS是指UE在TD-LTE发起CS业务时，可以通过CS FALL BACK过程回落到TDS网络，在该场景下语音业务结束后，UE通过TD-LTE FR功能快速返回LTE网络。为此该过程涉及TDS TD-LTE CSFB和TD-LTE FR两项功能1、目前TDS TD-LTE CSFB有三种方式：l 伴随PS HO的CSFB：PS业务切换到TDS网络，CS业务在TDS网络接入。l 基于RRC重定向（R8）的CSFB：UE在LTE发起CS业务时，LTE发起RRC Release，释放UE，UE根据RRC R

5、elease消息中携带的频点信息自主重选到TDS网络上，发起CS业务。主要为不支持R9重定向的终端采用。l 基于RRC重定向（R9）的CSFB：UE在LTE发起CS业务时，LTE发起RRC Release，释放UE，同时这个RRC Release消息会指示UE重选到TDS的哪个目标小区，以及这个小区的系统广播信息的内容，UE重选后再发起CS业务。相比R8的方式，提前将目标小区的广播信息告知UE，UE重选后不需要再读取目标小区的系统信息就可发起接入，可以加快接入网络的过程。由于R9方式，需要核心网配合改造。现网4G语音回落至2G的方式为R8。本次功能验证同样采用R8方式。2、验证结果对测试站点单

6、独打开CSFB TO TDS功能，测试终端当主叫和被叫分别进行语音业务15次，统计测试结果:测试结果汇总测试场景用户状态是否能回落3GCSFB回落尝试次数CSFB回落成功次数FR返回次数FR返回成功次数打开3G CSFB，关闭2G CSFB，关闭TD-LTE FR主叫能151500被叫能151500从测试结果可以看出：开启4G语音回落TDS功能后，LTE语音业务能正常回落3G，通话结束后，不能快速返回4G，而是通过重选功能返回4G 网络。重要信令截图下:l LTE NAS->Extended service request携带信息如下：如图所示，Extended service requ

7、est中携带service-type信元，指示业务类型为CSFB语音业务；l LTE RRC->RRC Connection Release携带信息如下：如图所示，UE在LTE网络侧收到RRC Connection Release消息，消息中携带3G小区的主频点10114，这说明4G语音回落3G功能开启正常，UE后续将进行重定向到3G网络动作。l LTE RRC->RRC Connection Release携带信息如下：如图所示，UE在LTE网络侧收到RRC Connection Release消息，消息中没有携带3G小区频点UE后续通过重选回到4G网络。2.3.2 TD-LTE

8、 FR功能验证1、技术原理TD-LTE FR是指CSFB场景下的语音业务结束后，UE快速返回TD-LTE驻留；在CSFB场景下的语音业务结束后，TDS将当前小区的TD-LTE邻区信息列表通过RRC Releasewith redirection带给终端，由终端测量并驻留到合适的TD-LTE小区。当语音释放时，如果还存在PS业务，则不使用快速返回技术。RRC Connection Release 消息对于CSFB用户，RRC连接释放时，如果同时满足如下条件，则RNC执行Fast Return流程，启用TD-LTE FR特性。l UE进行CS业务。l RNC判断出终端支持TD-LTE模式（UE协议

9、版本必须为R9版本，且支持TD-LTE）。l 当前TDS小区已配置TD-LTE邻区信息。RNC已申请并激活TD-LTE FR特性的License，且功能开关已开启。2、验证结果对测试站点开启CSFB TO TDS和TDLTEFR两项功能，测试终端驻留4G做主叫和被叫分别进行15次语音业务，统计结果如下：测试结果汇总测试场景用户状态是否能回落3GCSFB回落尝试次数CSFB回落成功次数FR返回次数FR返回成功次数打开3G CSFB，关闭2G CSFB，打开TD-LTE FR主叫能15151515被叫能15151515从测试结果可以看出，对于CSFB场景下的语音业务结束后，能够通过FR功能快速返回

