語音接續時延優化新方法研究

龔萬煒 徐東波

【摘要】探討了接續時延的概念，通過現網實踐針對新的業務發展情況下的接續時延優化提出了一些新的建議，取得了實際效果。

【關鍵詞】接續時延；數據業務；CSFB

1.引言

在當前電信市場激烈競爭的態勢下，各運營商都非常重視客戶使用業務的感知。由于語音業務仍然是主要的電信業務，因此語音業務的使用感知提升依然是重要的研究方向，其中通話接續時延反映了用戶使用通話業務所需等待的時間，是影響業務感知的重要指標。本文探討了接續時延的概念，并通過現網實踐針對新的業務發展情況下的接續時延優化提出了一些新的建議，取得了實際效果。

2.接續時延說明

2.1 接續時延的概念

接續時延是指主叫撥號后至聽到振鈴的時長，從信令分析的角度是指從CM Service Request消息到Alerting消息之間的時間，主要包含主叫階段的接入請求、鑒權加密、呼叫業務處理、信道指配和被叫階段的尋呼、鑒權加密、信道指配等過程。語音呼叫的接續時間過長，直接影響用戶對網絡的感知，一直以來都是網絡優化的重點。

2.2 接續時延優化的常見措施

從信令流程分析和無線環境入手，接續時延優化常見有以下方法：

核心網并行指配流程優化。一次呼叫過程，絕大部分信令環節必須順序進行，但有少部分環節可以考慮并行處理，典型情況是主叫側信道指配和被叫流程啟動時機。標準流程是在確認主叫信道分配完成后，才啟動被叫流程，這樣整個接續過程是串行進行的，通過在MSC上激活相關功能和修改呼叫控制參數，可實現接入側資源分配與其他接續流程同步進行。原來主叫側在信道指配完成后發送IAM消息，修改后在發送支配請求的同時會發送IAM消息。主叫側信道分配過程與Nb口建立、被叫尋呼、鑒權等流程同步進行，從實際情況看可縮短局間接續時長0.8秒左右。

尋呼、信道分配等主要費時的環節與無線環境關系密切，通過無線側調整可以縮短尋呼和信道分配時延：合理規劃PCH和AGCH容量達到平衡，開啟多CCCH功能提升CCCH容量，改善尋呼時延；開啟動態SD功能，減少SDCCH擁塞；對于弱覆蓋小區開展補點覆蓋或者更換為高增益天線，對于高干擾小區進行頻率優化，減少信令建立階段的干擾等。

2.3 現網接續時延情況

以上措施已在現網廣泛使用并且取得了一定效果，取現網某天共1500萬條呼叫記錄進行統計分析。全網平均接續時延為6.46秒，基本上按正態分布，81.46%的呼叫集中在4～8秒，超過10秒的超長呼叫占3.28%。從統計數據看，現網接續時延處于正常水平，但少量超長呼叫會影響用戶感知。我們將通過現場測試和新業務、多場景分析，力求找出以前未關注到的因素，實現進一步的優化。

3.接續時延優化因素

3.1 Classmark Update流程優化

統計顯示，GSM網絡鑒權時間比TD-SCDMA網絡多了0.6秒，通過詳細信令分析，發現兩者的區別在于2G鑒權過程中多了一條由手機主動上報的Classmark update信令，而3G的通話并沒該消息。

Classmark是描述終端無線性能的信元，包括終端的功率，多頻帶的能力，測量能力，加密算法和多時隙的能力等信息，可分為Classmark1/2/3三種。根據3GPP協議，在位置更新請求、CM_Service_Request、尋呼響應等消息中會攜帶Classmark1和2，網絡無需額外流程就可以知道這些信息。而對于Classmark3，有兩個獲取途徑：MSC通過Classmark_Request流程獲取，或當小區 的ECSC （Early Classmark sending control）配置為“是”時由終端主動上報。當兩個流程并存時手機會上報兩次。由于Classmark_Update和鑒權加密流程基本是同時進行的，手機需要串行處理這些消息，因此會增加接續時長。通過現網測試發現，在2G網絡中，由于多了手機上報Classmark Update消息流程，鑒權流程或被叫setup到call confirmed流程（無鑒權時）時間明顯增加。

Classmark_Request流程在GSM規范中沒有明確規定，部分廠商實現要求異頻切換必須攜帶Classmark3標志。按照目前的網絡配置情況，在3G網絡中，手機不需要主動上報Classmark Update消息。在現網中選擇部分區域的小區關閉ECSC配置，終端不再上報classmark update，數據顯示，該區域接續時延平均縮短0.36秒。但在諾西無線區域，DCS1800無法切換到GSM900，華為無線區域則一切正常。因此該方法適用于華為無線區域及GSM900連片組網的諾西無線區域。

