eSRVCC切換失敗問題分析與研究

雷俊博　許勇鋒

【摘 要】 對(duì)eSRVCC切換失敗的問題進(jìn)行深入分析，以達(dá)到給網(wǎng)優(yōu)分析提供理論支撐，提高分析問題準(zhǔn)確度及效率的研究目的。首先提出了eSRVCC切換所需的理論條件，并在此基礎(chǔ)上分析各網(wǎng)元或配置異常時(shí)對(duì)eSRVCC切換的影響，并逐一針對(duì)異常情況提出優(yōu)化措施。通過充分地理論論證，最終給出eSRVCC各場(chǎng)景的失敗原因分析及相應(yīng)的優(yōu)化措施。

【關(guān)鍵詞】 eSRVCC切換 配置異常 信令分析

1 引言

VoLTE已成為L(zhǎng)TE網(wǎng)絡(luò)語音業(yè)務(wù)的最終解決方案，但由于網(wǎng)絡(luò)環(huán)境復(fù)雜，LTE頻段較高等原因，當(dāng)前的LTE網(wǎng)絡(luò)仍存在覆蓋空洞現(xiàn)象。在解決LTE深度覆蓋問題前，eSRVCC將一直作為VoLTE業(yè)務(wù)的重要補(bǔ)充，在LTE的覆蓋邊緣，VoLTE終端將觸發(fā)eSRVCC切換至異系統(tǒng)（本文主要討論切換至GSM的情況）以保證通話的連續(xù)性。eSRVCC過程涉及跨系統(tǒng)和多網(wǎng)元協(xié)作，信令流程復(fù)雜，數(shù)據(jù)配置錯(cuò)誤或某些特殊場(chǎng)景會(huì)導(dǎo)致各種各樣的切換失敗，本文將從實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景中逐一論證分析eSRVCC切換失敗的原因及其優(yōu)化措施。

2 eSRVCC信令流程

根據(jù)3GPP協(xié)議，eSRVCC切換的流程如圖1所示。

從圖1可以看出切換第一步為UE上報(bào)MR至Source ENB以觸發(fā)切換，但在此之前基站需進(jìn)行eSRVCC切換的鄰區(qū)及相關(guān)的測(cè)量配置（本文以eSRVCC主流測(cè)量策略B2為例進(jìn)行論證）。在終端達(dá)到異系統(tǒng)起測(cè)門限上報(bào)A2后，基站將通過測(cè)量重配置消息把需測(cè)量的GSM頻點(diǎn)（如圖2所示）及B2門限（如圖3所示）下發(fā)至終端，終端根據(jù)B2門限測(cè)量基站下發(fā)的頻點(diǎn)，符合門限后上報(bào)MR至Source ENB以觸發(fā)eSRVCC切換（如圖4所示），這即為圖1中的第一步。

3 eSRVCC流程異常問題分析研究

在實(shí)際應(yīng)用中，網(wǎng)絡(luò)存在各種異常場(chǎng)景及配置問題，最終導(dǎo)致eSRVCC的信令流程異常，導(dǎo)致切換失敗。eSRVCC信令流程復(fù)雜，為了提高定位問題的效率和精度，本文將詳細(xì)闡述各異常場(chǎng)景中導(dǎo)致的信令流程異常情況，并逐一提出優(yōu)化策略。

3.1 測(cè)量門限對(duì)eSRVCC切換的影響

當(dāng)前eSRVCC切換的主流策略為B2，即本系統(tǒng)電平小于Threshold1，異系統(tǒng)門限大于Threshold2。

通過OMC配置eSRVCC使用B2策略及門限等，當(dāng)達(dá)到異系統(tǒng)測(cè)量門限（A2）時(shí)，基站將通過測(cè)量重配置消息下發(fā)B2策略及相關(guān)門限至終端，終端開啟對(duì)異系統(tǒng)的測(cè)量。B2重要配置項(xiàng)如表1所示：

（1）異常場(chǎng)景

當(dāng)b2-Threshold1配置過大，將觸發(fā)多余的eSRVCC并加大bSRVCC的概率。

（2）分析論證

eSRVCC作為VoLTE的挽救措施，應(yīng)在LTE覆蓋邊緣觸發(fā)為最佳，CS域語音相對(duì)VoLTE語音MOS較低，過早過多地觸發(fā)eSRVCC將降低通話質(zhì)量。假設(shè)b2-Threshold1配置為-90，b2-Threshold2配置為-90，hysteresis配置為0，若本系統(tǒng)初始電平小于-90 dB，在終端測(cè)量正常且基站未做bSRVCC規(guī)避措施的情況下，基站發(fā)生bSRVCC的概率接近100%。而當(dāng)前由于IMS還不支持bSRVCC切換，bSRVCC將直接導(dǎo)致VoLTE未接通。在bSRVCC問題解決之前，B2門限在一定程度上可以作為VoLTE呼叫門限，起呼電平達(dá)到該門限將大概率發(fā)生bSRVCC導(dǎo)致VoLTE呼叫失敗。

