手机终端在切换掉话时的行为研究 切换掉话测试研究.doc

手机终端在切换掉话时的行为研究1 测试目的22 测试方法23 测试结果23.1 掉话情况23.2 切换掉话分类统计24 结论75 附件一:切换相关信令流程75.1 切换成功空口信令流程75.2 切换失败流程95.2.1 手机没有收到目标小区发送的physical information消息导致切换失败回到旧信道95.2.2 手机没有成功占用目标小区TCH信道,切换失败回到原小区105.3 切换掉话空口信令流程115.3.1 普通切换掉话115.3.2 T200超时N200+1次135.3.3 怀疑终端问题切换掉话146 附件二:无线掉话信令流程146.1 Sequence error掉话156.2 Channel release(Abnormal release,no activity on the radio path)161 测试目的目前已知切换掉话的产生包括无线原因,网络设备原因以及手机原因,为了准确定位以便优化调整,必须对手机切换行为进行研究,找出各种切换掉话的特征,以便可通过路测软件L3层信令以及无线情况加以区分.本测试通过模拟切换掉话,观测各种情况下手机的行为,区分了3种不同类型的切换掉话,此外还列举了2种比较特殊的无线链路掉话.2 测试方法为了产生切换掉话,研究切换掉话时手机终端的行为,选择了西善村1和梅山小区3这两个小区,通过频率调整人为制造同频干扰,并通过参数调整使得手机在这两个小区间乒乓切换.测试设备采用TEMS以及鼎利两种,手机为TEMS和SAGEM.观察不同类型手机是否存在差异.3 测试结果3.1 掉话情况TEMS手机SAGEM手机总掉话次数切换掉话无线掉话总掉话次数切换掉话无线掉话次数792356943064比例29.1%70.9%31.9%68.1%TEMS与SAGEM手机在相同的无线环境下,出现切换掉话的概率基本相同,都在30%左右.3.2 切换掉话分类统计由于TEMS测试设备可记录L2层信令,并可据此把切换掉话进行分类,而鼎利设备只能查看L3信令,因此以下分析均基于TEMS测试结果.切换掉话分类普通切换掉话T200超时N200+1次怀疑终端问题次数1472总时长(HOCMD到收到寻呼消息)05.6710.0107.69时长(HOCMD到掉话)04.1708.5606.51时长(掉话到收到寻呼消息)01.4901.4501.18备注:三种切换掉话的具体流程可见5.3节(切换掉话空口信令流程)总时长(HOCMD到收到寻呼消息):定义为从手机收到网络下发的handover command消息到收到寻呼消息的时间间隔.时长(HOCMD到掉话):定义为从手机收到网络下发的handover command消息到手机判断为掉话并转空闲的时间间隔时长(掉话到收到寻呼消息):定义为从手机判断为掉话并转空闲的时间到小区选择后重新收到寻呼消息的时间间隔从测试结果看,切换掉话根据L2信令可细分为3种情况,每种情况的时长也存在差别.其中,普通切换掉话总时长(HOCMD到收到寻呼消息)较短,平均在5.7秒左右.而T200超时N200+1次切换掉话总时长最长,达到10秒左右.而各种切换掉话后小区选择的平均时长基本一样为1.5秒左右.此外,从这3种切换掉话流程L3消息可知,掉话前后手机均可收到网络下发的系统消息,不存在什么消息都收不到的情况.以下为TEMS路测设备在切换掉话时的截图,以及整理的L2,L3信令.普通切换掉话情况:TEMS截图L3信令L2信令.整理的L2,L3信令L3消息时间L3消息L2消息时间L2消息10:30:14.45Handover Command10:30:14.45I-CMD10:30:14.46RR-RSP10:30:14.50Handover Access10:30:14.90Handover Failure10:30:15.03SABM-CMD10:30:15.03SABM-CMD10:30:15.17SABM-CMD10:30:15.34SABM-CMD10:30:15.50SABM-CMD10:30:15.65SABM-CMD10:30:17.15System Information Type 310:30:17.68System Information Type 310:30:18.25System Information Type 310:30:18.29CALL DROP 10:30:18.64System Information Type 310:30:18.81System Information Type 2ter10:30:19.04System Information Type 310:30:19.18System Information Type 310:30:19.28System Information Type 410:30:19.51System Information Type 110:30:19.67Paging Request Type 1具体请参见5.3.1节L3流程特征:存在handover failure消息,不存在多条测量报告且总时长在6秒左右T200超时N200+1次切换掉话情况:TEMS截图L3信令L2信令 