大容量分布式游戲平臺(tái)架構(gòu)及關(guān)鍵技術(shù)

炫彩互動(dòng)網(wǎng)絡(luò)科技有限公司 陳 杰 付志鵬 楊維云 張 丹

中郵建技術(shù)有限公司 宋昌青

中國移動(dòng)通信集團(tuán)山西有限公司 郭 寶

中國移動(dòng)通信集團(tuán)公司 張 陽

大容量分布式游戲平臺(tái)架構(gòu)及關(guān)鍵技術(shù)

炫彩互動(dòng)網(wǎng)絡(luò)科技有限公司 陳 杰 付志鵬 楊維云 張 丹

結(jié)合游戲平臺(tái)業(yè)務(wù)特點(diǎn)，提出了大容量分布式游戲平臺(tái)架構(gòu)。討論了平臺(tái)架構(gòu)體系，平臺(tái)關(guān)鍵技術(shù)中的負(fù)載均衡和分布式架構(gòu)。平臺(tái)已承載了手機(jī)游戲、電視游戲、游戲社區(qū)等多元化游戲產(chǎn)品，能快速響應(yīng)不同運(yùn)營商用戶的服務(wù)請(qǐng)求，實(shí)現(xiàn)了平臺(tái)架構(gòu)設(shè)計(jì)的高性能、高可用、可伸縮、易擴(kuò)展的目標(biāo)。

平臺(tái)架構(gòu)； 負(fù)載均衡； 分布式

0 引言

近年來，移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)如游戲、視頻等訪問量劇增。傳統(tǒng)的集中式業(yè)務(wù)平臺(tái)多采用IOE（IBM、Oracle、易安信公司）架構(gòu)[1]，即基于IBM小型機(jī)、Oracle數(shù)據(jù)庫與EMC存儲(chǔ)設(shè)備組合的架構(gòu)，投資成本高且擴(kuò)展性受限，難以支撐業(yè)務(wù)快速發(fā)展，已經(jīng)被百度、阿里巴巴、騰訊（BAT）等互聯(lián)網(wǎng)公司逐步放棄。

為了解決業(yè)務(wù)平臺(tái)面臨的高并發(fā)訪問、海量數(shù)據(jù)處理、高可靠運(yùn)行、業(yè)務(wù)隨需應(yīng)變等一系列問題與挑戰(zhàn)，業(yè)界在實(shí)踐中應(yīng)用了多種技術(shù)，包括分層架構(gòu)、大規(guī)模集群、分布式緩存等。本文基于業(yè)界解決方案，結(jié)合游戲平臺(tái)業(yè)務(wù)特點(diǎn)，提出了大容量分布式游戲平臺(tái)架構(gòu)，有效滿足移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用億萬級(jí)規(guī)模的用戶并發(fā)訪問和大規(guī)模數(shù)據(jù)存儲(chǔ)等需求。

1 平臺(tái)設(shè)計(jì)要素

與傳統(tǒng)應(yīng)用相比，大型移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)應(yīng)用具有以下特點(diǎn)：

高并發(fā)：移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)用戶增長快速，需要面對(duì)高并發(fā)用戶以及長時(shí)間的大流量訪問。“淘寶”2014年“雙十一”活動(dòng)全天成交金額571億元，其中移動(dòng)端交易額243億元，物流訂單2.78億個(gè)。

高可用：系統(tǒng)7×24 h不間斷服務(wù)，服務(wù)的中斷會(huì)帶來嚴(yán)重的損失。2015年攜程網(wǎng)宕機(jī)12 h，造成了巨大的負(fù)面影響。

海量數(shù)據(jù)：業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)增長快速，存儲(chǔ)、管理海量數(shù)據(jù)，需要使用大量服務(wù)器。Google有超百萬臺(tái)服務(wù)器為全球用戶提供服務(wù)。

用戶接入環(huán)境復(fù)雜：面向全球用戶提供服務(wù)，用戶網(wǎng)絡(luò)環(huán)境千差萬別，國內(nèi)不同運(yùn)營商網(wǎng)絡(luò)存在互通問題。

