CSFB被叫寻呼成功率指标分析提升

１引言当前ＴＤ－ＬＴＥ系统支持三种语音解决方案：语音回落（ＣＳＦＢ：ＣｉｒｃｕｉｔＳｗｉｔｃｈＦａｌｌＢａｃｋ）、单卡双待、单无线模式语音呼叫连续性（ＳＲＶＣＣ：ＳｉｎｇｌｅＲａｄｉｏＶｏｉｃｅＣａｌｌＣｏｎｔｉｎｕｉｔｙ）。目前，苹果手机采用ＣＳＦＢ方案，三星、华为、中兴等终端采用单卡双待方案。本文重点分析采用的ＣＳＦＢ方案。ＣＳＦＢ业务过程共分４个步骤：终端开机在ＬＴＥ／ＧＳＭ网络联合附着，通话建立过程回落到ＧＳＭ网络，在ＧＳＭ网络发起语音呼叫，通话结束后返回ＬＴＥ网络。２ＣＳＦＢ指标及关键信令2.1CSFB指标解析ＣＳＦＢ是一个全流程的业务，涉及多个网元的交互与配合，需要无线与核心网联动来保障用户感知。由于ＣＳＦＢ终端做被叫的信令过程包含其做主叫的信令过程，为了便于统计分析，集团公司为ＣＳＦＢ定制了指标，主要针对被叫ＣＳＦＢ过程，分别为ＣＳＦＢ寻呼成功率、ＣＳＦＢ回落成功率、ＣＳＦＢ呼叫接通率。各项指标具体计算方法如下。ＣＳＦＢ被叫寻呼成功率＝ＳＧｓ接口语音业务请求次数／（ＳＧｓ接口语音业务一次寻呼次数－ＳＧｓ接口业务取消次数）ＣＳＦＢ被叫回落成功率＝（ＣＳＦＢ寻呼响应次数＋ＣＳＦＢ被叫回落他局ＬＣＵ次数）／ＣＳＦＢ呼叫移动用户终结试呼次数ＣＳＦＢ被叫呼叫接通率＝（ＣＳＦＢ呼叫２Ｇ终结接通次数＋ＣＳＦＢ被叫呼叫出局语音业务接通次数）／（ＣＳＦＢ寻呼响应次数＋ＣＳＦＢ被叫回落他局位置更新次数）2.2CSFB被叫寻呼信令流程按照定义可知ＣＳＦＢ被叫寻呼成功率为ＬＴＥ网络负责信令控制的移动性管理实体（ＭＭＥ：ＭｏｂｉｌｉｔｙＭａｎａｇｅｍｅｎｔＥｎｔｉｔｙ）向交换机ＭＳＣ回ＳＥＲＶＩＣＥＲＥ－ＱＵＥＳＴ的次数，与ＭＳＣ向ＭＭＥ下发的寻呼次数相比得到的值。如图１所示，当ＵＥ处于空闲态时，ＭＭＥ下发寻呼手机上报扩展服务请求后，ＭＭＥ回ＳＥＲＶＩＣＥＲＥＱＵＥＳＴ给ＭＳＣ，信令流程如图１所示；ＵＥ处于业务态时，ＭＭＥ收到ＭＳＣ的寻呼消息时直接先回ＳＥＲＶＩＣＥＲＥＱＵＥＳＴ给ＭＳＣ。本文主要针对ＣＳＦＢ寻呼过程，从寻呼成功率指标及寻呼关键信令来阐述ＣＳＦＢ寻呼失败的原因，提出相应的优化解决方案。３影响ＣＳＦＢ被叫寻呼成功率的原因分析从信令流程可以看出，ＣＳＦＢ寻呼过程涉及ＭＳＣ、ＭＭＥ和ＬＴＥ无线三大网元部分。目前，ＭＭＥ处于轻载状态，ＭＳＣ与ＭＭＥ的ＳＧｓ接口也没有负荷告警，所以，我们将造成ＣＳＦＢ寻呼失败的原因聚焦在ＬＴＥ无线侧。经过分析，其原因有以下几类。（１）被叫ＵＥ处于小区边缘弱覆盖区域，导致下行寻呼接收困难由于小区边缘下行导频覆盖电平较差，使得ＰＣＨ的覆盖一样较差，从而导致了该场景下ＵＥ接收寻呼困难（特别是农村场景和ＬＴＥ覆盖边界区域）。我们可以进行功率提升或站点增建，以保障ＬＴＥ的连续覆盖；对于无法进行覆盖提升的区域，则需要优化异系统重选门限，使得该区域的ＵＥ可以及时重选到其他系统，从而避免收不到寻呼消息的情况出现。（２）被叫ＵＥ进行频繁的ＴＡＵ更新ＵＥ在进行ＴＡＵ更新的过程中是无法收到寻呼的，为了提升寻呼成功率，我们需要减少不必要的ＴＡＵ更新。我们可以在系统ＴＡＵ边界区域内对于ＲＦ进行重点调整，以降低ＴＡＣ边界的重叠覆盖，减少ＴＡＣ间的频选；还可以优化ＴＡＣ边界的重选参数（修改ＴＡＣ边界的重选偏置），适当增加ＴＡＣ边界的重选难度，从而减少不必要的ＴＡＵ更新。