整理的L2,L3信令L3消息时间L3消息L2消息时间L2消息10:28:23.57Handover Command10:28:23.57I-CMD10:28:23.59RR-RSP10:28:23.59Handover Access10:28:23.95Handover Failure10:28:24.14SABM-CMD10:28:24.14SABM-CMD10:28:24.28SABM-CMD10:28:24.42I-CMD10:28:24.57I-CMD10:28:24.75I-CMD10:28:24.89Measurement Report10:28:24.92I-CMD10:28:25.06I-CMD10:28:25.21I-CMD10:28:25.37Measurement Report10:28:25.39I-CMD10:28:25.54I-CMD10:28:25.70I-CMD10:28:25.84Measurement Report10:28:25.89I-CMD10:28:26.01I-CMD10:28:26.18I-CMD10:28:26.32Measurement Report10:28:26.37I-CMD10:28:26.50I-CMD10:28:26.67I-CMD10:28:26.81Measurement Report10:28:26.84I-CMD10:28:26.98I-CMD10:28:27.14I-CMD10:28:27.29Measurement Report10:28:27.34I-CMD10:28:27.46I-CMD10:28:27.62I-CMD10:28:27.76Measurement Report10:28:27.82I-CMD10:28:27.93I-CMD10:28:28.10I-CMD10:28:28.25Measurement Report10:28:28.28I-CMD10:28:28.42I-CMD10:28:28.57I-CMD10:28:28.73Measurement Report10:28:28.76I-CMD10:28:28.90I-CMD10:28:29.06I-CMD10:28:29.20Measurement Report10:28:29.25I-CMD10:28:29.37I-CMD10:28:29.54I-CMD10:28:29.68Measurement Report10:28:29.71I-CMD10:28:29.85I-CMD10:28:31.00System Information Type 410:28:31.14System Information Type 410:28:31.31System Information Type 310:28:31.35CALL DROP 10:28:32.18System Information Type 110:28:31.71System Information Type 310:28:31.85System Information Type 310:28:31.95System Information Type 410:28:32.18System Information Type 110:28:32.34Paging Request Type 1具体请参见5.3.2节L3流程特征:包含多条测量报告,且总时长为10秒左右.怀疑终端原因导致切换掉话情况:TEMS截图L3信令无线质量L2信令 整理的L2,L3信令L3消息时间L3消息L2消息时间L2消息12:34:36.95Handover Command12:34:36.95I-CMD12:34:36.95RR-RSP12:34:36.96Handover Access12:34:37.07Handover Complete12:34:37.09SABM-CMD12:34:37.20I-CMD12:34:37.31RR-RSP12:34:37.68System Information Type 512:34:37.73Measurement Report12:34:38.17System Information Type 5 ter12:34:38.21Measurement Report12:34:38.65System Information Type 612:34:38.70Measurement Report12:34:39.12System Information Type 512:34:39.17Measurement Report12:34:39.60System Information Type 5 ter12:34:39.65Measurement Report12:34:40.09System Information Type 612:34:40.14Measurement Report12:34:41.48System Information Type 412:34:41.78System Information Type 312:34:42.32System Information Type 