B2各項(xiàng)參數(shù)中b2-Threshold1尤為重要，其余參數(shù)也會(huì)在一定程度上影響切換的快慢，但影響有限，本文不再一一贅述。

（3）優(yōu)化手段

1）周期性核查B2各項(xiàng)參數(shù)，控制在LTE覆蓋邊緣觸發(fā)eSRVCC。

2）基站側(cè)做bSRVCC規(guī)避措施：在建立QCI1之后啟動(dòng)timer，在timer超時(shí)前不觸發(fā)SRVCC流程，timer需要全網(wǎng)評(píng)估建立QCI1（E-rab setup response）到180 Ringing的時(shí)長(zhǎng)來設(shè)置。

3）終端側(cè)做bSRVCC限制措施：終端在發(fā)送或收到180 Ringing之前不做SRVCC測(cè)量，在此之前UE將收到的SRVCC測(cè)控暫時(shí)緩存起來。

3.2 鄰區(qū)關(guān)系對(duì)eSRVCC切換的影響

eSRVCC切換需配置異系統(tǒng)鄰區(qū)關(guān)系，本文以異系統(tǒng)GERAN為例做深入研究。

通過OMC配置鄰區(qū)關(guān)系，UE達(dá)到異系統(tǒng)測(cè)量門限后，基站將通過測(cè)量重配置方式下發(fā)鄰區(qū)頻點(diǎn)至UE。UE根據(jù)B2測(cè)量對(duì)該部分頻點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量，滿足條件后上報(bào)MR，攜帶滿足切換條件的鄰區(qū)頻點(diǎn)、NCC及BCC信息，觸發(fā)切換。

鄰區(qū)關(guān)鍵參數(shù)配置項(xiàng)如表2所示：

（1）異常場(chǎng)景1

LAC或CI配置錯(cuò)誤，導(dǎo)致Handover Failure。

分析論證：當(dāng)LAC配置錯(cuò)誤，其它參數(shù)配置正確的時(shí)候，終端上報(bào)MR的時(shí)候攜帶該鄰區(qū)的ARFCN、BCC和NCC，基站根據(jù)上報(bào)的ARFCN、BCC和NCC匹配鄰區(qū)表中的鄰區(qū)后，即向MME發(fā)起向該鄰區(qū)的切換請(qǐng)求。但因該LAC配置錯(cuò)誤，若該錯(cuò)誤的LAC不在MME定義的LAC索引表中，MME會(huì)直接向ENB返回Handover Preparation Failure消息，攜帶Unknown TargetID。若該錯(cuò)誤的LAC存在于MME定義的LAC索引表中，則MME還可根據(jù)該LAC來匹配eMSC，并向eMSC發(fā)送PS to CS Handover Request，攜帶該目標(biāo)小區(qū)的CGI，但因?yàn)樵揕AC配置錯(cuò)誤，故該CGI組合實(shí)為錯(cuò)誤的CGI。若現(xiàn)網(wǎng)無該CGI則eMSC并不能根據(jù)該CGI匹配到Target GERAN，故eMSC會(huì)直接向MME返回PS to CS Handover Response，里面攜帶reject cause。若現(xiàn)網(wǎng)存在該錯(cuò)誤的CGI，則eMSC還可根據(jù)該CGI來匹配Target GERAN，并向該Target GERAN發(fā)送CS Handover Preparation，以進(jìn)行無線資源準(zhǔn)備過程。但進(jìn)行無線資源準(zhǔn)備的Target GERAN并不是UE現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量到的目標(biāo)小區(qū)，故當(dāng)UE收到基站發(fā)來的Mobility from EUTRAN Command指示UE向完成無線資源準(zhǔn)備的Target GERAN切換時(shí)，UE卻向現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量到的目標(biāo)小區(qū)進(jìn)行無線接入，由于該小區(qū)并無進(jìn)行資源預(yù)留的過程，最終導(dǎo)致UE接入失敗。

