CSFB缩短时延的方法

CSFB缩短时延方法研究1CSFB缩短时延方法研究CSFB缩短时延方法研究2目录一、研究开展与成果.......................................................................................31、CSFB呼叫全流程时延比对分析..........................................................32、CSFB呼叫鉴权组数量优化（BSC级参数MSCR修改）...................43、TCH分配机制研究与优化...................................................................54、CSFB寻呼间隔时长优化......................................................................75、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.......................................................................................91、关闭非重要流程研究（IDRQ+3GClassMark+ECSC+SDCCH等待测量报告功能（GSMBSC级））..........................................................................92、TCH立即指配允许（GSM小区级）.................................................103、被叫选择性鉴权（GSM核心网级）...............................................134、UE不活动定时器（LTE基站级）.....................................................14三、研究开展与成果.....................................................................................141、鉴权类参数优化.................................................................................152、指配类参数优化——开启并行指配..................................................153、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........................................................................................................164、早回ACM开启试点验证...................................................................16四、总结.........................................................................................................17CSFB缩短时延方法研究3一、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、CSFB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ImmediateAssignment至网络下发鉴权请求阶段；CSFB被叫pagingresponse至网络下发鉴权请求阶段；CSFB被叫发送CallConfirm至网络下发AssignmentCommand阶段。表1-1CSFB呼叫与GSM普通呼叫主叫各信令节点时延比对表1-2CSFB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CallConfirm至AssignmentCommand阶段的时延增CSFB缩短时延方法研究4长是由于CSFB呼叫的Callconfirmed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。2、CSFB呼叫鉴权组数量优化（BSC级参数MSCR修改）根据前述分析研究，发现LTE网络的鉴权四元组会使CSFB呼叫鉴权时长多于GSM普通呼叫。由于GSM网络鉴权仅需要鉴权三元组，故为进一步缩短CSFB呼叫时延，对GSM无线网络进行挖掘研究，发现BSC中存在参数MSCR（MSCRelease）可以优化网络下发的鉴权组数量，从而缩短CSFB呼叫时延。MSCR参数定义了MSC（网络）支持的终端能力，其取值范围为0和1，0表示MSC支持R98及之前的终端，1表示MSC支持R99及之后的终端。该参数在系统消息3中下发给手机，手机根据MSC支持的终端能力和自身终端能力取交集进行使用终端能力的上报。根据3GPP规范，在UMTS系统中，若手机上报的终端能力是R98及之前的终端，系统将下发鉴权三元组，若手机上报的终端能力是R99及之后的终端，系统将下发鉴权四元组。因此，若将MSCR参数设置为0，则可以使R99及之后的终端上报使用R98及之前终端能力，如此就可以使网络下发鉴权三元组，从而缩短CSFB鉴权时长，进而缩短CSFB呼叫时延。