eSRVCC切換失敗問題分析與研究

雷俊博　許勇鋒

【摘 要】 對eSRVCC切換失敗的問題進行深入分析，以達到給網優分析提供理論支撐，提高分析問題準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，并在此基礎上分析各網元或配置異常時對eSRVCC切換的影響，并逐一針對異常情況提出優化措施。通過充分地理論論證，最終給出eSRVCC各場景的失敗原因分析及相應的優化措施。

【關鍵詞】 eSRVCC切換 配置異常 信令分析

1 引言

VoLTE已成為LTE網絡語音業務的最終解決方案，但由于網絡環境復雜，LTE頻段較高等原因，當前的LTE網絡仍存在覆蓋空洞現象。在解決LTE深度覆蓋問題前，eSRVCC將一直作為VoLTE業務的重要補充，在LTE的覆蓋邊緣，VoLTE終端將觸發eSRVCC切換至異系統（本文主要討論切換至GSM的情況）以保證通話的連續性。eSRVCC過程涉及跨系統和多網元協作，信令流程復雜，數據配置錯誤或某些特殊場景會導致各種各樣的切換失敗，本文將從實際應用場景中逐一論證分析eSRVCC切換失敗的原因及其優化措施。

2 eSRVCC信令流程

根據3GPP協議，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MR至Source ENB以觸發切換，但在此之前基站需進行eSRVCC切換的鄰區及相關的測量配置（本文以eSRVCC主流測量策略B2為例進行論證）。在終端達到異系統起測門限上報A2后，基站將通過測量重配置消息把需測量的GSM頻點（如圖2所示）及B2門限（如圖3所示）下發至終端，終端根據B2門限測量基站下發的頻點，符合門限后上報MR至Source ENB以觸發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

在實際應用中，網絡存在各種異常場景及配置問題，最終導致eSRVCC的信令流程異常，導致切換失敗。eSRVCC信令流程復雜，為了提高定位問題的效率和精度，本文將詳細闡述各異常場景中導致的信令流程異常情況，并逐一提出優化策略。

3.1 測量門限對eSRVCC切換的影響

當前eSRVCC切換的主流策略為B2，即本系統電平小于Threshold1，異系統門限大于Threshold2。

通過OMC配置eSRVCC使用B2策略及門限等，當達到異系統測量門限（A2）時，基站將通過測量重配置消息下發B2策略及相關門限至終端，終端開啟對異系統的測量。B2重要配置項如表1所示：

（1）異常場景

當b2-Threshold1配置過大，將觸發多余的eSRVCC并加大bSRVCC的概率。

（2）分析論證

eSRVCC作為VoLTE的挽救措施，應在LTE覆蓋邊緣觸發為最佳，CS域語音相對VoLTE語音MOS較低，過早過多地觸發eSRVCC將降低通話質量。假設b2-Threshold1配置為-90，b2-Threshold2配置為-90，hysteresis配置為0，若本系統初始電平小于-90 dB，在終端測量正常且基站未做bSRVCC規避措施的情況下，基站發生bSRVCC的概率接近100%。而當前由于IMS還不支持bSRVCC切換，bSRVCC將直接導致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，起呼電平達到該門限將大概率發生bSRVCC導致VoLTE呼叫失敗。

B2各項參數中b2-Threshold1尤為重要，其余參數也會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）優化手段

1）周期性核查B2各項參數，控制在LTE覆蓋邊緣觸發eSRVCC。

2）基站側做bSRVCC規避措施：在建立QCI1之后啟動timer，在timer超時前不觸發SRVCC流程，timer需要全網評估建立QCI1（E-rab setup response）到180 Ringing的時長來設置。

3）終端側做bSRVCC限制措施：終端在發送或收到180 Ringing之前不做SRVCC測量，在此之前UE將收到的SRVCC測控暫時緩存起來。

3.2 鄰區關系對eSRVCC切換的影響

eSRVCC切換需配置異系統鄰區關系，本文以異系統GERAN為例做深入研究。

通過OMC配置鄰區關系，UE達到異系統測量門限后，基站將通過測量重配置方式下發鄰區頻點至UE。UE根據B2測量對該部分頻點進行測量，滿足條件后上報MR，攜帶滿足切換條件的鄰區頻點、NCC及BCC信息，觸發切換。

