csfb时延改善分析方法

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1、 中山联通中山联通CSFBCSFB时延优化分析方法时延优化分析方法 广东联通网络优化中心广东联通网络优化中心 中山联通网络优化中心中山联通网络优化中心 华为华为4G优化优化项目组项目组 20152015年年5 5月月 1 LTE CSFB 语音方案介绍语音方案介绍 1.1 CSFB 基本原理 在EPS（Evolved Packet System）网络建网初期，如果运营商已经有成熟的 UTRAN/GERAN网络，出于对CS投资的保护和LTE/SAE的部署策略，运营商可以采用原有 的CS域方案来提供CS服务，而LTE/SAE仅处理PS（Packet Switched）业务。从技术上来说， 目前有两

2、种标准方案可以为LTE系统提供CS业务， 即CSFB(CS Fallback)和VoIP over IMS （IP multimedia subsystem）。从技术成熟度、产业链和建设成本等多方面分析，CSFB技术可以 用在IMS成熟商用前，临时提供CS接入，这样能够更有效地利用现有CS网络投资。 CSFB的基本原理是终端驻留在LTE时，如果终端发起或接收呼叫时，需要先从LTE重 选回2G/3G，由2G/3G的电路域来提供语音。CSFB语音解决方案也是LTE引入初期的一种解 决方案，目前已经被国际标准化组织NGMN定义为LTE引入初期国际漫游的语音解决方案。 国际标准化组织将CSFB作为LT

3、E语音方案的过渡方案，是国际漫游互通的必选方案;但 CSFB方案本身还存在多种标准化方案，包括RRCRedirection、CCO、PSHO等三类方案，每 类方案对应有不同的优化方案。 1.2 CSFB 架构和流程 CSFB网络架构，以及各个网元涉及的主要功能如下图所示： 图2-1 CSFB架构 基于PS Redirection的CSFB主叫流程图： UE/ MS MME BSS /RNS MSC eNodeB 2. Optional Measurement Report Solicitation 10b. Location Area Update 10a. Service Reject 10

4、c. CS MO call 6. UE changes RAT then LA Update or RA Update or LAU and RAU 3 a . NACC , 5. S1 UE Context Release 1a. NAS Extended Service Request SGW/PGW 4. S1 - AP: S1 UE Context Release Request 1b. S1 - AP UE Context Modification Request with CS Fallback indicator 7 a. Suspend (see 23.060) 8 . Upd

5、ate bearer(s) SGSN 7b. Suspend Request / Response 11. Routing Area Update or Combined RA/LA Update 3b, 3c . RRC connection release If the MSC is changed 1c. S1 - AP UE Context Modification Response message 9. CM Service Request 9. A/Iu-cs message (with CM Service Request) 1d. MO CSFB Indication 图2-2

6、 CSFB MO流程图 基于PS Redirection的CSFB被叫流程图： IF THE MSC IS CHANGED UE/MS MME MSC 3a. CCO/NACC, 3b, 3c. Signalling connection release eNodeB 2. Optional Measurement Report 9. Paging Response 9c. Location Area Update or Combined RA/LA Update 9b. Signalling Connection Release S-GW/PGW 1b. NAS Extended Servi

7、ce Request 1d. S1-AP UE Context Modification Request with CS Fallback indicator 1c. CS Paging Reject 7a. Suspend (see TS 23.060) 8. Update bearer(s) 7b. Suspend Request / Response 9b. CONNECTION REJECT 1A. CS SERVICE NOTIFICATION 1A. PAGING REQUEST SGSN 6.UE changes RAT then, LAU OR RA UPDATE OR LAU

8、 AND RAU 5. S1 UE CONTEXT RELEASE BSS/RNS 4. S1-AP: S1 UE CONTEXT RELEASE REQUEST 1A. SERVICE REQUEST 1e. S1-AP UE Context Modification Response message 9a. Establish CS connection 图2-3 CSFB MT流程图 2 CSFB 时延优化措施时延优化措施 2.1 CSFB 基本呼叫回落流程简单介绍 CSFB回落相关说明：回落相关说明： CSFB的主要回落方式包括R8重定向/R9重定向/PSHO； CSFB呼叫相对传统的

