缩短LTE CSFB呼叫时长研究
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CSFB缩短时延方法研究目录一、研究开展与成果 (3)1、CSFB呼叫全流程时延比对分析 (3)2、CSFB呼叫鉴权组数量优化(BSC级参数MSCR修改) (4)3、TCH分配机制研究与优化 (5)4、CSFB寻呼间隔时长优化 (7)5、基于爱立信端局的双域鉴权功能研究 (7)二、研究开展与成果 (9)1、关闭非重要流程研究(IDRQ+3G ClassMark +ECSC+ SDCCH等待测量报告功能(GSM BSC级)) (9)2、TCH立即指配允许(GSM小区级) (10)3、被叫选择性鉴权(GSM 核心网级) (13)4、UE不活动定时器(LTE基站级) (14)三、研究开展与成果 (14)1、鉴权类参数优化 (15)2、指配类参数优化——开启并行指配 (15)3、MTRF类参数优化——MTRF场景下插入用户数据完成后立即返回PRN响应 (16)4、早回ACM开启试点验证 (16)四、总结 (17)一、研究开展与成果针对CSFB呼叫时延缩短方法的研究主要涉及GSM网络的核心网和无线网,针对的厂商有核心网爱立信、无线网爱立信、诺基亚和阿朗。
1、C SFB呼叫全流程时延比对分析为有效缩短CSFB呼叫时延,以GSM普通呼叫时延为参照,开展了CSFB呼叫全流程信令节点时延与GSM普通呼叫的比对。
通过量化统计,分析定位出CSFB 呼叫较GSM普通呼叫存在3个时延增长点:✓CSFB主叫收到Immediate Assignment至网络下发鉴权请求阶段;✓CSFB被叫paging response至网络下发鉴权请求阶段;✓CSFB被叫发送Call Confirm至网络下发Assignment Command阶段。
表1-1 CSFB呼叫与GSM普通呼叫主叫各信令节点时延比对表1-2 CSFB呼叫与GSM普通呼叫被叫各信令节点时延比对通过进一步深入分析发现,CSFB主被叫鉴权阶段的时延增长是由于CSFB呼叫下发鉴权四元组(携带AUTN参数)造成其鉴权请求消息较GSM普通呼叫的多一个51复帧导致的;CSFB被叫Call Confirm至Assignment Command阶段的时延增长是由于CSFB呼叫的Call confirmed消息比GSM普通呼叫的包含更多的信息内容而多一个51复帧导致的。
CSFB质量优化研究CSFB是Circuit Switched Fallback的缩写,是LTE(Long Term Evolution,即4G 移动通信技术)网络中一种用于语音通信的技术。
在LTE网络中,数据通信采用的是Packet Switched技术,而语音通信则使用CSFB技术。
CSFB技术的原理是当用户需要进行语音通话时,LTE网络会将用户从LTE网络切换到2G或3G网络,完成语音通信后再切换回LTE网络。
CSFB技术存在一些问题,例如切换时间长、通话中断等。
为了解决这些问题,需要对CSFB技术进行质量优化研究。
我们需要对CSFB切换时间进行优化。
切换时间长是由于LTE到2G/3G网络的切换过程比较复杂所致。
在CSFB切换过程中,需要完成LTE网络到2G/3G网络的切换准备工作、向2G/3G网络发起注册请求等。
可以通过优化这些过程来减少切换时间。
可以通过提前预测用户可能进行语音通话的时刻,提前启动切换过程,从而减少切换时间。
我们需要解决CSFB切换过程中通话中断的问题。
根据CSFB技术的原理,用户在进行语音通话时,需要切换到2G/3G网络进行通信。
这个过程中存在一个切换的缺口,可能导致通话中断或质量下降。
为了解决这个问题,可以采用更加智能的切换策略,提前预测用户可能进行语音通话的时刻,并在切换之前进行缓冲和预处理,以减少通话中断的影响。
CSFB技术还存在着对网络资源的浪费问题。