需求多變：移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品用戶需求變化快速，多采用迭代開發(fā)的模式，快速發(fā)布新版本。微信朋友圈的研發(fā)過程為4個(gè)月，團(tuán)隊(duì)完成了30多個(gè)版本的迭代。

上述需求使得平臺(tái)架構(gòu)的設(shè)計(jì)需要關(guān)注性能、可用性、伸縮性和擴(kuò)展性等關(guān)鍵要素，具體說明見表1。

表1 平臺(tái)設(shè)計(jì)關(guān)鍵要素

2 平臺(tái)架構(gòu)體系

平臺(tái)采用分布式架構(gòu)和層次化模塊設(shè)計(jì)，并根據(jù)移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)需求，將公共核心業(yè)務(wù)能力（如計(jì)費(fèi)）抽取出來，形成可共用的對(duì)內(nèi)對(duì)外服務(wù)。系統(tǒng)主要核心模塊如圖1所示。接入層負(fù)責(zé)用戶客戶端的接入以及互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)的分發(fā)，主要包括智能DNS（域名系統(tǒng)）、CDN（內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)）等服務(wù)模塊。業(yè)務(wù)層面向用戶提供門戶、計(jì)費(fèi)、內(nèi)容搜索等服務(wù)，包括業(yè)務(wù)應(yīng)用層和業(yè)務(wù)接口層兩層；業(yè)務(wù)應(yīng)用層包括用戶、計(jì)費(fèi)等共用功能模塊；核心層包括核心接口層、核心層以及底層數(shù)據(jù)庫。其中核心接口層與業(yè)務(wù)接口層對(duì)接，供業(yè)務(wù)層調(diào)用。核心層對(duì)緩存及數(shù)據(jù)庫進(jìn)行封裝和訪問，當(dāng)數(shù)據(jù)在緩存中時(shí)直接對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行訪問，數(shù)據(jù)不存在緩存中時(shí)再訪問數(shù)據(jù)庫。

3 平臺(tái)關(guān)鍵技術(shù)

3.1 負(fù)載均衡

隨著手機(jī)游戲的快速發(fā)展和業(yè)務(wù)量的不斷提高，負(fù)載均衡是游戲平臺(tái)必不可少的基礎(chǔ)技術(shù)手段。負(fù)載均衡將負(fù)載分?jǐn)偟讲煌姆?wù)單元，不僅可以實(shí)現(xiàn)平臺(tái)的伸縮性，又保證了服務(wù)的可用性，還提升了響應(yīng)速度，給用戶好的體驗(yàn)。隨著硬件技術(shù)的迅猛發(fā)展，越來越多的負(fù)載均衡硬件設(shè)備涌現(xiàn)出來，如F5 Big-IP、Citrix NetScaler等，但其價(jià)格卻十分高昂，因此一些免費(fèi)又可靠的負(fù)載均衡軟件方案是比較好的選擇。

游戲平臺(tái)首先利用DNS域名解析作為第一級(jí)負(fù)載均衡手段，采用智能DNS技術(shù)與多線接入的方式加速異網(wǎng)用戶的訪問。智能DNS帶有IP地址庫，可根據(jù)用戶的源IP（網(wǎng)際協(xié)議）識(shí)別和自動(dòng)判斷用戶來源、所屬運(yùn)營商，智能把用戶請(qǐng)求重定向到用戶所在運(yùn)營商網(wǎng)絡(luò)部署的服務(wù)器，從而減少跨網(wǎng)流量，加快用戶的訪問速度，提升用戶的體驗(yàn)。目前DNS解析服務(wù)提供商DNSPod提供免費(fèi)的智能DNS服務(wù)。