此外，我们还要注意合理设置系统间的参数来避免跨网频选，即ＬＴＥ重选到异系统的门限和异系统重选回ＬＴＥ的门限要有一个保护图1CSFB被叫寻呼成功率信令流程····························ＧＡＰ。例如，ＬＴＥ重选到ＧＳＭ的门限为－１１７，则ＧＳＭ重选回ＬＴＥ的门限则要高于－１１４，即可避免许多因ＬＴＥ和其他异系统跨网频选带来的ＴＡＵ更新。（３）被叫所处小区存在下行干扰导致寻呼无法收取如果小区的下行存在干扰，将影响ＰＣＨ的正常接收和解析。对此，我们可以通过扫频进行重点排查，对于系统内的干扰需要重点排查ＰＣＩ冲突、ＭＯＤ３干扰以及ＧＰＳ故障跑偏影响，而对于系统外的干扰，则需要定位干扰源，并及时协调清除。４ＣＳＦＢ被叫寻呼过程优化措施ＣＳＦＢ被叫寻呼过程的优化措施主要包括三类：覆盖优化、参数优化和功率优化。覆盖优化主要以建设基站、天馈调整为主，本节主要介绍参数优化与功率优化。4.1参数优化（１）重选参数优化重选参数优化首先要设置合理的小区重选优先级，异频重选优先级指示未配置在空闲态频繁重选可能会导致ＵＥ错过ＥＮＯＤＥＢ的寻呼，从而影响寻呼成功率。其次，还要规避跟踪区（ＴＡ）边界频繁的ＴＡＵ更新，因为在ＴＡＵ更新过程中，ＵＥ无法正常监听系统下发的ｐａｇｉｎｇ消息，ＴＡ边界频繁重选会严重影响ＣＳＦＢ寻呼成功率。以某市为例，经核查，该市现网ＬＴＥ网络不同频段的重选优先级均配置为７，空闲态重选判决按Ｒ原则判断，即判决Ｒｎ＞Ｒｓ。小区重选的Ｒ准则计算公式如下：服务小区的信号质量等级Ｒ＿ｓ＝Ｑｍｅａｓ，ｓ＋Ｑｈｙｓｔ邻区的信号质量等级Ｒ＿ｎ＝Ｑｍｅａｓ，ｎ－ＣｅｌｌＱｏｆｆｓｅｔ其中，Ｑｍｅａｓ，ｓ为ＵＥ测量的服务小区的ＲＳＲＰ值，单位为ｄＢｍ；Ｑｈｙｓｔ为ｅＮｏｄｅＢ侧配置的服务小区的重选迟滞值，单位为ｄＢ；Ｑｍｅａｓ，ｎ为ＵＥ测量的邻区的ＲＳＲＰ值，单位为ｄＢｍ；ＣｅｌｌＱｏｆｆｓｅｔ为ｅＮｏｄｅＢ侧配置的邻区偏置值，单位为ｄＢ。根据小区重选Ｒ准则，在小区重选时间内，邻区的信号质量等级一直高于当前服务小区信号质量等级；ＵＥ在当前服务小区驻留超过１秒，当上述条件满足时，将会触发ＵＥ重选到新的小区。此时，我们增加重选参数中的Ｑｈｙｓｔ，就可抑制ＵＥ在空闲态下的小区频繁重选。该市现网Ｑｈｙｓｔ统一配置为ＤＢ４＿Ｑ＿ＨＹＳＴ（４ｄＢ），我们选取站间距较小，重叠覆盖度较大，且位于ＴＡ边界的一层小区，将Ｑｈｙｓｔ优化至ＤＢ６＿Ｑ＿ＨＹＳＴ（６ｄＢ），大大减少了乒乓重选的概率，提高了ＣＳＦＢ寻呼性能。（２）系统间重选参数优化系统间重选参数设置不合理，将会导致ＵＥ在ＬＴＥ网络被拖死或进行系统间乒乓重选，严重影响ＣＳＦＢ寻呼成功率。在ＬＴＥ小区中设置ＧＥＲＡＮ（２Ｇ）重选优先级为１、ＵＴＲＡＮ（３Ｇ）重选优先级配置为３，故ＬＴＥｔｏ２Ｇ、ＬＴＥｔｏＴＤ属于高优先级向低优先级重选，需要服务小区Ｓｒｘｌｅｖ低于ＴｈｒｓｈＳｅｒｖＬｏｗ，才开始触发重选。Ｓｒｘｌｅｖ＝Ｑｒｘｌｅｖｍｅａｓ－（Ｑｒｘｌｅｖｍｉｎ＋Ｑｒｘｌｅｖｍｉｎｏｆｆ－ｓｅｔ）Ｐｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎ其中，现网Ｑｒｘｌｅｖｍｉｎ设置为－１２８ｄＢｍ，Ｑｒｘｌｅｖｍｉｎｏｆｆｓｅｔ为０，Ｐｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎ为０，Ｔｈｒｓｈ－ＳｅｒｖＬｏｗ为４（单位为２ｄＢ，即４×２ｄＢ），故当４Ｇ信号低于－１２０ｄＢｍ时才会重选。