當(dāng)CI配置錯(cuò)誤時(shí)，該CGI組合實(shí)為錯(cuò)誤的CGI，若現(xiàn)網(wǎng)無該CGI則eMSC并不能跟據(jù)該CGI匹配到Target GERAN，故eMSC會(huì)直接向MME返回PS to CS Handover Response，里面攜帶reject cause。若現(xiàn)網(wǎng)存在該錯(cuò)誤的CGI，則eMSC還可根據(jù)該CGI來匹配Target GERAN，并向該Target GERAN發(fā)送CS Handover Preparation，以進(jìn)行無線資源準(zhǔn)備過程。但進(jìn)行無線資源準(zhǔn)備的Target GERAN并不是UE現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量到的目標(biāo)小區(qū)，故當(dāng)UE收到基站發(fā)來的Mobility from EUTRAN Command指示UE向完成無線資源準(zhǔn)備的Target GERAN切換時(shí)，UE卻向現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量到的目標(biāo)小區(qū)進(jìn)行無線接入，由于該小區(qū)并無進(jìn)行資源預(yù)留的過程，最終導(dǎo)致UE接入失敗。

優(yōu)化手段：定期對(duì)鄰區(qū)關(guān)系的CGI配置展開一致性核查。

（2）異常場(chǎng)景2

GERAN頻點(diǎn)和BSIC復(fù)用距離過近，導(dǎo)致Handover Failure。

分析論證：該場(chǎng)景OMC鄰區(qū)關(guān)系配置正常，鄰區(qū)關(guān)系之間也無同頻同BSIC的情況，但在該LTE小區(qū)覆蓋范圍內(nèi)能測(cè)量到兩個(gè)或兩個(gè)以上同頻同BSIC的GERAN小區(qū)。因?yàn)閁E上報(bào)的MR僅包含ARFCN、bandIndicator、networkColourCode及baseStationColourCode幾項(xiàng)，故當(dāng)UE測(cè)量到該區(qū)域同頻同BSIC的任何一個(gè)小區(qū)，所上報(bào)的MR均完全一樣，而基站每次均向所配置的鄰區(qū)列表中的那一個(gè)GERAN鄰區(qū)發(fā)起切換。若剛好測(cè)量上報(bào)的是已配置鄰區(qū)關(guān)系的小區(qū)，則切換成功，否則均會(huì)切換失敗。

優(yōu)化手段：控制頻點(diǎn)和BSIC的復(fù)用距離不超過5 km，降低同頻同BSIC的GERAN小區(qū)重疊覆蓋率。

（3）異常場(chǎng)景3

ARFCN或NCC、BCC配置錯(cuò)誤導(dǎo)致Handover Failure。

分析論證：若ARFCN配置錯(cuò)誤，則UE無法測(cè)量到合適該頻點(diǎn)的GERAN小區(qū)，若NCC、BCC配置錯(cuò)誤，UE可測(cè)量該頻點(diǎn)并上報(bào)正確MR。但因基站鄰區(qū)列表中的鄰區(qū)NCC、BCC和MR不一致，故基站無法根據(jù)該MR匹配到鄰小區(qū)，故不響應(yīng)該MR，導(dǎo)致切換失敗，該場(chǎng)景和缺失鄰區(qū)的情況相似。

優(yōu)化手段：定期對(duì)鄰區(qū)關(guān)系的ARFCN及BSIC配置展開一致性核查。

（4）異常場(chǎng)景4

基站配置兩個(gè)或兩個(gè)以上的同頻同BSIC鄰區(qū)導(dǎo)致Handover Failure。

分析論證：當(dāng)UE測(cè)量到該頻點(diǎn)及BSIC的小區(qū)滿足門限后上報(bào)MR至ENB請(qǐng)求切換，ENB根據(jù)MR中的頻點(diǎn)及BSIC來匹配鄰區(qū)列表中的鄰區(qū)。但由于ENB的鄰區(qū)列表中有多個(gè)該頻點(diǎn)和BSIC的鄰區(qū)，不同的廠商索引鄰區(qū)機(jī)制略有不同，若ENB剛好向MME發(fā)起的切換請(qǐng)求中攜帶的Target GERAN為UE現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際測(cè)量到的小區(qū)，則切換可成功，否則切換失敗。

優(yōu)化手段：定期對(duì)鄰區(qū)關(guān)系的同頻同BSIC數(shù)量展開核查，通過距離及覆蓋方向?qū)Ρ确治鰟h除距離較遠(yuǎn)及非正向覆蓋的鄰區(qū)。

3.3 VoLTE用戶數(shù)據(jù)配置異常對(duì)eSRVCC切換的

影響

VoLTE業(yè)務(wù)啟用BOSS自動(dòng)開戶，定制開戶模版或開戶數(shù)據(jù)缺失將影響部分功能的使用。在eSRVCC切換過程中，MME收到Source ENB發(fā)來的Handover Request切換請(qǐng)求消息后，根據(jù)消息中上報(bào)的目標(biāo)LAC或RAC來匹配eMSC，并向eMSC發(fā)送PS to CS Handover Request，該消息攜帶了目標(biāo)小區(qū)CGI、STN-SR及MSISDN。