平臺(tái)可以根據(jù)用戶訪問情況實(shí)現(xiàn)IP負(fù)載均衡。通過增加用戶接入點(diǎn)做到負(fù)載分流，避免單負(fù)載均衡器的性能瓶頸。如對(duì)于電信用戶比較多的游戲平臺(tái)，可以增加電信網(wǎng)絡(luò)下的服務(wù)器，通過各種負(fù)載均衡策略優(yōu)化訪問體驗(yàn)。一般常用的負(fù)載均衡算法包括輪詢算法、加權(quán)輪詢算法、隨機(jī)算法、最少連接算法、源地址哈希算法等。

游戲平臺(tái)選用免費(fèi)開源軟件Haproxy[2]作為負(fù)載均衡的軟件解決方案。Haproxy是一種提供高可用、負(fù)載均衡、基于TCP（傳輸控制協(xié)議）和HTTP應(yīng)用的代理技術(shù)。作為免費(fèi)開源的解決方案，Haproxy特別適用于負(fù)載大、需要會(huì)話保持或七層處理的網(wǎng)站，支持虛擬主機(jī)，可以支持?jǐn)?shù)以萬計(jì)的并發(fā)連接，并且可以簡單安全與當(dāng)前的平臺(tái)架構(gòu)進(jìn)行整合，并實(shí)現(xiàn)Web服務(wù)器與外界隔離。在游戲平臺(tái)的實(shí)踐中，Haproxy對(duì)外提供HTTP代理服務(wù)，包括游戲大廳、用戶中心、計(jì)費(fèi)、能力開放平臺(tái)、門戶等HTTP服務(wù)；對(duì)內(nèi)主要用與TCP代理服務(wù)，用于代理核心、數(shù)據(jù)層服務(wù)，分別代理游戲核心業(yè)務(wù)、用戶核心業(yè)務(wù)、數(shù)據(jù)庫業(yè)務(wù)。

為了實(shí)現(xiàn)集群的高可用，還需要對(duì)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行檢測以避免單點(diǎn)故障，使得節(jié)點(diǎn)做到雙節(jié)點(diǎn)備份，故障無縫熱切換。游戲平臺(tái)采用開源軟件Keepalived[3]方案，Keepalived是一種高性能的服務(wù)器高可用或熱備解決方案。

3.2 分布式架構(gòu)

游戲平臺(tái)采用分布式的架構(gòu)設(shè)計(jì)模式，通過分布式緩存、分布式數(shù)據(jù)庫、分布式文件系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)平臺(tái)的高性能、高可用與高擴(kuò)展性。

緩存是網(wǎng)站性能優(yōu)化的第一解決方案，通過將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在訪問速度較高的存儲(chǔ)介質(zhì)，能有效提升用戶訪問速度。分布式緩存將緩存部署在多個(gè)服務(wù)器組成的集群中，其架構(gòu)主要有兩種，一種是以J Boss Cache[4]為代表的需要更新同步的分布式緩存，一種是以Memcached[5]為代表的不相互通信的分布式緩存。對(duì)于目前的游戲平臺(tái)，需要緩存的數(shù)據(jù)量一般比較大，采用需要同步的方案代價(jià)太大，一般采用Memcached方案。Memcached是一套高性能的、分布式的內(nèi)存對(duì)象緩存系統(tǒng)，用于在動(dòng)態(tài)應(yīng)用中減少數(shù)據(jù)庫負(fù)載，提升訪問速度。通過在內(nèi)存里維護(hù)一個(gè)統(tǒng)一的巨大的哈希表，Memcached能夠用來存儲(chǔ)各種格式的數(shù)據(jù)，包括圖像、視頻、文件以及數(shù)據(jù)庫檢索的結(jié)果等。

