論LTE網(wǎng)絡(luò)中SRVCC的組網(wǎng)配置對切換時延的影響

摘 要：SRVCC（Single Radio Voice Call Continuity）是在用戶通話過程中當(dāng)用戶離開LTE覆蓋區(qū)域時將語音切換到2/3G網(wǎng)絡(luò)，以保證語音業(yè)務(wù)連續(xù)性的方案，是移動網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)過程中的一個過渡的語音解決方案。當(dāng)中的關(guān)鍵網(wǎng)元SRVCC-MSC，其組網(wǎng)配置結(jié)構(gòu)對SRVCC切換效率有著十分重要的影響，SRVCC切換時延則是差異最明顯的性能指標(biāo)之一。

關(guān)鍵詞：LTE；SRVCC；MSC；時延

中圖分類號：TN929.5文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：2096-4706（2018）01-0081-03

The Influence of SRVCC Network Configuration on Switching Delay in LTE Network

CHEN Shaohua

（China Mobile Communications Group Guangdong Co.，Ltd.，Guangzhou 510623，China）

Abstract：SRVCC （single radio voice call continuity） is a scheme to switch voice to 2/3G network when the user leaves LTE coverage area in the process of user talk，so as to ensure voice service continuity，and is a transitional voice solution in the evolution process of mobile network. SRVCC-MSC，the key network element，has a very important impact on the efficiency of SRVCC handover. SRVCC handover delay is one of the most obvious performance indicators.

Keywords：LTE；SRVCC；MSC；delay

0 引 言

3GPP定義的LTE和移動網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)目標(biāo)是采用IMS MMTel向用戶提供多媒體語音業(yè)務(wù)。LTE/EPC可看做是MMTel的無線寬帶接入網(wǎng)絡(luò)。直接通過LTE提供基于IP的語音服務(wù)，這種方式被多種運(yùn)營商看做最終的解決方案。

但是在網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的初期階段，不能保證LTE網(wǎng)絡(luò)的全面覆蓋，網(wǎng)絡(luò)要保證LTE終端在向GSM/WCDMA網(wǎng)絡(luò)漫游時語音業(yè)務(wù)的連續(xù)性，于是3GPP定義了針對單射頻終端的VCC方案Single Radio Voice Call Continuity（SRVCC），即在用戶通話過程中當(dāng)用戶離開LTE覆蓋區(qū)域時將語音切換到2/3G網(wǎng)絡(luò)，以保證語音業(yè)務(wù)連續(xù)性的方案（見圖1）。

1 SRVCC組網(wǎng)架構(gòu)

3GPP R8R9的SRVCC架構(gòu)中（見圖2），由SCC AS提供會話錨定的功能，這樣語音的中斷時間主要取決于從MSC通過SCC AS到遠(yuǎn)端的終端用戶建立IMS Call leg的時間。

由于需要Home network的SCC AS進(jìn)行會話的遷移，理論上會造成1-2s的語音中斷，這與傳統(tǒng)的2/3G切換大大增加了切換時間，降低了服務(wù)質(zhì)量和用戶的感受。

3GPP R10（見圖3）中將IMS Call leg的錨定點(diǎn)轉(zhuǎn)移到了Serving network中的ATCF節(jié)點(diǎn)，ATCF控制ATGW進(jìn)行媒體層面的遷移到CS網(wǎng)絡(luò)，而不用更新遠(yuǎn)端的終端用戶，這樣所有的會話遷移都在本地的Serving PLMN執(zhí)行。這樣語音中斷的時間主要是MSC和ATCF之間建立IMS Call leg的時間，理論上小于300ms，與R8R9相比很大程度上減小了語音中斷的時間。

2 SRVCC-MSC配置方案

在3GPP定義的SRVCC R10中，4G終端用戶優(yōu)先接入LTE網(wǎng)絡(luò)，由IMS MMTel提供語音業(yè)務(wù)，并且語音和數(shù)據(jù)都會基于PS承載。語音呼叫錨定在ATCF，用于后續(xù)的切換。當(dāng)LTE網(wǎng)絡(luò)信號強(qiáng)度低于設(shè)定的門限值時，用戶終端會觸發(fā)PS to CS handover to GSM/WCDMA，該請求會通過EPC的MME和現(xiàn)網(wǎng)軟交換MSC之間的Sv口發(fā)送過去。