（1）異常場(chǎng)景：用戶數(shù)據(jù)缺失STN-SR導(dǎo)致Handover Failure。

（2）分析論證：MME向eMSC發(fā)送PS to CS Handover Request的消息需攜帶目標(biāo)小區(qū)CGI、STN-SR及MSISDN。STN-SR是PS to CS Handover Request消息的必選IE，若用戶數(shù)據(jù)缺失該部分，則MME無法向eMSC發(fā)出PS to CS Handover Request消息，直接向ENB返回Handover Preparation Failure導(dǎo)致切換失敗。

（3）優(yōu)化手段：通過用戶數(shù)據(jù)平臺(tái)核查缺失數(shù)據(jù)用戶，通過重置數(shù)據(jù)進(jìn)行修正。

3.4 MME及eMSC外部LAC配置異常對(duì)eSRVCC

切換的影響

eSRVCC切換過程中，MME根據(jù)Source ENB發(fā)來的Handover Request切換請(qǐng)求消息中上報(bào)的目標(biāo)LAC來匹配eMSC，而eMSC也根據(jù)目標(biāo)LAC來匹配MSC。

（1）異常場(chǎng)景：MME或eMSC漏定義外部LAC導(dǎo)致Handover Failure。

（2）分析論證：UE正常測(cè)量某一小區(qū)并上報(bào)MR，ENB攜帶目標(biāo)小區(qū)信息向MME發(fā)起切換請(qǐng)求。若MME漏定義目標(biāo)小區(qū)的LAC，導(dǎo)致無法匹配eMSC，會(huì)直接向ENB返回Handover Preparation Failure導(dǎo)致切換失敗，攜帶cause：Unknown TargetID。若eMSC漏定義目標(biāo)小區(qū)的LAC，導(dǎo)致無法匹配MSC，也會(huì)直接向MME返回PS to CS Handover Response，里面攜帶reject cause：Unknown TargetID。

（3）優(yōu)化手段：漏定義LAC的情況通常發(fā)生在建網(wǎng)初期或漏定義外地市鄰區(qū)，需整理全網(wǎng)及外地市邊界使用的LAC，對(duì)比核查MME及eMSC上的配置，補(bǔ)充漏定義的LAC。

3.5 GERAN小區(qū)故障對(duì)eSRVCC切換的影響

eSRVCC切換過程中，Target GERAN接收到CS Handover Preparation消息后進(jìn)行無線資源準(zhǔn)備過程，資源準(zhǔn)備完成之后UE將執(zhí)行向目標(biāo)小區(qū)切換入的空口過程。

（1）異常場(chǎng)景：目標(biāo)小區(qū)故障導(dǎo)致Handover Failure。

（2）分析論證：若目標(biāo)小區(qū)故障、擁塞等性能異常時(shí)，切換準(zhǔn)備階段的無線資源預(yù)留將會(huì)失敗，Target GERAN將會(huì)向MSC返回Handover Preparation Failure導(dǎo)致切換失敗。若目標(biāo)小區(qū)存在高干擾的情況，UE向目標(biāo)小區(qū)切換入的空口過程將很容易失敗，導(dǎo)致UE沒有收到Target GERAN發(fā)送的RR Handover Command，最終切換失敗。

分析某地市全網(wǎng)eSRVCC切換成功率低于60%的鄰區(qū)對(duì)，發(fā)現(xiàn)大部分GERAN鄰小區(qū)存在四級(jí)以上干擾，可知2G干擾問題是影響eSRVCC切換成功率的一大主因。GSM干擾系數(shù)與eSRVCC切換成功率關(guān)聯(lián)圖如圖5所示：

（3）優(yōu)化手段：要從根本上解決2G干擾問題，日常優(yōu)化時(shí)，可對(duì)切換成功率極低的鄰區(qū)對(duì)臨時(shí)做禁止切換限制，基站將向其余鄰區(qū)發(fā)起切換。

4 結(jié)束語

本文通過對(duì)eSRVCC切換流程進(jìn)行理論分析，以及對(duì)各個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)的異常問題進(jìn)行深入論證，并對(duì)各種異常場(chǎng)景提出了解決方案。對(duì)各個(gè)異常場(chǎng)景的分析研究可直接指導(dǎo)網(wǎng)優(yōu)分析，有效提高問題定位效率及準(zhǔn)確性，挖掘出影響eSRVCC切換的根因，能有效規(guī)避網(wǎng)元配置異常導(dǎo)致eSRVCC切換失敗，從而提升用戶感知，為VoLTE建設(shè)初中期提供通話連續(xù)性的保障，為VoLTE商用發(fā)展解決了重要的理論和實(shí)際問題。

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