平臺(tái)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)需要結(jié)合游戲業(yè)務(wù)的特性進(jìn)行設(shè)計(jì)。游戲業(yè)務(wù)，尤其是手游業(yè)務(wù)所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)與其他業(yè)務(wù)存在較大差別。一方面，數(shù)據(jù)時(shí)效性突出，手游內(nèi)容和用戶游玩生命周期都較短，因此必須對(duì)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)處理；另一方面，數(shù)據(jù)碎片化突出。非關(guān)系數(shù)據(jù)庫（NoSQL）基于非關(guān)系、分布式、可擴(kuò)展的設(shè)計(jì)模式，適合上述復(fù)雜查詢場景。平臺(tái)采用MongoDB[6]來提升海量數(shù)據(jù)處理效率。MongoDB是非關(guān)系數(shù)據(jù)庫當(dāng)中功能最豐富，最像關(guān)系數(shù)據(jù)庫的。其支持的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)非常松散，可以存儲(chǔ)比較復(fù)雜的數(shù)據(jù)類型。同時(shí)，對(duì)于用戶付費(fèi)、購買和平臺(tái)/游戲收入等關(guān)鍵經(jīng)營分析數(shù)據(jù)，依然保持結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的特點(diǎn)，可以采用MySQL進(jìn)行處理。

平臺(tái)采用NFS（網(wǎng)絡(luò)文件系統(tǒng)）作為分布式文件系統(tǒng)，提供底層的存儲(chǔ)。NFS允許一個(gè)系統(tǒng)在網(wǎng)絡(luò)上與他人共享目錄和文件。通過使用NFS，用戶和程序可以像訪問本地文件一樣訪問遠(yuǎn)端系統(tǒng)上的文件。

4 結(jié)束語

本文介紹了大容量分布式游戲平臺(tái)架構(gòu)，重點(diǎn)討論了負(fù)載均衡與分布式技術(shù)。愛游戲平臺(tái)是由炫彩互動(dòng)網(wǎng)絡(luò)科技有限公司（中國電信游戲基地）全力打造的互動(dòng)娛樂平臺(tái)，采用了上述架構(gòu)與關(guān)鍵技術(shù)。平臺(tái)已經(jīng)上線兩年，系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定。目前平臺(tái)承載了手機(jī)游戲、電視游戲、游戲社區(qū)等多元化游戲產(chǎn)品，平臺(tái)用戶超2億戶，其中月活躍用戶3 000萬戶，最高并發(fā)用戶數(shù)500萬戶，門戶訪問量十億次，實(shí)現(xiàn)了5個(gè)9的可用性。應(yīng)用接口響應(yīng)速度最高不超過500 ms，90%在100 ms以內(nèi)；能快速響應(yīng)不同運(yùn)營商網(wǎng)絡(luò)用戶的服務(wù)請(qǐng)求，命中率達(dá)到99.99%。實(shí)現(xiàn)了平臺(tái)架構(gòu)設(shè)計(jì)的高性能、高可用、可伸縮、易擴(kuò)展的目標(biāo)。

[1]金峰. 電信運(yùn)營商“去IOE”的思考[J]. 通信世界, 2014,(3)：39.

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[5]陳康閑. 大型分布式網(wǎng)站架構(gòu)設(shè)計(jì)與實(shí)踐[M]. 北京：電子工業(yè)出版社，2014: 60～70.

逍遙七絕陣自開創(chuàng)以來，生死二門，三重變化，至此才被諸圣淋漓盡致地演繹出來。東方宇軒看得心潮澎湃，感慨萬千，武學(xué)之道固然是罔有其極，神妙如斯，也算是有一點(diǎn)小成吧，不知道父親方乾，未婚妻方碧玲，他們看到會(huì)做何感想，他們會(huì)理解我此生的個(gè)中癡念嗎？

[6]霍多羅夫. MongoDB權(quán)威指南[M]. 北京：人民郵電出版社，2011: 1～3.

分時(shí)長期演進(jìn)系統(tǒng)語音回落全流程時(shí)延優(yōu)化

中郵建技術(shù)有限公司 宋昌青

中國移動(dòng)通信集團(tuán)山西有限公司 郭 寶

中國移動(dòng)通信集團(tuán)公司 張 陽

摘 要：針對(duì)CSFB（語音回落）業(yè)務(wù)流程分析影響通話接入時(shí)延的各種原因，給出全流程時(shí)延優(yōu)化的總體解決方案。目前TD-LTE（分時(shí)長期演進(jìn)）系統(tǒng)語音業(yè)務(wù)解決方案是CSFB與VoLTE（基于LTE的語音業(yè)務(wù)），由于語音回落過程中涉及尋呼、回落、TCH（業(yè)務(wù)信道）指配等過程，全流程時(shí)延比普通2G3G語音呼叫要長2～3 s。優(yōu)化后效果明顯。