在用户进行语音通话时,需要占用2G/3G 网络的资源,这些资源本应该用于数据通信。
我们需要研究如何更好地利用网络资源,提高网络的资源利用率。
可以通过智能的资源调度算法,将2G/3G网络的资源优先分配给那些真正需要进行语音通话的用户,从而提高网络资源的利用效率。
CSFB质量优化研究是对CSFB技术进行改进和优化,以解决CSFB切换时间长、通话中断和网络资源浪费等问题。
通过研究和应用优化算法和策略,可以提高CSFB技术的质量,并提升用户的通信体验。
TD-LTE网络CSFB时延迟优化方向研究摘要:针对LTE 网络CSFB 语音回落时延长的问题,采用诸多创新性的优化手段,从信令流程分析、网络功能特性、网络参数配置、邻区关系等角度进行优化,最终成功大幅降低 CSFB 时延,提升了用户感知。
关键词:CSFB;LTE;接入时延;网络优化引言在 TD-LTE 网络建设初期,出于对 CS 投资的保护,结合 TD-LTE 网络的部署策略,话音业务利用成熟的 2G/3G 网络,而 TD-LTE 网络仅处理数据业务(包括 IMS 数据业务)。
这种情况下,采用 CSFB(Circuit Switched Fallback,电路域回落(话音回落))技术,即 TD-LTE 覆盖下的 UE 在处理话音业务时,终端先回退到 CS(电路域)网络,在 CS 网络处理话音业务;这样就实现了使用现有的 CS 域设备来为 TD-LTE 网络中的用户提供传统的话音业务的目的。
同时 CSFB的使用是有前提条件的,那就是只有在 TD-LTE 与2G/3G 的重叠覆盖区域,并且用户具有 CSFB功能的时候,才能使用电路域回落。
鉴于现网 2G 网络覆盖率较 3G 网络更为成熟,重叠覆盖区域更广泛,同时为降低方案实施代价,避免现网改造,因此现网 CSFB 策略采用回落到 2G 小区。
因为TD-LTE终端使用CSFB方式进行话音业务时需从 TD-LTE 回落到 2G,涉及大量的信令交互与判决,目前存在的主要问题为时延较长,优化前东莞TD-LTE 网络 CSFB 时延为 11.08 s,时延较长,影响客户感知,因此需要进行流程研究与参数优化以缩短时延,提升感知。
一、CSFB 方案及流程介绍CSFB 是指 TD-LTE 多模单待终端的话音业务通过 2G/3G 提供,TD-LTE 只负责数据业务;CSFB 终端只能工作在一个网络下,优选 TD-LTE驻留,在有话音业务需求时,网络辅助其回落 2G/3G建立通话,通话结束后再重选返回 TD-LTE 驻留。
LTE网络CSFB的优化思路和方法探讨董帝烺【摘要】通过对CSFB功能及流程的分析,从提升CSFB成功率和缩短CSFB接入时延2个方面,探讨CSFB的优化思路和方法,并在现网中进行实践取得良好的效果.在提升CSFB接入成功率方面,通过对4G寻呼阶段、4G释放阶段、3G接入阶段测试发现问题并进行处理,解决全网共性问题,CSFB呼叫成功率从98.56%提升到99.28%.在缩短CSFB接入时延方面,通过IP传输网时延优化、4G无线网RIM功能开启及寻呼周期的优化、3G无线网PS抑制及DMCR功能开启等方面的网络优化,CSFB接入时延从6.21 s缩短到4.43 s,改善幅度29%.【期刊名称】《邮电设计技术》【年(卷),期】2017(000)002【总页数】5页(P28-32)【关键词】LTE;CSFB;接入时延;RIM【作者】董帝烺【作者单位】中国联通泉州分公司,福建泉州362000【正文语种】中文【中图分类】TN929.5近年来,随着4G牌照发放,中国联通LTE网络开始进入全面部署阶段。
对于4G 网络来说,只有全分组交换的PS域没有CS域,但语音业务在接下去很长一段时间仍是不可或缺的重要业务,为了确保用户能在LTE网络上进行语音通话,各标准组织提出了多种语音业务解决方案。
中国联通目前全网采用的是CSFB方案。