3.2 數據業務的影響

當前移動互聯網快速發展，智能手機大量使用，數據業務在線時間已超過了通話時長，大量的PS業務流程會影響CS業務，可能引起二次尋呼。

在3G網絡中，RNC在處理核心網發來的尋呼消息時，會根據UE所處的模式和狀態下發不同類型的尋呼：Paging Type 1和Paging Type 2。如果UE和RAN沒有RRC連接，處于空閑狀態或者在CELL_PCH、URA_PCH時，RNC下發Type1尋呼，使用PCCH信道進行尋呼， UE檢測到對自己的尋呼消息，則發起RRC信令連接建立過程。如果UE和RAN有RRC連接，且在CELL_DCH或CELL_FACH狀態時，RNC下發Type2尋呼，在DCCH 信道進行尋呼。

現網場景測試發現，并發數據業務狀態的變更會影響尋呼響應。從信令看，手機空閑時，當發起Type1尋呼后在響應以前，手機發起數據業務，進行PDP激活，則本次Type1尋呼會出現無響應，待達到尋呼間隔后發起二次尋呼采用Type2方式才能成功；反之，在有RRC連接時，RNC下發Type2尋呼，如果此時剛好結束數據業務，斷開RRC連接，則本次尋呼也會出現無響應情況，需要重新下發Type1尋呼才能成功。現網配置尋呼間隔為3秒，也就是說，如果尋呼時并發數據業務狀態剛好發生轉變，則接續時延就會增加3秒，這是導致超長接續時延的一個因素。雖然這些情況出現的概率不高，但隨著智能機普及率越來越高，頻繁的后臺數據業務的影響將逐漸凸顯，需要引起用戶的注意，及時清理不必要的手機程序。

3.3 CSFB接續時延優化

當前LTE已進入商用階段，由于LTE中完全取消了電路域，其對語音業務的支持與2/3G網絡有很大不同。CSFB雖然只是一種過渡的語音解決方案，但在LTE部署初期仍得到了廣泛應用，其基本原理是：當終端駐留在LTE 網絡發起或接收語音呼叫時，需要先從LTE 回落到2/3G網絡，由2/3G的電路域來提供語音業務服務。

由于CSFB方式在實現過程中涉及到LTE和2/3G網絡大量交互配合，增加了信令流程，其接續時延比純2/3G網絡要多出2～3秒。為了縮短接續時延，中國移動規范考慮到終端支持力度較好，在終端側實現了優化。由于CSFB直接回落到2G，需要讀取2G電路域鄰區信息用于LAU，讀取分組域SI13等參數用于RAU，而SI13攜帶了較多GPRS信息，BCCH信道需要多次傳送，時延較大，并且語音回落時數據業務是中斷的，只需要LAU，不需要RAU，因此終端可以在通話建立前緩讀2G系統消息SI13，通話結束后再讀取，這樣可減少接續時延1秒。

在LTE建網初期，被叫CSFB時配置為回落到一個虛擬的默認LAC，該LAC與現網LAC都不一樣，因此終端在進行被叫接續前會先做一次位置更新。為了進一步縮短CSFB時延，可將LTE TAC配置成與LAC一一對應，這樣回落后就無需再多一次位置更新。測試表明這種方式可以減少1秒左右時延。

4.結束語

接續時延優化一直是語音業務優化的重要方向，本文結合日常工作內容，探討了核心網和無線網幾種常用的接續時延優化措施，通過現網測試實踐了classmark update流程優化，分析了數據業務對接續時延的影響，并提出CSFB時延優化的建議，取得了實際效果。

參考文獻

[1]陳翠玲，端到端語音接續時延優化策略研究[J].電信科學，2013，29（6）.

[2]3GPP TS 24.008 V9.3.0（2010-06）Mobile radio interface Layer 3 specification，2010.

[3]3GPP TS 23.272 V11.5.0. Circuit Switched（CS）fallback in Evolved Packet System（EPS）（Release 11），2013.

[4]中國移動通信網絡組織規范_CSFB，2013.

作者簡介：

龔萬煒，男，中國移動通信集團福建有限公司泉州分公司網絡部工程師，主要從事核心網的規劃、優化以及維護工作。

徐東波，男，中國移動通信集團福建有限公司泉州分公司網絡部工程師，主要從事核心網的規劃、優化以及維護工作。