關(guān)鍵詞：語音回落； 尋呼策略； 指配

1 呼叫時(shí)延分析

TD-LTE（分時(shí)長期演進(jìn)）系統(tǒng)語音回落（Circuit Service Fall Back，CSFB）業(yè)務(wù)過程包括4個(gè)步驟：LTE/GSM（全球移動(dòng)通信系統(tǒng)）網(wǎng)絡(luò)聯(lián)合附著，通話建立過程回落到GSM，在GSM發(fā)起語音呼叫，結(jié)束后返回LTE網(wǎng)絡(luò)。通過全流程分析，CSFB呼叫時(shí)延縮短方法的研究主要涉及GSM核心網(wǎng)和無線網(wǎng)[1]。

以GSM普通呼叫時(shí)延為參照，對(duì)比CSFB呼叫全流程信令節(jié)點(diǎn)時(shí)延與GSM普通呼叫，通過量化統(tǒng)計(jì)，分析定位出CSFB呼叫較GSM普通呼叫存在3個(gè)時(shí)延增長點(diǎn)[2]。

1） 主叫鑒權(quán)：CSFB主叫收到immediate assignment至網(wǎng)絡(luò)下發(fā)鑒權(quán)請(qǐng)求階段；

2） 被叫尋呼響應(yīng)：CSFB被叫paging response至網(wǎng)絡(luò)下發(fā)鑒權(quán)請(qǐng)求階段；

3） 被叫回落：CSFB被叫發(fā)送call confirmed至網(wǎng)絡(luò)下發(fā)assignment command階段。

2 CSFB主叫鑒權(quán)優(yōu)化

CSFB主叫鑒權(quán)優(yōu)化主要體現(xiàn)在呼叫鑒權(quán)組數(shù)量優(yōu)化，分析發(fā)現(xiàn)，LTE網(wǎng)絡(luò)的鑒權(quán)四元組會(huì)使CSFB呼叫鑒權(quán)時(shí)長多于GSM普通呼叫[3]。由于GSM網(wǎng)絡(luò)鑒權(quán)僅需要鑒權(quán)三元組，故為進(jìn)一步縮短CSFB呼叫時(shí)延，對(duì)GSM無線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行挖掘研究，發(fā)現(xiàn)BSC（基站控制器）中存在參數(shù)MSCR〔MSC（移動(dòng)交換中心）release〕可以優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)下發(fā)的鑒權(quán)組數(shù)量，從而縮短CSFB呼叫時(shí)延。

MSCR參數(shù)定義了MSC（網(wǎng)絡(luò)）支持的終端能力，其取值范圍為0和1，0表示MSC支持R98及之前的終端，1表示MSC支持R99及之后的終端。該參數(shù)在系統(tǒng)消息3中下發(fā)給手機(jī)，手機(jī)根據(jù)MSC支持的終端能力和自身終端能力取交集進(jìn)行使用終端能力的上報(bào)。

根據(jù)3GPP（第3代伙伴計(jì)劃）規(guī)范，在UMTS（通用移動(dòng)通信系統(tǒng)）中，若手機(jī)上報(bào)的終端能力是R98及之前的終端，系統(tǒng)將下發(fā)鑒權(quán)三元組，若手機(jī)上報(bào)的終端能力是R99及之后的終端，系統(tǒng)將下發(fā)鑒權(quán)四元組。因此，若將MSCR參數(shù)設(shè)置為0，則可以使R99及之后的終端上報(bào)使用R98及之前終端能力，如此就可以使網(wǎng)絡(luò)下發(fā)鑒權(quán)三元組，從而縮短CSFB鑒權(quán)時(shí)長，進(jìn)而縮短CSFB呼叫時(shí)延。