10、4G网络。重要信令截图如下：l TDS->rrcConnectionRelease携带信息如下： 如图所示，UE在3G网络侧通话结束后，收到rrcConnectionRelease消息，消息中携带4G频点38400和38950，这说明TD-LTE FR功能开启正常，UE后续将通过FR重定向回到4G网络，大大缩短返回4G网络时间。2.3.3 CSFB优先级开关设置验证对测试站点开启CSFB TO TDS和CSFB TO GSM功能，配置不同优先级，测试终端驻留4G做主叫和被叫分别进行15次语音业务，统计结果如下：测试结果汇总测试场景用户状态是否能回落3GCSFB回落尝试次数CSFB回落成功

11、次数FR返回次数FR返回成功次数打开3G CSFB，打开2G CSFB（低优先级），打开TD-LTE-FR主叫能15151515被叫能15151515打开3G CSFB，打开2G CSFB（高优先级），打开TD-LTE-FR主叫不能/被叫不能/从测试结果可以看出：3G CSFB为高优先级别时，LTE语音业务回落3G网络；3G CSFB为低优先级别时，LTE语音业务不能回落3G网络，从信令看是回落到2G网络。因此，LTE语音业务优先回落高优先级网络。重要信令截图：l CSFB TO 3G(高优先级) ，LTE RRC->RRC Connection Release携带信息如下：从图中看出，

12、LTE语音业务回落到3G网络。l CSFB TO 3G(低优先级) ，LTE RRC->RRC Connection Release携带信息如下：从图中看出，LTE语音业务回落到2G网络。2.3.4 功能完整性验证小结1. 单独开启CSFB TO TDS 功能，LTE语音业务能正常回落3G网络，通话结束后通过重选回到4G网络。2. 开启CSFB TO TDS和TDLTEFR功能后，CSFB场景下的语音业务结束后，能够通过FR功能快速返回4G网络。3. LTE语音业务优先回落高优先级网络。附件：宁波4G语音回落3G和TD-LTE FR功能完整性验证报告2.4 CSFB TO TDS测试场景

13、验证2.4.1 CSFB TO TDS最优配置场景验证1、验证目的CSFB TO TDS和TD-LTE FR两项功能开启，其中CSFB功能涉及到TDL侧配置TDS频点和在TDS侧配置LTE邻区频点操作。对于TDS侧配置LTE邻区频点，我们要保证邻区和频点添加的完整性；对于TDL侧配置TDS频点，这部分涉及到配置TDS频点数量和频点优先级的设置，不同的场景设置可能会带来不同的用户体验，由于当前还没有配置案例，我们需要对不同配置场景进行测试验证，以找出最优配置方案。2、验证方案对于CSFBTOTDS最优场景验证我们计划分7个大场景， 每个大场景分3个小模块，共计21个模块进行测试验证。验证中，每个

14、模块测试终端当主叫和被叫，在4G网络下分别进行语音业务15次，我们主要统计CSFB成功率，CSFB回落时延（主要关注），CSFB接通时延，FR成功率，FR时延等指标。验证方案场景验证阶段测试场景配置测试操作测试终端状态阶段一：3G频点最优配置场景测试场景一：只配置一个正确3G频点测试终端与CSFB回落3G终端互拨主叫被叫测试终端与CSFB回落2G终端互拨主叫被叫测试终端与只支持2/3G终端互拨主叫被叫场景二：只配置一个错误3G频点测试终端与CSFB回落3G终端互拨主叫被叫测试终端与CSFB回落2G终端互拨主叫被叫测试终端与只支持2/3G终端互拨主叫被叫场景三：配置6个正确3G频点（优先级一致）