312:34:42.42System Information Type 412:34:42.71System Information Type 312:34:42.73CALL DROP ABNORMAL12:34:43.12System Information Type 312:34:43.26System Information Type 312:34:43.35System Information Type 412:34:43.59System Information Type 1312:34:43.65System Information Type 312:34:43.75Paging Request Type 1具体请参见5.3.3节L3流程特征:存在handover complete消息,包含若干条测量报告,且总时长为7秒左右4 结论1. 切换掉话在空口L3信令流程上存在3中表现形式,分别是普通切换掉话;T200超时N200+1次切换掉话;以及怀疑为终端原因引起的切换掉话2. 普通切换掉话的时长较短,平均为5.6秒左右,; T200超时N200+1次切换掉话时长较长,平均为10秒左右; 怀疑为终端原因引起的切换掉话时长为7-8秒.3. 在所有切换掉话流程中,未发现手机在收到handover command消息后8-9秒内没有任何信令的情况.5 附件一:切换相关信令流程5.1 切换成功空口信令流程备注:蓝色箭头以及文字为L3信令,绿色箭头以及文字为L2信令手机在原小区收到切换命令后,在L2上回应RR-RSP消息,接着向目标小区发送HANDOVER ACCESS,并等待接收目标小区下发的PHYSICAL INFORMATION消息.收到该消息后,手机向目标小区TCH占用(SABM/UA),占用成功后,手机发送HANDOVER COMPLETE消息,切换成功.5.2 切换失败流程5.2.1 手机没有收到目标小区发送的physical information消息导致切换失败回到旧信道手机在原小区收到切换命令后,在L2上回应RR-RSP消息,接着向目标小区发送HANDOVER ACCESS,并等待接收目标小区下发的PHYSICAL INFORMATION消息,等待时长为T3124(320ms),若在该计时器超时后仍未收到该消息,手机尝试回到原信道,尝试向原TCH信道占用,即连续发送SABM(最多六次,对于全速率信道每次间隔时长140ms,对于半速率信道每次间隔时长170ms).若手机收到UA消息的话(对SABM的确认消息),手机发送handover failure消息,切换失败.5.2.2 手机没有成功占用目标小区TCH信道,切换失败回到原小区手机在原小区收到切换命令后,在L2上回应RR-RSP消息,接着向目标小区发送HANDOVER ACCESS,并等待接收目标小区下发的PHYSICAL INFORMATION消息,等待时长为T3124(320ms),若在该时间内收到该消息后,手机与目标小区同步并尝试向目标小区TCH信道占用,即连续发送SABM(最多六次,对于全速率信道每次间隔时长140ms,对于半速率信道每次间隔时长170ms).若手机没有收到UA消息的话(对SABM的确认消息),手机与原小区同步,并尝试向原小区TCH信道占用,即连续发送6次SABM,若收到UA确认的话,手机发送handover failure消息,切换失败.5.3 切换掉话空口信令流程5.3.1 普通切换掉话5.3.1.1 手机没有收到目标小区发送的physical information消息,并无法回到旧信道导致掉话手机在原小区收到切换命令后,在L2上回应RR-RSP消息,接着向目标小区发送HANDOVER ACCESS,并等待接收目标小区下发的PHYSICAL INFORMATION消息,等待时长为T3124(320ms),若在该计时器超时后仍未收到该消息,手机尝试回到原信道,尝试向原TCH信道占用,即连续发送SABM(最多六次,对于全速率信道每次间隔时长140ms,对于半速率信道每次间隔时长170ms).若手机没有收到UA消息的话(对SABM的确认消息),判断为切换掉话,并转为空闲模式.5.3.1.2 手机没有成功占用目标小区TCH信道,也没有回到旧信道导致切换掉话手机在原小区收到切换命令后,在L2上回应RR-RSP消息,接着向目标小区发送HANDOVER ACCESS,并等待接收目标小区下发的PHYSICAL INFORMATION消息,等待时长为T3124(320ms),若在该时间内收到该消息后,手机与目标小区同步并尝试向目标小区TCH信道占用,即连续发送SABM(最多六次,对于全速率信道每次间隔时长140ms,对于半速率信道每次间隔时长170ms).