WCDMA網絡3G回落4G的優化分析

何思源

（中國聯通錦州分公司，遼寧 錦州 121000）

WCDMA網絡3G回落4G的優化分析

何思源

（中國聯通錦州分公司，遼寧 錦州 121000）

文章從語音回落的方式、回落的過程、回落的優缺點等方面對3G回落4G問題進行了分析，并結合案例給出了優化解決方案。

WCDMA；網絡節點；電路域回落

隨著長期演進（Long Term Evolution，LTE）網絡的建設與普及，LTE用戶數量的快速增長，寬帶碼分多址移動通信系統（Wideband Code Division Multiple Access，WCDMA）網絡承載語音這一特性勢必在3G，4G互操作中得以重要體現，但如何做好3G，4G網絡的銜接，尤其是3G承載語音后回落4G的問題，值得人們研究與分析。

1 3G回落4G的優化措施

1.1 3G回落4G的重選優化

對于3G回落4G的重選，對于演進的通用陸基無線接入網（Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network，EUTRAN）優先級較高的情況，用戶體驗（User Experience，UE）直接開始測量，對于EUTRAN優先級較低的情況，則首先需要服務小區的信號質量低于一個測量觸發門限，UE才開始測量，滿足UTRAN小區信號質量低于服務小區的低門限，同時EUTRAN小區相應測量值大于非服務小區的低門限，則可以觸發UE重選（見表1）。異系統互操作采用“慢出快進”的策略，通過調整重選的相關參數，使得從3G網絡回來的時候容易一些。這樣可以避免4G覆蓋區域頻繁互操作[1]。

表1 重選優化參數配置表

1.2 3G回落4G的重定向優化

以基于負荷控制觸發RRC connection Release重定向到LTE為例。無線網絡控制器（Radio Network Controller，RNC）檢測到下行功率過載后，直接以無線資源控制（Radio Resource Control，RRC）釋放的方式將UE重定向到有效的EUTRAN鄰區（見表2）。

表2 重定向優化參數配置表

1.3 3G回落4G的重定向優化

以無線資源擁塞為例。網絡側直接拒絕業務的RRC接入，將UE重定向到有效的EUTRAN鄰區（見表3）。

表3 重定向優化參數配置表

1.4 3G回落4G的Fast Return優化

以單電路域回落（Circuit Switched Fallback，CSFB）業務為例。網絡側CS業務釋放后，滿足條件執行Redirection過程（見表4）。

表4 Fast Return（單CS業務）優化優化參數配置表

以并發CSFB業務為例。網絡側CS業務釋放后，滿足條件執行EUTRAN PS Handover過程（見表5）。

表5 Fast Return（并發CS業務）優化優化參數配置表

2 案例分析

某市WCMA網絡中，用戶投訴3G語音釋放后不回落4G問題。在呼叫流程中，UE向網絡節點（Mobility Management Entity，MME）發送Extended Service Request消息，攜帶CS Fallback指示，執行3GPP2定義標準的CS呼叫流程[2]。呼叫結束后，手機根據2G/3G網絡的信道釋放消息中攜帶的頻點對LTE網絡進行搜索，在LTE覆蓋良好的情況下1 s左右就能返回。但如果搜索不到目標LTE頻點，將開始全頻段搜索，在LTE無覆蓋場景（如地下車庫）將帶來30 s以上的不可及時間[3]。

目前該市3G回落4G的主要方式如下。

（1）3G到4G重選，空閑態，目前采用絕對優先級，只要UE讀取SIB19信息，4G側滿足條件就能重選回去，現網中已采用。

（2）3G到4G切換，PS業務態，3G質量不好時觸發該過程，UE能力必須支持，現網中未采用。

（3）3G到4G重定向，高負荷、資源擁塞，基于負荷控制觸發3G重定向4G，必須配置3G和4G重疊覆蓋，重疊覆蓋對現網要求條件比較高，現網中未采用。

（4）Fast Return，大致3種情況，單CS釋放、并發業務CS釋放、終端自主的Fast Return。前兩種當CS釋放時RRC connection Release中攜帶4G頻點，用戶PS HO或者Redirection回4G；后一種取決于終端建立RRC時的UE能力，如果支持Redirection，RRC connection Release中攜帶4G頻點，用戶回4G。現網中已采用。