我们可尝试将ＴｈｒｓｈＳｅｒｖＬｏｗ修改为７，让用户在４Ｇ信号低于－１１４ｄＢｍ时即可重选回２／３Ｇ网络。4.2寻呼信道PCH功率优化根据ＣＳＦＢ被叫寻呼成功率的定义，当ＵＥ处于连接态时，ＭＭＥ收到ＭＳＣ的寻呼后直接回复ＳｇｓＡＰＳＥＲＶＩＣＥ－ＲＥＱＵＥＳＴ，对于空闲态的ＵＥ则需要在图3GS7提升寻呼功率前后无线接通率变化图表1下行寻呼信道功率与上行链路功率优化空口下发寻呼并等待ＵＥ响应。空闲态下ＵＥ是否正常完成下行寻呼接收，上行是否正常完成ＲＲＣ建立响应，是优化ＣＳＦＢ寻呼成功率空口需要重点关注的问题。某市ＧＳ７下行站点主要分布在县城农村区域，平均站间距２￣３ｋｍ，部分区域站点间距高达８ｋｍ，存在区域性弱覆盖问题，即一定存在ＰＣＨ弱覆盖问题，此时，我们需要对ＰＣＨ功率进行优化提升以改善寻呼接收。（１）第一次试验：仅提升ＰＣＨ功率２０１４年７月７日，我们在ＧＳ７农村场景下，将ＰＣＨ功率提升３ｄＢ（从原来相对ＲＳ功率配置为０提升到３ｄＢ）。修改后ＣＳＦＢ被叫寻呼成功率无明显提升，但ＬＴＥ网络无线接通率却迅速恶化，如图２所示，７月１１日回退寻呼功率调整后无线接通率回归正常。经过分析，提升ＰＣＨ功率只是改善了弱覆盖场景下ＵＥ接收到下行寻呼的概率，即ＵＥ原来收不到的寻呼现在可以接收到了。而为了回应寻呼，ＵＥ需进行ＲＲＣ建立，但此时ＵＥ处于小区弱覆盖区，上行链路质量较差，直接导致ＲＲＣ建立无法完成，进而影响了ＬＴＥ网络的无线接通率。（２）第二次试验：同时提升ＰＣＨ功率和上行链路功率根据上述分析，我们于７月２４日再次提升寻呼信道ＰＣＨ功率，并同时提升上行链路功率，即提升前导初始接收目标功率（如表１所示），以达到改善寻呼接收和ＲＲＣ建立的目的。如图３所示，调整后ＧＳ７下行寻呼成功率平均提升２．３５％，寻呼响应次数平均增加５６４次，无线接通率提升０．５６％，网络指标有了明显的提升。从两次试验可以看出，弱覆盖场景下可能导致ＵＥ无法收到寻呼或无法完成ＲＲＣ建立响应，会直接影响ＣＳＦＢ的寻呼响应，需要我们有针对性地进行相应功率的优化。另外，提升功率虽然可以改善相应的业务性能，但是同样会增加网络干扰，对于业务量比较大的密集市区，进行功率调整一定要慎重。５结语目前，移动互联网已经进入快速发展阶段，如何图2GS7提升寻呼功率前后无线接通率变化图调整前调整后寻呼信道ＰＣＨ功率相对ＲＳ功率设置为０ｄＢ相对ＲＳ功率设置为３ｄＢ前导初始接收目标功率ＰｒｅａｍｂＩｎｉｔＲｃｖＴａｒｇｅｔＰｗｒ１０４ｄＢｍ１００ｄＢｍ汇聚层带宽：按照每个汇聚环下有４个汇聚点，每个汇聚点带５个接入环，每个接入环带宽为６Ｇｂｉｔ／ｓ，同时考虑７５％的带宽收敛比，则单个汇聚环规划带宽应该为９０Ｇｂｉｔ／ｓ。核心层带宽：按照每组Ｌ２／Ｌ３核心层桥接设备对应３０００个ＬＴＥ基站，每个基站平均带宽为１０００Ｍｂｉｔ／ｓ，同时考虑５０％的带宽收敛比，则单个核心层设备规划带宽应该为１．５Ｔｂｉｔ／ｓ。按此测算，今后传送网的接入层应该以１０ＧＥ为主要组网方式，汇聚层以４０ＧＥ或１００ＧＥ为主，核心层则以４０ＧＥ或１００ＧＥ为主。此外，为了使网络具备较大的弹性和可扩展性，从设备选型角度考虑，可选择平滑升级支持ＰＯＴＮ或ＳＰＴＮ的设备，以满足单端口提速的演进需求；而从网络组网角度考虑，后续可结合上述扁平化的组网模式，大幅提升网络容量（图９）。５结语ＬＴＥ网络规模运营的后期，将对传送网络提出更多层面的新需求，顺应这些需求，传送网未来将进一步向动态化、智能化、高带宽方向发展演进