為支持SRVCC，現(xiàn)網(wǎng)的MSC需進(jìn)行功能升級，以及增開與MME之間的Sv接口。MSC Server enhanced for SRVCC（SRVCC-MSC）的主要功能：

（1）處理MME通過Sv接口發(fā)送的語音業(yè)務(wù)切換準(zhǔn)備請求；

（2）發(fā)起IMS域到CS域的會話切換；

（3）處理CS切換和會話切換流程。

由于SRVCC-MSC是處理整個切換流程的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)，因此其組網(wǎng)配置對切換的效率也是至關(guān)重要。以下介紹目前國內(nèi)兩種主要的SRVCC-MSC配置方案：

方案一：大區(qū)制SRVCC-MSC配置方案

（1）每個大區(qū)升級改造兩個MSC作為SRVCC-MSC；

（2）切換發(fā)生于SRVCC-MSC所在Pool內(nèi)時，由SRVCC-MSC直接控制無線資源完成切換；

（3）切換發(fā)生于無SRVCC-MSC的Pool內(nèi)時，SRVCC-MSC通過E接口轉(zhuǎn)發(fā)切換消息，由目標(biāo)Pool內(nèi)的MSC完成后續(xù)切換流程。

這種組網(wǎng)方案（如圖4所示）的優(yōu)點(diǎn)是節(jié)省資源，每個大區(qū)內(nèi)只需要升級改造一對MSC，升級改造的資金投入較低，但缺點(diǎn)是存在切換消息轉(zhuǎn)發(fā)的環(huán)節(jié)，增加了切換響應(yīng)的時延。

方案二：按POOL配置SRVCC-MSC方案

（1）每個POOL升級改造兩個SRVCC-MSC做為SRVCC-MSC；

（2）切換發(fā)生時，由所在Pool內(nèi)的SRVCC-MSC直接控制無線資源完成切換。

這種組網(wǎng)方案（見圖5）由于沒有跨MSC POOL的SRVCC切換，切換全部由本POOL的SRVCC-MSC控制，降低切換響應(yīng)時延，減小SRVCC切換時延，但對于運(yùn)營已久的龐大CS網(wǎng)絡(luò)，將大大增加了運(yùn)營商的資金投入。

3 SRVCC切換時延分析

下面以一組實(shí)測數(shù)據(jù)對比闡明上述兩種方案在SRVCC切換時延上的差異，如表1所示。

可見，SRVCC切換時延主要由“Sv切換響應(yīng)時延”和“媒體中斷時延”組成，在SRVCC R10架構(gòu)中，媒體中斷時延基本在300毫秒左右，不同的SRVCC-MSC配置方案中，方案二的跨MSC POOL的切換就導(dǎo)致Sv切換響應(yīng)時延（即從MME發(fā)出SRVCC PS to CS Request到收到SRVCC PS to CS Response間的時延）比方案一的Sv切換響應(yīng)時延增加約500ms，這對SRVCC切換時延指標(biāo)有非常大的影響。

4 結(jié) 論

由于SRVCC是移動網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)過程中的一個過渡性方案，現(xiàn)網(wǎng)2/3G MSC進(jìn)行SRVCC-MSC改造的量越大，移動運(yùn)營商的資金投入就越多，投資回報率就越低；采用大區(qū)制配置SRVCC-MSC的方案，網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商的資金投入少，但造成切換時延就比較長，嚴(yán)重情況下直接影響用戶的感知。所以，選擇哪種SRVCC-MSC配置方案，是網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商在網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的時候需要綜合多方面因素進(jìn)行考慮的。

參考文獻(xiàn)：

[1] 3GPP TS 23.216，Single Radio Voice Call Continuity（SRVCC）；Stage 2.

[2] 3GPP TR 23.856，Single Radio Voice Call Continuity（SRVCC）enhancements；Stage 2.

作者簡介：陳少華（1976-），女，廣東佛山人，本科，通信工程師。研究方向：移動通信技術(shù)。