因此，3G回4G的兩個關鍵點空閑態接收的SIB19信息和業務態釋放時的RRC connection Release。

從目前現網的情況來看，如果RRC建立時未攜帶CSFB信息的，RRC建立時終端未支持Redirection，業務釋放時就不會重定向回4G。

觸發這種情況的可能：4G回3G的時候并非由于CS業務，駐留3G后發起業務，這時候RRC建立時取決于終端是否讓其攜帶Redirection這個功能。只要在攜帶這個能力的情況下，在業務釋放的時候才會回到4G。否則只能駐留3G。或者等空閑時3G重選回4G。

通過信令分析工具RCT提取投訴用戶的信令分析，找出重要的兩個信令節點rrcConnectionRequest和rrcConnectionRelease（見表6）。

表6 RCT信令時間節點表

序號1—5，前2次的語音3G側建立RRC時都攜帶了CSFB的信息，所以語音結束后都能快速返回4G。

序號7—8（業務態持續2 s左右），UE在17：30：45.419時在3G側RRC建立請求時是重定位中的呼叫重建，這個過程并非在4G側的CS業務，所以RRC建立時不會攜帶CSFB信息，且終端也沒上報支持Redirection能力。

基于RRC建立的情況，所以RRC釋放的時候未攜帶4G頻點，也不會回到4G。

序號9，由于空閑態駐留480 ms，不可能接收到SIB19并重選回4G。

序號10—11（業務態持續10分33秒），由于UE從4G到3G在位置更新之后，要發起一個網絡注冊，由于這個是3G駐留下發起的RRC建立請求，不可能攜帶CSFB信息，此時終端也沒有上報支持Redirection能力。

基于RRC建立的情況，所以RRC釋放的時候未攜帶4G頻點，也不會回到4G。

序號12，由于空閑態駐留920 ms，不可能接收到SIB19并重選回4G。序號13—15分析同上。

序號16—17，UE在17：47：22.605時發起了網絡注冊，此時終端上報支持Redirection能力。

基于RRC建立的情況，所以RRC釋放的時候攜帶4G頻點，UE回到4G。

從以上分析，可以得出以下總結。

（1）長時間駐留在3G網絡，是因為UE從4G到3G網絡發起了重定位過程，之后在3G側長時間處于業務態不釋放且終端不上報支持Redirection能力造成的。

（2）在3G側，同樣的2次注冊流程，終端卻分別上報不支持和支持Redirection能力，可能和終端自主Fast Return的機制有關系。

（3）整個過程的觸發點，是UE駐留4G時發起的向3G側的重定位過程（原因是呼叫重建），需要減少4G到3G的重選過程才能有效減少這種情況的發生。

3 結語

當前3G回落4G的重點是制定相關的優化措施，結合現網的實際情況配置相關的回落方式，尤其要充分關注3G到4G的Fast Return過程，有效減少4G到3G的重選是后期回落優化的關鍵。

[1]元泉，趙文超.LTE輕松進階[J].電子工業出版社，2014（9）：71.

[2]汪丁鼎，景建新，肖清華，等.LTEFDD/EPC網絡規劃設計與優化[M].北京：人民郵電出版社，2014.

[3]張守國，張建國，李曙海，等.LTE無線網絡優化實踐[M].北京：人民郵電出版社，2016.

Optimization analysis of 3G fall back 4G in WCDMA network

He Siyuan
（China Unicom Jinzhou Branch, Jinzhou 121000, China）

This paper analyzes the problem of 3G fall back 4G from the mode, the process, the advantages and disadvantages of the fall,and the optimization solution is given in combination with the case.

WCDMA; mobility management entity; circuit switched fallback

何思源（1973— ），男，吉林蛟河人，工程師，碩士；研究方向：網絡維護優化。