对CSFB进行针对性的优化,是目前LTE网络优化的重点工作之一。
2.1 CSFB功能概述CSFB是3GPP制定的LTE语音解决方案,即用户存在语音需求时,手机回落到3G进行通话;挂机后,手机返回LTE网络进行数据业务。
从回落方式来讲,CSFB分为R8和R9 2种,其主要区别在于系统下发的RRC Connection Release消息中是否携带3G邻小区的系统消息。
目前高通、华为2个芯片厂家已经实现回落不读SIB13和终端自主Fast Return两大特性,使网络改造量显著降低。
从CSFB回落的全过程可以看到,回落时延的制约主要在“读取系统消息1、3、13”上。
优化RIM命中率缩短CSFB的时延在LTE网络中,RIM(Relay Node in MBMS)和CSFB(Circuit Switched Fallback)技术是两个常用的技术,它们在提高网络效率和用户体验方面起着重要作用。
RIM是在LTE网络中实现MBMS(Multimedia Broadcast Multicast Service)服务的一种技术,而CSFB是在LTE网络中实现GSM/UMTS语音业务的一种技术。
本文将从优化RIM命中率和缩短CSFB的时延两个方面进行探讨。
1. 优化RIM命中率RIM技术是通过关联eNB(Evolved Node B)和RN(Relay Node)来实现MBMS业务的。
在RIM技术中,信令和用户数据分别经由eNB和RN进行传输,如图1所示。
image1image1图1 LTE网络中RIM技术通信模型RIM技术在同一频率上复用资源进行MBMS业务的传输,因此需要进行状态转移和状态同步,及时获取设备状态信息实现MBMS业务的快速响应。
而RIM命中率与这些状态的准确性和及时性密切相关。
为了优化RIM命中率,可以从以下方面入手:1.1 增加RIM命中率统计的精确度这一方面的优化是通过提高设备状态的实时准确性实现的。
可以采取以下措施:•增加设备的监控指标,包括信道质量、信道使用率、干扰等信息。
•提高设备采样间隔时间。
1.2 引入机器学习算法机器学习算法可以通过数据挖掘发现隐含的关系,从而预测设备状态,从而优化RIM命中率。
可以建立设备状态预测模型,从而提高命中率的准确性。
模型建立时需要考虑以下因素:•设备状态的预测精度•预测周期与实际周期的误差•模型训练与测试时间的消耗2. 缩短CSFB的时延CSFB技术是为了使LTE/3GPP系统可以支持传统语音业务而引入的一种技术,所以至关重要。
目前,CSFB技术主要包括以下两种类型:•CSFB类型1:UE(User Equipment)到LTE网,然后通过SGs接口转到MSC(Mobile Switching Center)。
【信令分析】CSFB呼叫时延信令点分段总结(1)在谈论CSFB呼叫过程中各阶段的时延信令点之前,先普及一下CSFB的完整信令流程,因为LTE被叫区别于主叫在于2点:1、LTE网络中ExtendedServiceRequest前有Paging 消息;2、GSM网络中Paging Response消息取代CM Service Request消息,其余流程基本一致,所以在这里只对主叫流程进行分析。
如下为主叫总流程:1.UE发起CS Fallback语音业务请求。
ExtendedServiceRequest,携带service-type:mobile-originating-CS-fallback,对应Event List中CSFBServiceRequest;2.MME发送S1-AP UE CONTEXT MODIFICATION REQUEST消息给eNodeB,包含CS Fallback Indicator。
该消息指示eNodeB,UE因CS Fallback业务需要回落到UTRAN/GERAN。