若手机没有收到UA消息的话(对SABM的确认消息),手机与原小区同步,并尝试向原小区TCH信道占用,即连续发送6次SABM,若没有收到UA确认的话, 手机判断为切换掉话,并转为空闲模式.5.3.2 T200超时N200+1次5.3.2.1 手机没有成功占用目标小区TCH信道,也没有回到旧信道导致切换掉话手机在原小区收到切换命令后,在L2上回应RR-RSP消息,接着向目标小区发送HANDOVER ACCESS,并等待接收目标小区下发的PHYSICAL INFORMATION消息,等待时长为T3124(320ms),若在该时间内收到该消息后,手机与目标小区同步并尝试向目标小区TCH信道占用,即连续发送SABM,若手机收到UA消息的话(对SABM的确认消息),发送handover complete消息(L2层为I-CMD消息),若在T200(对于全速率信道为200ms,对于半速率信道为220ms)时间内没有收到RR-RSP消息的话,手机会继续尝试N200+1次,若仍没有收到RR-RSP消息的话,手机判断为切换掉话,并转为空闲模式.5.3.3 怀疑终端问题切换掉话5.3.3.1 手机在成功占用目标小区信道且无线环境较好的情况下转空闲.手机在原小区收到切换命令后,在L2上回应RR-RSP消息,接着向目标小区发送HANDOVER ACCESS,并等待接收目标小区下发的PHYSICAL INFORMATION消息,等待时长为T3124(320ms),若在该时间内收到该消息后,手机与目标小区同步并尝试向目标小区TCH信道占用,即连续发送SABM,若手机收到UA消息的话(对SABM的确认消息),发送handover complete消息(L2层为I-CMD消息),并收到RR-RSP消息,在既有下行系统消息又有上行测量报告的情况下,手机突然判断为切换掉话,并转为空闲模式.6 附件二:无线掉话信令流程无线掉话除了我们熟知的如切换掉话以及无线链路超时掉话外,还有一些比较特殊的掉话,以下列出两种,第一种为无线原因造成,第二种怀疑为手机原因造成.6.1 Sequence error掉话TEMS截图事件L3信令L2信令无线质量 整理的L2,L3信令L3消息时间L3消息L2消息时间L2消息12:34:36.95Handover Command12:34:37.00I-CMD12:34:36.95RR-RSP12:34:36.96Handover Access12:34:37.07Handover Complete12:34:37.09SABM-CMD12:34:37.20I-CMD12:34:37.31RR-RSP12:34:37.68System Information Type 512:34:37.73Measurement Report12:34:38.17System Information Type 5 ter12:34:38.21Measurement Report12:34:38.65System Information Type 612:34:38.70Measurement Report12:34:39.12System Information Type 512:34:39.17Measurement Report12:34:39.60System Information Type 5 ter12:34:39.65Measurement Report12:34:40.09System Information Type 612:34:40.14Measurement Report12:34:40.42RR-RSP(DL)12:34:40.42DL Event ReportDatalink FailureSAPI : 0. DL Event : (1) Sequence Error. 12:34:41.48System Information Type 412:34:41.78System Information Type 312:34:42.32System Information Type 312:34:42.42System Information Type 412:34:42.71System Information Type 312:34:42.73call drop12:34:43.12System Information Type 312:34:43.17Frequency Channel Information12:34:43.26System Information Type 312:34:43.35System Information Type 412:34:43.40Frequency Channel Information12:34:43.59System Information Type 1312:34:43.65System Information Type 312:34:43.75Paging Request Type 1手机切换成功后,在12:34:40.42收到网络下发的RR-RSP消息,由于之前手机并没有发送任何消息要求网络在L2层给出回应,因此手机认为无线链路出现Sequence error,并判断为掉话.从当时的无线环境看,载干比仅为6.即无线问题导致链路故障从而造成掉话.6.2 Channel release(Abnormal release,no activity on the radio path)TEMS截图事件L3信令L2信令无线质量 整理的L2,L3信令L3消息时间L3消息L2消息时间L2消息13:04:14.87Handover Command13:04:14.87I-