經(jīng)現(xiàn)場測試，參數(shù)修改達(dá)到預(yù)期效果。如表1所示，手機(jī)上報(bào)的使用終端能力由R99+變?yōu)镚SM phase 2，鑒權(quán)要素由四元組變?yōu)槿M（即不帶AUTN參數(shù)），CSFB呼叫時(shí)延顯著縮短，而GSM網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行正常，BSC及其下小區(qū)各項(xiàng)關(guān)鍵性能指標(biāo)保持平穩(wěn)，各項(xiàng)基本業(yè)務(wù)功能均使用正常，無異常波動(dòng)和異常問題出現(xiàn)。

表1 MSCR參數(shù)修改前后CSFB呼叫時(shí)延對(duì)比s

需關(guān)注的問題是：目前GSM網(wǎng)絡(luò)的異頻切換（900 MHz與1 800 MHz之間切換）會(huì)要求classmark3，而classmark3只有R99及之后終端才會(huì)上發(fā)，R98及之前手機(jī)只會(huì)上發(fā)classmark1或classmark2，所以在將MSCR參數(shù)修改為0時(shí)曾擔(dān)心可能會(huì)導(dǎo)致手機(jī)的異頻切換失敗。但是從現(xiàn)網(wǎng)修改試點(diǎn)看，無論是在MSCR參數(shù)修改前還是修改后，classmark change消息中都帶有classmark3上報(bào)支持頻段信息。這主要是由于MSCR參數(shù)的修改只是改變了手機(jī)上報(bào)的使用終端能力，而并不會(huì)改變手機(jī)本身的終端能力，所以無論MSCR參數(shù)設(shè)置為什么值，對(duì)于R99+手機(jī)classmark change消息中都會(huì)攜帶classmark3，所以異頻切換不會(huì)受到影響。

3 CSFB尋呼時(shí)長優(yōu)化

3.1 CSFB尋呼間隔時(shí)長優(yōu)化

試驗(yàn)區(qū)域MSC發(fā)送CSFB尋呼的尋呼間隔時(shí)長等于MME（移動(dòng)管理實(shí)體）上S1口尋呼間隔加1 s。經(jīng)核查，試驗(yàn)區(qū)域網(wǎng)絡(luò)S1口尋呼間隔為6 s，而MSC上CSFB兩次尋呼間隔時(shí)長為9 s。為縮短CSFB呼叫時(shí)延，對(duì)MSC-S（MSC服務(wù)器）上CSFB的尋呼間隔時(shí)長進(jìn)行修改，由9 s修改為7 s。

CSFB尋呼間隔時(shí)長修改后，對(duì)于響應(yīng)一次尋呼的被叫用戶，尋呼總時(shí)延沒有發(fā)生變化；但對(duì)于一次尋呼無響應(yīng)而二次尋呼響應(yīng)的被叫用戶，尋呼總時(shí)延減少了2 s。現(xiàn)網(wǎng)MSC pool下每小時(shí)有大約1.66%～2.27%的二次尋呼響應(yīng)CSFB被叫通話，其尋呼時(shí)長縮短了2 s，提升了用戶等待呼叫接續(xù)的感知，而MSC pool下CSFB一次尋呼成功率和CSFB尋呼成功率都保持平穩(wěn)。

3.2 被叫選擇性鑒權(quán)縮短尋呼時(shí)長

試驗(yàn)區(qū)域規(guī)定主叫每次鑒權(quán)，被叫選擇性鑒權(quán)，建議啟用選擇性鑒權(quán)縮短接續(xù)時(shí)延[4]。針對(duì)CSFB用戶回落2G時(shí)做被叫進(jìn)行鑒權(quán)調(diào)整試驗(yàn)，通過對(duì)被叫1/16鑒權(quán)和1/4鑒權(quán)參數(shù)調(diào)整，達(dá)到縮短CSFB時(shí)延的目的。