3.eNodeB要求UE开始异系统的小区测量,并获得UE上报的测量报告,确定重定向的目标系统小区。
然后向UE发送目标系统具体的无线配置信息,并释放连接。
RRCConnectionRelease,携带配置的GERAN相邻频点组起始频点和GERAN BCCH相邻频点信息,对应Event List中InterRATRedirectionReq;4.UE接入目标系统小区,发起CS域的业务请求CM SERVICE REQUEST。
携带业务类别及TMSI信息,对应Event List中InterRATRedirectionSuc;5.如果目标系统小区归属的MSC与UE附着EPS网络时登记的MSC不同,则该MSC收到UE的业务请求时,由于没有该UE的信息,可以采取隐式位置更新流程,接受用户请求。
如果MSC不支持隐式位置更新,且MSC没有用户数据(即服务MSC与EPS/IMSI登记的MSC不同),则拒绝该用户的业务请求。
整理的CSFB端到端的时延的一些优化思路目前优化LTE的端到端时延的一些手段除了常见LAC边界邻区优化外集中在GSM网络的功能参数上,我整理了网上的一些意见如下:无线侧添加好2G回落邻区,最好优先回落1800,在2G核心网侧鉴权用了很多时间;以华为核心网为例:1.核心网开启1/16鉴权(被叫每16次呼叫做1次鉴权,减少鉴权时延),关闭3G classmark 更新;2.建议核心网关闭AUTN信元,目前核心网尚未确认是否可行,未执行(减小核心网鉴权参数下发长度,MSC向手机发送鉴权请求消息中不携带AUTN信元;3.2G侧关闭3G classmark功能,可能会影响2/3G互操作(该参数用于BSC向MS发送系统消息3时,控制3G Early Classmark Sending Restriction字段的值。
当该参数为YES时,3G Early Classmark Sending Restriction取值为1,表示MS发送的早期类标消息中包含3G类标信息;当该参数为NO时,3G Early Classmark Sending Restriction取值为0,表示MS发送的早期类标消息中不包含3G类标信息),目前已关闭BSC XX的开关;4.建议2G侧调整类标更新优化类型为2(该参数表示A接口收到类标更新请求时,类标更新流程优化的类型。
0:优化关闭,即标准的类标更新流程;1:中度优化,当BSC已经收到MS的类标,则直接向MSC返回类标,不向MS下发类标查询消息,否则下发;2:高度优化,当SET GCELLCCBASIC中“ECSC”设置为YES时,不向MS下发类标查询消息,否则下发),目前已调整BSC XX的参数;5.建议调整小区跳频频点下发方式,从CA_MA改为Frequency_List(该参数用于在指配或切换中,跳频频点序列采用何种编码方式下发给MS。
选择使用“CA+MA方式”时,指配或切换命令中通过携带CA和MA信息来表达跳频频点序列;选择使用“Frequency List方式”时,指配或切换命令中通过携带Frequency List信息来表达跳频频点序列;当选择使用“优化的CA+MA方式”时,如果小区频段为单一频段,则下发的指配命令中只携带MA,不携带CA。
CSFB时延优化——BSC参数MSC_Release1. CSFB时延优化目前的CSFB回落过程中,呼叫时延主要有以下几个过程产生:✓4G网络的接入、重定向环节。
由于4G网络的控制面时延较小,因此此环节时延较短,通常只有100多毫秒,不同区域的差距亦很小,时延差在10~20ms之内,优化的余地较小。
✓从4G重定向回2G的过程。
在此过程中,UE脱离4G网络,在2G网络内执行小区重选过程,选定合适的小区进行驻留。
此过程通常在2秒之内,不同区域的差异在100~200ms之内,有一定的优化余地。
对跨TAC/LAC回落的情况,还需要增加LAU的1~2秒时延✓2G网络呼叫接续阶段。
