多場景多網(wǎng)絡(luò)下4G語音CSFB策略研究

山東信宇通信科技有限公司 周 亮 公 劍

多場景多網(wǎng)絡(luò)下4G語音CSFB策略研究

山東信宇通信科技有限公司 周 亮 公 劍

LTE網(wǎng)絡(luò)已成為國際主流的無線移動通信技術(shù)，但受限于LTE只能面向分組域提供業(yè)務(wù)，不能像傳統(tǒng)的3G和2G網(wǎng)絡(luò)那樣提供電路域業(yè)務(wù)，因此如何在LTE網(wǎng)絡(luò)提供良好的語音業(yè)務(wù)成為保障LTE網(wǎng)絡(luò)實施運行和提升用戶感知的關(guān)鍵，所以各大運營商根據(jù)自身網(wǎng)絡(luò)情況，實施不同的LTE語音業(yè)務(wù)策略。本文主要介紹某省聯(lián)通LTE網(wǎng)絡(luò)的語音業(yè)務(wù)解決方案，并分析每種方案對用戶感知的影響。

LTE；CSFB；R9；聯(lián)通

1.引言

目前該省聯(lián)通采用CSFB技術(shù)來解決LTE網(wǎng)絡(luò)語音業(yè)務(wù)問題。由于受地區(qū)發(fā)展不平衡以及不同場景、不同設(shè)備廠商因素的制約，導(dǎo)致2/3G網(wǎng)絡(luò)發(fā)展不均衡，從而形成了多場景不同網(wǎng)絡(luò)下不同的CSFB策略情況的出現(xiàn)，文章將對各種CSFB策略方案進行研究分析，并得出各方案優(yōu)缺點。

2.基于CSFB的語音解決方案

CSFB方案的主要思想是在用戶需要進行語音業(yè)務(wù)的時候，從LTE網(wǎng)絡(luò)回落到3G/2G的電路域重新接入，并按照電路域的業(yè)務(wù)流程發(fā)起或接聽語音業(yè)務(wù)。

2.1 網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)

為實現(xiàn)CSFB,需要在MME和3G/2G網(wǎng)絡(luò)的MSC設(shè)備之間建立SGs接口。SGs關(guān)聯(lián)在CSFB技術(shù)中起著橋梁作用，能夠?qū)蓚€不同的系統(tǒng)聯(lián)系起來，實現(xiàn)用戶在不同系統(tǒng)間的語音業(yè)務(wù)連續(xù)。

CSFB技術(shù)會影響現(xiàn)有的3G/2G網(wǎng)絡(luò)，原有網(wǎng)絡(luò)的MSC需要新增與MME的SGs接口，SGSN新增與MME的S3接口。

圖1 CSFB的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)

原有3G/2G網(wǎng)絡(luò)的無線子系統(tǒng)(基站、基站控制器)，需要增加LTE的鄰小區(qū)配置。為讓終端在CSFB到3G/2G網(wǎng)絡(luò)后的語音業(yè)務(wù)結(jié)束后，盡快回到LTE網(wǎng)絡(luò)，原有網(wǎng)絡(luò)的無線子系統(tǒng)需要支持Fast Return功能;為了優(yōu)化終端從LTE回落到3G/2G的延遲，原有網(wǎng)絡(luò)的無線子系統(tǒng)需要支持RIM功能等。

2.2 CSFB關(guān)鍵技術(shù)

CSFB的思路是在用戶需要進行語音業(yè)務(wù)的時候，從LTE網(wǎng)絡(luò)回落到3G/2G的電路域。回落的方式是在釋放LTE的無線鏈接，并且在釋放消息中攜帶重定向字段，指出終端重新接入的制式和頻點，稱為重定向。重定向方式的特點是實現(xiàn)簡單，對原有網(wǎng)絡(luò)的改造量小，缺點是延遲相對較大。

3.多場景不同網(wǎng)絡(luò)下CSFB策略分析

3.1 WCDMA網(wǎng)絡(luò)連續(xù)覆蓋良好區(qū)域

目前該省聯(lián)通各地市城區(qū)、縣城區(qū)域WCDMA網(wǎng)絡(luò)均連續(xù)覆蓋，在這些區(qū)域建立4G TAC與3G LAC的映射關(guān)系，CSFB采用R9 RIM回落WCDMA的策略，R9 RIM回落3G時延為4-6s，較R8 盲重定向降低了1-2s時延，從而提升用戶感知。

3.2 WCDMA網(wǎng)絡(luò)弱覆蓋、GSM網(wǎng)絡(luò)連續(xù)覆蓋良好區(qū)域

由于歷史原因和區(qū)域發(fā)展不平衡的問題導(dǎo)致該省聯(lián)通還存在部分WCDMA弱覆蓋區(qū)域，而這些區(qū)域GSM網(wǎng)絡(luò)能夠連續(xù)覆蓋，主要集中在偏遠農(nóng)村、山區(qū)等用戶偏少的區(qū)域。