9、呼叫，会增加主叫或被叫回落过程的时延； 终端在LTE的数据业务回落的影响： PSHO到3G： 回落后并行发起RAU， ； 目前网络侧大都不支持到2G的PSHO， 终端也不支持PSHO到2G； R8/R9重定向到3G:回落后并行发起RAU，数据数据业务中断500ms，业务 中断5s左右，中断时间为单边回落以及RAU过程的时长。 R8/R9重定向到2G（无DTM）：回落后终端发起Suspend挂起数据连接，无RAU过程； 2.2 CSFB 信令流程及时延分段 2.2.1 CSFB 接通流程： 2.2.2 CSFB 时延的统计方法 CSFB时延的统计以主叫端到端的时延做为统计标准。 普通场景下，即指

10、从主叫发起ExtendedServiceRequest到收到Alerting的时延段。其中可 以细分为四个阶段。 第一阶段，4G回落时延（4G ESR 4G RRCConRelease） 第二阶段，3G接入时延（4G RRCConRelease 3G RRC Connection Request） 第三阶段，服务请求时延（3G RRC Connection Request 3G RB建立 ） 第四阶段，服务建立时延（3G RB建立Alerting） ExtendedServiceReq uest RRCConnectionRele ase 时延 1 4G 服务请求到 4G RRC 释放 RRC

11、ConnectionRele ase RRC Connection Request 时延 2 4GRelease 到 3G RRCConnection Request RRC Connection Request Radio Bearer Setup 时延 3 3G RRCConnection Request 到 RB 建立 Radio Bearer Setup Alerting 时延 4 3G RB 建立到 Alerting ExtendedServiceReq uest Alerting 时延 5 CSFB 时延 2.2.3 CSFB 流程主要信令分解： 2.3 中山联通时延优化点及手段

12、根据以上的时延分段统计和信令流程分解，得出影响中山联通CSFB时延的主要时间段 在UE在3G接入阶段 （时延2） 、 RRC建立和被叫寻呼阶段 （时延3） 和RB建立阶段 （时延4） ， 发起ESRExtended Service RequestY rrcConnectionRequestN让UE处于PS连接态，可以省略该流程 rrcConnectionSetupN同上 rrcsecurityModeCommandN同上 rrcsecurityModeCompleteN同上 rrcConnectionReconfigurationN同上 rrcConnectionReconfiguration

13、Com plete N同上 ueCapabilityEnquiryN可以关闭 ueCapabilityInformationN可以关闭 rrcConnectionReconfigurationN rrcConnectionReconfigurationCom plete N 测量报告Measurement ReportN同上 LTE侧RRC释放RRCConnectionReleaseY 同步阶段/RF Tune and ACQ Time and Cell Selection Y无，UE控制 系统消息读取SIB Read(1 3 5 7 11)N1、系统消息调度周期优化；2、开通DMCR可以不

14、读SIB11;3、开通Flash CSFB可以省略 RRC Connection RequestY RRC Connection SetupY RRC Connection Setup CMPY CM Service RequestY无 AUTHENTICATION_REQUESTN AUTHENTICATION_RESPONSE N CM Service AcceptY无 SetupY无 Call ProceedingY无 MO Call ProceedingY 1、 UE非激活定时器加长，可以增加UE处于连接 态的概率 2、 寻呼周期修改为32，降低寻呼时延 发起ESRExtended S

15、ervice RequestY rrcConnectionRequestN让UE处于PS连接态，可以省略该流程 rrcConnectionSetupN同上 rrcsecurityModeCommandN同上 rrcsecurityModeCompleteN同上 rrcConnectionReconfigurationN同上 rrcConnectionReconfigurationCom plete N同上 ueCapabilityEnquiryN可以关闭 ueCapabilityInformationN可以关闭 rrcConnectionReconfigurationN rrcConnecti

16、onReconfigurationCom plete N 测量报告Measurement ReportN同上 LTE侧RRC释放RRCConnectionReleaseY 同步阶段RF Tune and ACQ Time and Cell Selection Y 系统消息读取SIB Read(1 3 5 7 11)N1、系统消息调度周期优化；2、开通DMCR可以不 读SIB11;3、开通Flash CSFB可以省略 RRC Connection RequestYUMTS侧RTT时延优化 RRC Connection SetupY RRC Connection Setup CompleteY 寻呼响应Paging ResponseN如果做了TAC-LAC映射，UE回复Paging Respone， 并开始CS呼叫；否则做LAU代替Paging Response AUTHENTICATION_REQUESTN AUTHENTICATION_RESPONSE N SetupY Call Confirme