15、测试终端与CSFB回落3G终端互拨主叫被叫测试终端与CSFB回落2G终端互拨主叫被叫测试终端与只支持2/3G终端互拨主叫被叫场景四：配置5个不同优先级3G频点（共站主频点优先级最高）测试终端与CSFB回落3G终端互拨主叫被叫测试终端与CSFB回落2G终端互拨主叫被叫测试终端与只支持2/3G终端互拨主叫被叫场景五：正确配置4个3G频点（优先级一致）测试终端与CSFB回落3G终端互拨主叫被叫测试终端与CSFB回落2G终端互拨主叫被叫测试终端与只支持2/3G终端互拨主叫被叫场景六：配置5个不同优先级3G频点（一个错误频点优先级最高）测试终端与CSFB回落3G终端互拨主叫被叫测试终端与CSFB回落2G

16、终端互拨主叫被叫测试终端与只支持2/3G终端互拨主叫被叫场景七：配置6个3G频点（优先级一致，配置一个错误频点）测试终端与CSFB回落3G终端互拨主叫被叫测试终端与CSFB回落2G终端互拨主叫被叫测试终端与只支持2/3G终端互拨主叫被叫3、验证结果一、按测试方案汇总测试结果如下：详细测试结果见下表：二、验证结果分析：1) 分析场景四和场景六携带频点得出：网络侧只下发最高优先级频点给终端。2) 从场景二和场景六分析：由于网络侧只下发最高优先级频点给终端，当最高优先级配置的3G频点为错误时，回落3G失败，通过重选回落到2G。3) 汇总各场景回落时延、接通时延、FR时延如下：场景回落时延（s）接通时

17、延（s)FR时延(s)场景一：只配置一个正确3G频点2.12 6.05 1.57 场景三：配置6个正确3G频点（优先级一致）2.16 6.11 1.31 场景四：配置5个不同优先级3G频点（共站主频点优先级最高）2.15 6.63 1.33 场景五：配置4个正确3G频点优先级一致2.13 6.74 1.26 场景七：配置6个3G频点（优先级一致，配置一个错误频点）2.16 6.30 1.32 总计2.146.441.30 由汇总可知，回落时延平均2.14s左右，接通时延6.44S左右，FR时延1.30S左右。LTE侧配置频点个数越多，回落时延会有一定增加，但影响在毫秒数量级，对用户影响不明显,

18、具体如下所示。三、不同测试模块对比：测试终端与回落3G终端、回落2G终端和2/3G终端终端互拨数据，发现回落时延基本无大差异；回落3G终端拨与回落3G终端互拨打的接通时延明显小于回落3G终端与回落2G终端的时延。测试模块回落时延接通时延模块一：测试终端与CSFB回落3G终端互拨2.136.18模块二：测试终端与CSFB回落2G终端互拨2.156.71模块三：测试终端与只支持2/3G终端互拨2.156.40四、CSFB成功率和FR成功率分析统计得出，在无线环境好点测试中，CSFB成功率为100%，FR成功率为100%，具体如下表：测试终端CSFB次数测试终端CSFB接通次数测试终端CSFB成功率

19、测试终端FR成功率439439100%100%由统计结果可知：在无线环境好点成功率有较大保证。4、验证小结1. 网络侧只下发最高优先级频点给终端。2. 当最高优先级配置的3G频点只有为错误频点时，会导致回落3G失败，终端通过重选回落到2G，所以配置的最高优先级频点必须要保证正确。这里后续有条件可以补充测试不存在2G覆盖情况下，回落3G失败时，是否会重选到3G网络。3. LTE侧配置频点个数越多，回落时延会有一定增加，但影响在毫秒数量级，对用户影响不明显。4. 测试终端与回落3G终端、回落2G终端和2/3G终端终端互拨数据，发现回落时延基本无大差异；回落3G终端拨与回落3G终端互拨的接通时延明显