雖然該省聯(lián)通正實施GSM減容減頻、清頻退網(wǎng)等政策，但考慮到龐大的GSM用戶群體利益，政策實施采取循循漸進的原則，而隨著農(nóng)村、山區(qū)等區(qū)域LTE網(wǎng)絡(luò)的不斷完善，就形成了4G和2G連續(xù)覆蓋、3G弱覆蓋區(qū)域，如何保障這些區(qū)域內(nèi)用戶的4G語音業(yè)務(wù)感知就顯得格外重要。因此，在這些區(qū)域建立4G TAC與2G LAC的映射關(guān)系，CSFB采用R9 RIM回落GSM的策略，RIM回落2G時延為5-7s，較4G TAC與3G LAC對應(yīng)R8重定向至2G的時延降低了5-8s。

3.3 WCDMA網(wǎng)絡(luò)弱覆蓋、U900連續(xù)覆蓋良好區(qū)域

在同等條件下4G回落3G的時延要好于回落2G，因此在3G網(wǎng)絡(luò)滿足回落情況下，優(yōu)先考慮回落3G；但受限于建設(shè)投資問題，目前已不能大規(guī)模建設(shè)WCDMA網(wǎng)絡(luò)。

為了提升用戶感知和網(wǎng)絡(luò)資源利用率，盤活現(xiàn)有資源，增強3G網(wǎng)絡(luò)覆蓋，在U900區(qū)域啟動UG網(wǎng)絡(luò)恢復(fù)，建立4G TAC與U900 LAC映射關(guān)系，CSFB采用R9 RIM回落U900的策略，回落時延較RIM回落2G降低1-2s。

3.4 GSM/WCDMA網(wǎng)絡(luò)混合覆蓋區(qū)域

實際的網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架中某區(qū)域并非由單一的網(wǎng)絡(luò)覆蓋，多數(shù)情況下2/3G網(wǎng)絡(luò)共存，這樣就形成了2/3G網(wǎng)絡(luò)混合覆蓋區(qū)域，需要根據(jù)實際場景制定不同的回落策略。

當區(qū)域內(nèi)3G站點數(shù)量較多、覆蓋范圍較廣時，采用4G TAC與3G LAC映射關(guān)系，有3G共站的站點采用R9 RIM回落3G策略；對于2/4G共站點，采用RIM回落2G策略；但由于整個區(qū)域內(nèi)建立的是4G TAC與3G LAC的映射關(guān)系，RIM回落2G 較RIM回落3G時延會增加4-6s；

當區(qū)域內(nèi)2G站點數(shù)量較多、覆蓋范圍較廣時，采用4G TAC與2G LAC映射關(guān)系，有2G共站的站點采用R9 RIM回落2G策略；對于3/4G共站點，采用RIM回落3G策略；但由于整個區(qū)域內(nèi)建立的是4G TAC與2G LAC的映射關(guān)系，RIM回落3G 較RIM回落2G時延會增加1-2s。

3.5 GSM/WCDMA網(wǎng)絡(luò)均弱覆蓋區(qū)域

由于該省聯(lián)通持續(xù)加大對4G網(wǎng)絡(luò)的投入，出現(xiàn)了很多單4G網(wǎng)絡(luò)站點、無2/3G網(wǎng)絡(luò)共站的情況，針對此種情況，采取以下策略實施回落：

（1）根據(jù)周邊2/3G站點情況，若距離3G站點較近，覆蓋較好則RIM回落3G，若2G覆蓋好則RIM回落2G，這種情況較共站2/3G回落時延會增長；

（2）若2/3G覆蓋相似且信號偏弱，4G側(cè)需要開啟基于測量重定向，根據(jù)2/3G網(wǎng)絡(luò)測量報告判定重定向網(wǎng)絡(luò)，較RIM 回落單獨網(wǎng)絡(luò)時延會增加1-2s；

（3）若周邊無2/3G覆蓋，則需要新增2/3G站點支撐4G語音回落。可根據(jù)不同設(shè)備廠家分別采取新增GL1800或UL2100共模站點方式，增加覆蓋。

3.6 特殊場景

在一些特殊場景下需要制定特殊的CSFB策略，如高鐵專網(wǎng)需要回落高鐵專網(wǎng)頻點；公安偽基站區(qū)域，需要更改回落3G頻點規(guī)避干擾，或調(diào)整為回落2G策略。

4.結(jié)束語

在不同場景不同網(wǎng)絡(luò)情況下，只有根據(jù)實際網(wǎng)絡(luò)情況選擇合適的CSFB回落策略，才能有效減少回落時延，提升用戶感知。該省聯(lián)通有效盤活現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)資源，通過對各場景不同網(wǎng)絡(luò)覆蓋情況進行分析，因地制宜的制定不同的CSFB回落策略，實現(xiàn)了資源利用最大化和用戶感知提升的雙贏。

[1]大比特商務(wù)網(wǎng).《三種LTE語音解決方案》.

[2]買望 LTE語音解決方案與分析【期刊論文】-現(xiàn)代電信科技.

[3]江林華.《LTE語音業(yè)務(wù)及VOLTE技術(shù)詳解》.