選取試點(diǎn)區(qū)域內(nèi)兩個(gè)地點(diǎn)做定點(diǎn)測試，分別在功能開啟前、開啟1/4鑒權(quán)和開啟1/16鑒權(quán)時(shí)各進(jìn)行20次CSFB呼叫。為排除其他因素對(duì)實(shí)驗(yàn)效果的影響，只統(tǒng)計(jì)被叫RR（無線資源）paging response至RR assignment complete的時(shí)延，如表2所示。

表2 各種鑒權(quán)方式時(shí)延統(tǒng)計(jì)對(duì)比

從全鑒權(quán)、1/4鑒權(quán)和1/16鑒權(quán)三組定點(diǎn)測試的時(shí)延綜合分析，開啟被叫選擇性鑒權(quán)后，從RR paging response至RR assignment complete時(shí)延統(tǒng)計(jì)時(shí)延減少約500 ms，達(dá)到預(yù)期的目的。

小結(jié)：CSFB用戶回落2G時(shí)做被叫進(jìn)行鑒權(quán)調(diào)整試驗(yàn)，通過對(duì)被叫1/16鑒權(quán)和1/4鑒權(quán)參數(shù)調(diào)整，開啟被叫選擇性鑒權(quán)后，從RR paging response至RR assignment complete時(shí)延統(tǒng)計(jì)時(shí)延減少約500 ms，達(dá)到縮短CSFB業(yè)務(wù)時(shí)延、改善客戶感知的目的。建議針對(duì)CSFB被叫啟用選擇性鑒權(quán)縮短接續(xù)時(shí)延。

4 CSFB被叫回落TCH指配建立優(yōu)化

4.1 精簡2G頻點(diǎn)保證CSFB精確回落

UE（用戶設(shè)備）能否回落至2G最強(qiáng)頻點(diǎn)是被叫回落成功的決定性因素，與2G優(yōu)化人員建立良好的協(xié)作機(jī)制，第一時(shí)間刪除2G回落頻點(diǎn)中的超遠(yuǎn)、故障、高擁塞等質(zhì)差小區(qū)，同時(shí)推動(dòng)2G側(cè)及時(shí)處理故障、擁塞小區(qū)。UE回落2G時(shí)會(huì)優(yōu)先搜索RRC（無線資源控制） release中下發(fā)頻點(diǎn)組的頻點(diǎn)，當(dāng)頻點(diǎn)組中頻點(diǎn)RxLev均低于某個(gè)門限時(shí)（各廠家的門限不同），才會(huì)搜索頻點(diǎn)組以外頻點(diǎn)。

如下因素會(huì)影響會(huì)導(dǎo)致回落質(zhì)量：

· 由于未配置MTRF（恢復(fù)業(yè)務(wù)平均時(shí)間）跨pool回落必定失?。?/p>

· 是否回落到最強(qiáng)2G頻點(diǎn)；

· 4G測回落頻點(diǎn)組配置是否合理；

· UE選中回落頻點(diǎn)是否2G質(zhì)差小區(qū)。

精簡2G頻點(diǎn)、精確回落優(yōu)化措施如下：

1） 結(jié)合拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，參考2G同站鄰區(qū)，刪除冗余回落頻點(diǎn)。

目前MSC pool邊界外回落頻點(diǎn)數(shù)都在28個(gè)以上，刪除冗余2G頻點(diǎn)降低回落超遠(yuǎn)質(zhì)差2G小區(qū)概率。在優(yōu)化4G小區(qū)回落頻點(diǎn)可按區(qū)域場景來規(guī)劃2G鄰區(qū)：密集城區(qū)只添加1.2 km以內(nèi)2G鄰區(qū)，縣城、城郊添加2 km以內(nèi)2G鄰區(qū)，縣郊、農(nóng)村添加4～8 km以內(nèi)2G鄰區(qū)；同時(shí)參考最近2G鄰區(qū)關(guān)系，對(duì)投訴處理、路測發(fā)現(xiàn)的一些重要重要鄰區(qū)進(jìn)行補(bǔ)漏。