20、小于回落3G终端与回落2G终端的时延。5. 测试中语音回落成功率和FR成功率都为100%，在无线环境好点成功率有较大保证。综合以上所述，我们建议开启3G CSFB时，4G网络侧配置6个同优先级频点（最多支持6个），相对于配置更少频点，回落时延的增加对用户感知影响不大，但可以更有效防止终端搜索不到正确频点导致回落失败。附件：宁波4G语音回落3G最优频点配置验证报告2.4.2 CSFB TO TDSGSM 对比验证1、验证目的选取多个站点，测试CSFB TO TDS和CSFB TO GSM，对比其回落成功率，CSFB接通成功率（主要关注），CSFB接通时延（主要关注），FR时延等指标，以评估回落3

21、G网络和现在采取的回落2G网络对用户感知的影响，以及在CSFB TO TDS和CSFB TO GSM混开场景下的表现。2、验证方案测试阶段测试场景配置测试站点测试终端状态测试终端回落网络测试终端回落尝试次数测试终端回落成功次数测试终端回落时延测试终端接通时延测试终端FR成功率测试终端FR时延3G CSFB和2G CSFB混合开启及对比测试场景A一：单独配置目前2G频点TZH白云庵被叫主叫场景A二：配置最优3G频点场景（高优先级），2G频点（低优先级）TZH白云庵被叫主叫场景A三：配置最优3G频点场景（低优先级），2G频点（高优先级）TZH白云庵被叫主叫场景A四：单独配置最优3G频点场景TZH白

22、云庵被叫主叫场景B一：单独配置目前2G频点TZH宁大东被叫主叫场景B二：配置最优3G频点场景（高优先级），2G频点（低优先级）TZH宁大东被叫主叫场景B三：配置最优3G频点场景（低优先级），2G频点（高优先级）TZH宁大东被叫主叫场景B四：单独配置最优3G频点场景TZH宁大东被叫主叫3、验证结果一、按测试方案汇总测试结果如下测试阶段测试场景配置测试站点测试终端状态测试终端回落网络测试终端回落尝试次数测试终端回落成功次数CSFB接通成功率测试终端回落时延测试终端接通时延测试终端FR成功率测试终端FR时延3G CSFB和2G CSFB混合开启及对比测试场景A一：单独配置目前2G频点TZH白云庵被叫

23、2G1414100%1.14 4.07 100%0.89 主叫2G1414100%1.07 5.71 100%0.79 场景A二：配置最优3G频点场景（高优先级），2G频点（低优先级）TZH白云庵被叫3G1515100%2.13 4.80 100%1.15 主叫3G1414100%2.14 5.86 100%1.43 场景A三：配置最优3G频点场景（低优先级），2G频点（高优先级）TZH白云庵被叫2G1414100%1.14 3.71 100%0.88 主叫2G1212100%1.08 5.33 100%0.75 场景A四：单独配置最优3G频点场景TZH白云庵被叫3G1515100%2.20

24、4.67 100%1.00 主叫3G1313100%2.31 6.08 100%1.50 场景B一：单独配置目前2G频点TZH宁大东被叫2G1414100%1.14 3.93 100%0.82 主叫2G1414100%1.21 5.71 100%0.86 场景B二：配置最优3G频点场景（高优先级），2G频点（低优先级）TZH宁大东被叫3G1111100%2.45 4.64 100%1.12 主叫3G99100%2.33 5.89 100%1.50 场景B三：配置最优3G频点场景（低优先级），2G频点（高优先级）TZH宁大东被叫2G1515100%0.87 3.93 100%0.87 主叫2G1

25、414100%1.07 5.57 100%0.88 场景B四：单独配置最优3G频点场景TZH宁大东被叫3G1515100%2.53 4.80 100%1.03 主叫3G1010100%2.70 6.40 100%1.21 二、验证结果分析：1) 场景A和场景B接通成功率为100%，说明在无线环境好点，LTE语音回落2G和回落3G成功率大致形同，都有较大保障。回落网络回落次数CSFB接通次数CSFB接通率FR成功率GSM111111100%100%TDS102102100%100%2) 回落2G和回落3G时延对比回落网络终端状态测试终端回落时延测试终端接通时延测试终端FR时延GSM被叫1.07