此过程完全受2G网络的控制,与2G网络的呼叫控制有关。
在此过程中,各区域的时延差异较大,最大可达1秒左右,主要受鉴权方式、主被叫是否并行处理等因素的影响,此阶段优化的余地较大。
为此我们对比了崇明与其他三个区域2G网呼叫的时延。
崇明区域2G网络是我们诺基亚自己的,其他三个区域的2G网络都是阿朗的。
2. 2G网络呼叫信令差异诺基亚LTE网络4个区域内,崇明区域的呼叫时延相对其他几个区域要长,通过对比呼叫流程中各个过程,目前从信令方面发现崇明的区域的鉴权过程要比其他区域长一些。
通过了解,主要是因为鉴权方式的不同所导致的。
崇明区域和其他区域使用不同的鉴权方式:崇明区域使用五元组鉴权其他区域使用三元组鉴权由于鉴权使用不同的方式,崇明区域的鉴权请求消息要是其他区域的大,在无线上不能放在1个无线帧内发送,必须用到2个无线帧,这就导致了额外的1个无线帧的时延235ms 。
通过咨询相关人员和核心网工程师,我们了解到,终端上报的classmark 影响到核心网对鉴权方式的选择。
如果终端支持Rlease99之后的协议,则核心网就使用五元组进行鉴权,否则的话,核心网使用三元组进行鉴权。
崇明区域终端上报c l a s s m a r k其他区域终端上报c l a s s m a r k在不同区域,终端上报不同的classmark 是受无线广播消息3中的MSCR (MSC Release )影响的,如果小区广播的MSCR 为1(MSC is Release '99 onwards ),表示交换机为3G MSC ,则终端上报的classmark 就支持3G 协议,否则只支持2G 协议。
南京信息职业技术学院毕业设计论文作者薛雨学号51321P41 系部通信学院专业移动通信技术题目LTE网络中ENodeBID冲突造成语音业务异常的解决方案指导教师胡峰、梅蕾评阅教师完成时间:2016 年05月10日目录1绪论 (1)2LTE技术简介 (2)2.1LTE网络构架 (2)2.2LTE关键技术 (3)3LTE网络语音解决方案 (4)3.1基于双待机终端的语音解决方案 (4)3.2基于VoLTE的语音解决方案 (4)3.3基于CSFB的语音解决方案 (5)4LTE网络基于CSFB的语音解决方案 (6)4.1CSFB基本流程 (6)4.2CSFB信令分析 (8)5LTE网络被叫异常实例问题分析(ENodeBID) (10)5.1问题描述 (10)5.2问题定位 (10)5.3解决方案 (13)总结 (15)致谢 (15)参考文献 (15)1绪论社会总是在发展的,移动通信技术也是一样的,随之移动终端的更新换代,人们对于移动网络通信中高速的传输速率有了更高的需求,LTE在这种需求下孕育而生。
目前随着LTE概念的完善,关键技术日益成熟,三大运营商对其网络的部署日新月异,LTE网络已经逐渐开始进行商用。
因为其网络的重要性,运营商对于LTE网络的整体要求较严格.当然LTE网络在为用户提供高速度下行速率的同时也需要重视用户对于语音业务的感知。
用户对于语音好坏的感官主要来源接通时间以及通话是否清晰,在目前LTE网络中的三个主要语音解决方案都是从这两个指标出发即接通时延和通话质量。
目前,LTE网络中语音解决方案有双待机、CSFB、VoLTE三种,其中无论是双待机解决方案还是CSFB解决方案都是过渡方案,其最终目标是实现VoLTE语音,采用这样的过渡策略主要是因为LTE网络网络架构完全是基于分组域,不能够像2G网络或者3G网络基于CS域的语音业务,而想去实现VoLTE语音方案,则首先需要LTE网络覆盖高,移动终端、核心网(EPC)的“更新换代”同时还需要架构IMS网络,目前来看成本看,技术难度大,而CSFB技术是用户终端在进行数据业务时走LTE网络,进行语音业务时走2G/3G网络,相比较而言,CSFB 技术只需要对核心网进行升级同时对相关参数进行配置。