2） 重點(diǎn)處理CSFB業(yè)務(wù)次數(shù)較多區(qū)域2G小區(qū)擁塞，提升無線接通率。

如圖1所示，A點(diǎn)E-UTRAN（演進(jìn)的通用陸地?zé)o線接入網(wǎng)）向GERAN（移動(dòng)通信全球系統(tǒng)和增強(qiáng)型數(shù)據(jù)速率移動(dòng)通信全球系統(tǒng)演進(jìn)無線接入網(wǎng)）執(zhí)行的CSFB重定向記錄點(diǎn)，聯(lián)合2G側(cè)對(duì)CSFB重定向到GSM區(qū)域高發(fā)區(qū)域2G質(zhì)差小區(qū)進(jìn)行集中處理，提升CSFB回落和接通概率。

3） 及時(shí)從頻點(diǎn)組中剔出2G質(zhì)差、故障小區(qū)，提高回落質(zhì)量。

不定期收集2G越區(qū)小區(qū)、擁塞常發(fā)小區(qū)，及時(shí)刪除2G問題小區(qū)周邊區(qū)域4G小區(qū)回落頻點(diǎn)組中的質(zhì)差頻點(diǎn)（做好備份，2G側(cè)問題問題閉環(huán)后，及時(shí)補(bǔ)上已刪除頻點(diǎn)）；加大2G故障處理，4G側(cè)及時(shí)清除回落頻點(diǎn)組中配置2G故障小區(qū)。

4.2 TCH分配機(jī)制優(yōu)化

針對(duì)CSFB被叫TCH（業(yè)務(wù)信道）分配時(shí)長偏長的問題，對(duì)TCH分配機(jī)制開展研究分析，發(fā)現(xiàn)試驗(yàn)區(qū)域在核心網(wǎng)計(jì)數(shù)器timemgwdm（媒體網(wǎng)關(guān)選擇之前等待的時(shí)間）設(shè)置上與外省存在差異。試驗(yàn)區(qū)域計(jì)數(shù)器timemgwdm是主叫端等待被叫端接入確認(rèn)的時(shí)長為5 s，而取值范圍可以為1～14 s。

根據(jù)集團(tuán)公司規(guī)定，當(dāng)前核心網(wǎng)的呼叫接續(xù)流程采用前向延遲承載建立的方式。試驗(yàn)區(qū)域核心網(wǎng)愛立信MSC在這種要求下，主被叫TCH資源采用串行分配的模式：即在被叫端完成尋呼響應(yīng)、接入證實(shí)后，才通知主叫端分配TCH資源，而在主叫端完成TCH資源分配后，最后再通知被叫端分配TCH資源。在不違背前向延遲承載建立方式的前提下，通過縮短計(jì)數(shù)器timemgwdm使被叫端提前回復(fù)APM（應(yīng)用傳送消息）消息，使得主叫端TCH資源分配流程與被叫端尋呼接入流程并行執(zhí)行，從而優(yōu)化呼叫時(shí)延。

現(xiàn)網(wǎng)CSFB呼叫從paging到call confirmed的平均時(shí)長為3.8 s，將timemgwdm的設(shè)置值由5 s設(shè)置修改為3 s，使現(xiàn)網(wǎng)主被叫TCH分配由串行分配變?yōu)椴⑿蟹峙?。修改后，CSFB呼叫時(shí)延由修改前的10.4 s縮短到修改后的9.7 s，縮短了700 ms，優(yōu)化效果明顯。

5 總結(jié)

通過開展CSFB呼叫時(shí)延縮短方法的專題研究，總結(jié)出了基于多網(wǎng)段（核心網(wǎng)、無線網(wǎng)）、多級(jí)網(wǎng)元設(shè)備（MSC、BSC、cell）的CSFB呼叫時(shí)延縮短優(yōu)化建議，研究成果可以有效指導(dǎo)CSFB業(yè)務(wù)質(zhì)量提升優(yōu)化工作，達(dá)到預(yù)期效果。

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[2]劉宇, 李赟, 聶永霞,等. LTE網(wǎng)絡(luò)部署CSFB話音時(shí)MSC改造范圍分析[J]. 廣東通信技術(shù), 2012(12): .35-37.

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