现网各厂商系统MSCR参数设置情况如下：表1-3现网各厂商系统MSCR参数设置情况厂商系统参数名参数级别参数取值默认设置阿朗MSCRBSC级0：MSC支持R98及之前的终端1：MSC支持R99及之后的终端0爱立信MSCRELBSC级1诺基亚MSCRELEASEBSC级1从日常测试统计看，2G阿朗区域的CSFB呼叫时延确实短于其他2G厂商区域。选取爱立信BSC、诺基亚BSC进行MSCR（MSCRelease）参数现网修改试点。经现场测试，参数修改达到预期效果，手机上报的使用终端能力由R99+变为GSMphase2，鉴权要素由四元组变为三元组（即不带AUTN参数），CSFB呼叫时延显著缩短，而GSM网络运行正常，BSC及其下小区各项关键性能指标保持平稳，各项基本业务功能均使用正常，无异常波动和异常问题出现。表1-4MSCR参数修改前后CSFB呼叫时延对比CSFB缩短时延方法研究5CSFB呼叫时延定点测试网格测试优化前9.499.92优化后8.949.32变化幅度0.550.60有两个问题需要说明：1）诺基亚系统参数修改后系统消息更新问题在现网修改时发现，诺基亚系统在修改MSCR参数后需要重启小区或者对小区进行CellBar操作来更新系统消息，MSCR参数才能起作用。2）异频切换需求CLASSMARK3问题由于目前GSM网络的异频切换（900M与1800M之间切换）会要求CLASSMARK3，而CLASSMARK3只有R99及之后终端才会上发，R98及之前手机只会上发CLASSMARK1或CLASSMARK2，所以在将MSCR参数修改为0时曾担心可能会导致手机的异频切换失败。但是从现网修改试点看，无论是在MSCR参数修改前还是修改后，ClassmarkChange消息中都带有CLASSMARK3上报支持频段信息。这主要是由于MSCR参数的修改只是改变了手机上报的使用终端能力，而并不会改变手机本身的终端能力，所以无论MSCR参数设置为什么值，对于R99+手机ClassmarkChange消息中都会携带CLASSMARK3，所以异频切换不会受到影响。但是MSCR参数由1修改为0可以算是一种技术倒退，可能会对某些水货手机的业务产生影响，所以参数修改后需要加强对网络业务性能指标的监控，对于可能的用户投诉及时做出应对处理。1月底对现网所有爱立信、诺基亚BSC的MSCR参数进行了修改，修改后通过ATU月度网格测试评估，2月份CSFB呼叫时延缩短至9.04秒，MSCR参数修改效果显著。3、TCH分配机制研究与优化在与其他省市CSFB呼叫信令进行比对分析时发现，CSFB被叫TCH分配时长较其他省市要长900多毫秒。表1-5CSFB被叫TCH分配时长对比CSFB缩短时延方法研究6CSFB被叫信令其他省市CallConfirmed00:00.000-------AssignmentCommand00:01.69900:00:781针对CSFB被叫TCH分配时长偏长的问题，对TCH分配机制开展研究分析，发现在核心网计数器TIMEMGWDM设置上与外省存在差异。计数器TIMEMGWDM是主叫端等待被叫端接入确认的时长，具体设置如下表。表1-6计数器TIMEMGWDM具体设置情况计时器含义取之范围默认值设置值TIMEMGWDM主叫等待被叫接入确认的时长1-14秒5秒5秒根据集团公司规定，当前核心网的呼叫接续流程采用前向延迟承载建立的方式。的核心网爱立信MSC在这种要求下，主被叫TCH资源采用串行分配的模式：即在被叫端完成寻呼响应、接入证实后，才通知主叫端分配TCH资源，而在主叫端完成TCH资源分配后，最后再通知被叫端分配TCH资源，如左下图。在不违背前向延迟承载建立方式的前提下，通过缩短计数器TIMEMGWDM的设置值，使被叫端提前回复APM消息，使得主叫端TCH资源分配流程与被叫端寻呼接入流程并行执行，从而优化呼叫时延，如右下图。图1-1爱立信MSCTCH分配方式现网CSFB呼叫从Paging到Callconfirmed的平均时长为3.8秒，将TIMEMGWDM的设置值由5秒设置修改为3秒，使现网主被叫TCH分配由串行分配变为并行分配。修改后，CSFB呼叫时延缩短了近800毫秒，优化效果明显。表1-7计数器修改前后CSFB呼叫时延对比网格CSFB呼叫时延(修改前)CSFB呼叫时延(修改后)时延变化7910.4719.7020.768CSFB缩短时延方法研究74、CSFB寻呼间隔时长优化根据集团公司下发的《CSFB参数配置指导手册》，建议CSFB在MSC-S上的寻呼间隔时长=MME上S1口寻呼间隔+1秒。经核查，网络S1口寻呼间隔为6秒，而MSC-S上CSFB两次寻呼间隔时长为9秒。为缩短CSFB呼叫时延，对MSC-S上CSFB的寻呼间隔时长进行修改，由9秒修改为7秒。CSFB寻呼间隔时长修改后，对于响应一次寻呼的被叫用户，寻呼总时延没有发生变化；但对于一次寻呼无响应而二次寻呼响应的被叫用户，寻呼总时延减少了2秒。现网MSCPOOL下每小时有大约1.66%-2.27%的二次寻呼响应CSFB被叫通话，其寻呼时长缩短了2秒，提升了用户等待呼叫接续的感知，而MSCPOOL下CSFB一次寻呼成功率和CSFB寻呼成功率都保持平稳。5、基于爱立信端局的双域鉴权功能研究1）实现原理分析当CSFB手机进行联合附着、联合TAU时，在LTE网络中必须进行鉴权、IMEI获取等流程；当CSFB手机进行主被叫通话时，在回落到2G网络之前，LTE网络也必须对手机发起的extendedservicerequest请求进行鉴权。从以上两点考虑，手机在回落到2G网络时必然已经在4G网络中完成了鉴权和获取IMEI的流程，因而无需在2G网络中重复一遍，从而节省呼叫接续时延。当CSFB手机回落时，只要是回落到同一个MSC-S下，而不管是否改变了LAC，其原来分配的