鄰區關鍵參數配置項如表2所示：

（1）異常場景1

LAC或CI配置錯誤，導致Handover Failure。

分析論證：當LAC配置錯誤，其它參數配置正確的時候，終端上報MR的時候攜帶該鄰區的ARFCN、BCC和NCC，基站根據上報的ARFCN、BCC和NCC匹配鄰區表中的鄰區后，即向MME發起向該鄰區的切換請求。但因該LAC配置錯誤，若該錯誤的LAC不在MME定義的LAC索引表中，MME會直接向ENB返回Handover Preparation Failure消息，攜帶Unknown TargetID。若該錯誤的LAC存在于MME定義的LAC索引表中，則MME還可根據該LAC來匹配eMSC，并向eMSC發送PS to CS Handover Request，攜帶該目標小區的CGI，但因為該LAC配置錯誤，故該CGI組合實為錯誤的CGI。若現網無該CGI則eMSC并不能根據該CGI匹配到Target GERAN，故eMSC會直接向MME返回PS to CS Handover Response，里面攜帶reject cause。若現網存在該錯誤的CGI，則eMSC還可根據該CGI來匹配Target GERAN，并向該Target GERAN發送CS Handover Preparation，以進行無線資源準備過程。但進行無線資源準備的Target GERAN并不是UE現場測量到的目標小區，故當UE收到基站發來的Mobility from EUTRAN Command指示UE向完成無線資源準備的Target GERAN切換時，UE卻向現場測量到的目標小區進行無線接入，由于該小區并無進行資源預留的過程，最終導致UE接入失敗。

當CI配置錯誤時，該CGI組合實為錯誤的CGI，若現網無該CGI則eMSC并不能跟據該CGI匹配到Target GERAN，故eMSC會直接向MME返回PS to CS Handover Response，里面攜帶reject cause。若現網存在該錯誤的CGI，則eMSC還可根據該CGI來匹配Target GERAN，并向該Target GERAN發送CS Handover Preparation，以進行無線資源準備過程。但進行無線資源準備的Target GERAN并不是UE現場測量到的目標小區，故當UE收到基站發來的Mobility from EUTRAN Command指示UE向完成無線資源準備的Target GERAN切換時，UE卻向現場測量到的目標小區進行無線接入，由于該小區并無進行資源預留的過程，最終導致UE接入失敗。

優化手段：定期對鄰區關系的CGI配置展開一致性核查。

（2）異常場景2

GERAN頻點和BSIC復用距離過近，導致Handover Failure。

分析論證：該場景OMC鄰區關系配置正常，鄰區關系之間也無同頻同BSIC的情況，但在該LTE小區覆蓋范圍內能測量到兩個或兩個以上同頻同BSIC的GERAN小區。因為UE上報的MR僅包含ARFCN、bandIndicator、networkColourCode及baseStationColourCode幾項，故當UE測量到該區域同頻同BSIC的任何一個小區，所上報的MR均完全一樣，而基站每次均向所配置的鄰區列表中的那一個GERAN鄰區發起切換。若剛好測量上報的是已配置鄰區關系的小區，則切換成功，否則均會切換失敗。

優化手段：控制頻點和BSIC的復用距離不超過5 km，降低同頻同BSIC的GERAN小區重疊覆蓋率。

（3）異常場景3

ARFCN或NCC、BCC配置錯誤導致Handover Failure。

分析論證：若ARFCN配置錯誤，則UE無法測量到合適該頻點的GERAN小區，若NCC、BCC配置錯誤，UE可測量該頻點并上報正確MR。但因基站鄰區列表中的鄰區NCC、BCC和MR不一致，故基站無法根據該MR匹配到鄰小區，故不響應該MR，導致切換失敗，該場景和缺失鄰區的情況相似。

優化手段：定期對鄰區關系的ARFCN及BSIC配置展開一致性核查。

（4）異常場景4

基站配置兩個或兩個以上的同頻同BSIC鄰區導致Handover Failure。

分析論證：當UE測量到該頻點及BSIC的小區滿足門限后上報MR至ENB請求切換，ENB根據MR中的頻點及BSIC來匹配鄰區列表中的鄰區。但由于ENB的鄰區列表中有多個該頻點和BSIC的鄰區，不同的廠商索引鄰區機制略有不同，若ENB剛好向MME發起的切換請求中攜帶的Target GERAN為UE現場實際測量到的小區，則切換可成功，否則切換失敗。