26、3.91 0.89 主叫1.11 5.59 0.86 平均1.09 4.73 0.88 TDS被叫2.32 4.73 1.08 主叫2.35 6.04 1.40 平均2.33 5.32 1.37 从统计结果得出，LTE语音回落2G网络相比回落TDS网络在时延方面表现较好，其中回落TDS的时延较长应该和位置更新有关：如图所示，从目前测试结果来看，LTE回落TDS网络每次回落都需要进行位置更新，这增加了一定的回落时延。3) 按四个场景时延对比两个测试站点按测试场景汇总测试时延，统计如下：测试场景配置回落网络终端状态测试终端回落时延测试终端接通时延测试终端FR时延场景一：单独配置目前2G频点GSM被

27、叫1.14 4.11 0.92 主叫1.14 5.71 0.93 平均1.14 4.86 0.91 场景二：配置最优3G频点场景（高优先级），2G频点（低优先级）TDS被叫2.27 4.73 1.13 主叫2.22 5.87 1.45 平均2.24 5.27 1.42 场景三：配置最优3G频点场景（低优先级），2G频点（高优先级）GSM被叫1.00 3.83 0.89 主叫1.08 5.46 0.86 平均1.04 4.60 0.87 场景四：单独配置最优3G频点场景TDS被叫2.37 4.73 1.02 主叫2.48 6.22 1.36 平均2.42 5.38 1.33 如统计结果所示：场景

28、三各时延最低，此时LTE语音回落2G。若是LTE语音需要回落3G，场景二的回落时延相对场景四较好，FR返回时延稍慢。考虑到CSFB对用户感知影响主要在回落阶段，我们建议采用场景二配置。4、验证小结1. 在无线环境好点，LTE语音回落2G和回落3G成功率表现相当，都有较大保障。2. LTE语音回落2G网络相比回落TDS网络在时延方面表现较好，其中回落TDS的时延较长应该和位置更新有关：目前测试来看，LTE语音回落TDS网络每次都需要进行位置更新，这增加了一定的回落时延。3. 从各场景回落时延迟对比来看，场景三各时延最低，此时LTE语音回落2G；若是LTE语音需要回落3G，场景二的回落时延相对场景

29、四较好，FR返回时延稍慢。考虑到CSFB对用户感知主要影响在回落阶段，我们建议采用场景二配置。综上所述，若要开启LTE语音回落3G网络功能，我们建议LTE侧配置6个3G频点，优先及设置为最高，同时2G频点优先级设置为低优先级。3. 功能资源需求3.1 34G共站且不存在2G站点区域按照宁波诺基亚区域进行34G共站且不存在2G站点扇区，共存在2707符合条件的共站扇区，对于这些区域，后续我们可考虑开启4G语音回落至TDS功能，各区域具体分布如下区域扇区数北仑348慈溪450海曙201江北223江东248鄞州704余姚311镇海222总计27073/4G共站无2G共站扇区映射到TD小区，在TD侧按

30、RNC分布情况如下：RNC小区数RNC小区数155612428631191560702992106156211729936315639929949616275029951131628582996702817642997512818109299869284878299935285155300091285257300177285399300274285758300343285855300461285961300513628601043006922861763007773.2 4G 语音回落2G成功率较差区域我们提取一周CSFB指标，筛选“回落请求次数>=100且CSFB接通率<=70%”的小区为条件，各区域分布如下：区域小区数北仑19慈溪4海曙11江北10江东14鄞州24余姚1总计83由统计结果可知，有83个4G CSFB到2G成功率极低小区，对于这些小区，后续我们可以尝试开启4G语音回落3G功能。4. 场景后续优化宁波现网4G语音回落3G功能可用License分布在NBORNC093YY、NBORNC053ZH两套RNC,类型为临时License，具体分布如下：RNC名称RNCID剩余CSFB License容量剩余TDLFR License容量NBORNC093YY30051530015300NBORNC053Z