優化手段：定期對鄰區關系的同頻同BSIC數量展開核查，通過距離及覆蓋方向對比分析刪除距離較遠及非正向覆蓋的鄰區。

3.3 VoLTE用戶數據配置異常對eSRVCC切換的

影響

VoLTE業務啟用BOSS自動開戶，定制開戶模版或開戶數據缺失將影響部分功能的使用。在eSRVCC切換過程中，MME收到Source ENB發來的Handover Request切換請求消息后，根據消息中上報的目標LAC或RAC來匹配eMSC，并向eMSC發送PS to CS Handover Request，該消息攜帶了目標小區CGI、STN-SR及MSISDN。

（1）異常場景：用戶數據缺失STN-SR導致Handover Failure。

（2）分析論證：MME向eMSC發送PS to CS Handover Request的消息需攜帶目標小區CGI、STN-SR及MSISDN。STN-SR是PS to CS Handover Request消息的必選IE，若用戶數據缺失該部分，則MME無法向eMSC發出PS to CS Handover Request消息，直接向ENB返回Handover Preparation Failure導致切換失敗。

（3）優化手段：通過用戶數據平臺核查缺失數據用戶，通過重置數據進行修正。

3.4 MME及eMSC外部LAC配置異常對eSRVCC

切換的影響

eSRVCC切換過程中，MME根據Source ENB發來的Handover Request切換請求消息中上報的目標LAC來匹配eMSC，而eMSC也根據目標LAC來匹配MSC。

（1）異常場景：MME或eMSC漏定義外部LAC導致Handover Failure。

（2）分析論證：UE正常測量某一小區并上報MR，ENB攜帶目標小區信息向MME發起切換請求。若MME漏定義目標小區的LAC，導致無法匹配eMSC，會直接向ENB返回Handover Preparation Failure導致切換失敗，攜帶cause：Unknown TargetID。若eMSC漏定義目標小區的LAC，導致無法匹配MSC，也會直接向MME返回PS to CS Handover Response，里面攜帶reject cause：Unknown TargetID。

（3）優化手段：漏定義LAC的情況通常發生在建網初期或漏定義外地市鄰區，需整理全網及外地市邊界使用的LAC，對比核查MME及eMSC上的配置，補充漏定義的LAC。

3.5 GERAN小區故障對eSRVCC切換的影響

eSRVCC切換過程中，Target GERAN接收到CS Handover Preparation消息后進行無線資源準備過程，資源準備完成之后UE將執行向目標小區切換入的空口過程。

（1）異常場景：目標小區故障導致Handover Failure。

（2）分析論證：若目標小區故障、擁塞等性能異常時，切換準備階段的無線資源預留將會失敗，Target GERAN將會向MSC返回Handover Preparation Failure導致切換失敗。若目標小區存在高干擾的情況，UE向目標小區切換入的空口過程將很容易失敗，導致UE沒有收到Target GERAN發送的RR Handover Command，最終切換失敗。

分析某地市全網eSRVCC切換成功率低于60%的鄰區對，發現大部分GERAN鄰小區存在四級以上干擾，可知2G干擾問題是影響eSRVCC切換成功率的一大主因。GSM干擾系數與eSRVCC切換成功率關聯圖如圖5所示：

（3）優化手段：要從根本上解決2G干擾問題，日常優化時，可對切換成功率極低的鄰區對臨時做禁止切換限制，基站將向其余鄰區發起切換。

4 結束語

本文通過對eSRVCC切換流程進行理論分析，以及對各個環節出現的異常問題進行深入論證，并對各種異常場景提出了解決方案。對各個異常場景的分析研究可直接指導網優分析，有效提高問題定位效率及準確性，挖掘出影響eSRVCC切換的根因，能有效規避網元配置異常導致eSRVCC切換失敗，從而提升用戶感知，為VoLTE建設初中期提供通話連續性的保障，為VoLTE商用發展解決了重要的理論和實際問題。

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