深圳移动TD重选案例.doc

深圳移动重选项目总结深圳移动重选项目总结报告华为技术服务有限公司目录1重选性能专题背景42重选性能专题成果52.1 项目完成课题52.2 重选时延提升62.2.1 系统间重选时延提升62.2.2 系统内重选时延提升72.3 路测指标提升82.4 话统指标提升83系统间重选103.1 系统间重选流程分析103.2 读取系统消息分析113.2.1 读2G系统消息分析111)扩展BCCH 开通对时延的积极影响112)G网配置TD频点数量对驻留2G网络时延影响133)终端重复读取SI 2 Quater消息133.2.2 读3G系统消息分析151)TD系统消息下发效率152)终端读取3G系统消息方式对时延影响163)3G邻区数量对终端读3G系统消息时延的影响173.3 位置更新、路由更新分析183.3.1 MSC POOL技术分析183.3.2 共核心网可缩短23G重选时延203.3.3 利用Fast return技术加快GT返回时延203.3.4 共LAC技术减少位置更新次数223.3.5 采用BSC联合寻呼技术对寻呼成功率的影响233.3.6 鉴权加密开关对重选时延的影响243.4 其他253.4.1 NACC对23G重选时延的影响253.4.2 GSM信号强弱对23G重选时延无影响263.4.3 TD多小区同频时，GT重选分析263.5 系统间重选参数273.5.1 TD-GSM重选参数273.5.2 GSM-TD重选参数283.6 系统间重选性能计数器294系统内重选314.1系统内重选流程314.2系统内重选项目分析324.2.1 深圳RNC间重选时延324.2.2 深圳、南昌、郑州三地RNC间重选时延对比324.2.3 中兴与华为RNC间重选测试334.2.4 鉴权加密开关对重选时延的影响344.3系统内重选参数354.4系统内重选性能计数器375多终端对比395.1读TD系统消息时延对比395.2系统间重选时延对比395.3系统内重选时延对比405.4终端对比异同分析405.5终端对比结果426LAC划分评估436.1LAC规划目的436.2LAC划分原则436.3LAC合理性评估方法446.4LAC规划结果457疑难问题及案例分析487.1 23G重选返回慢原因分析487.2 终端容易发生T-G重选原因分析517.3案例分析538致谢601 重选性能专题背景深圳移动TD网络现有RNC20个，GSM网络BSC已超过133个。由于深圳基站密度和基站业务量都很大，无线环境比较复杂，系统内部不同LAC的重选已经十分频繁。开启互操作后，系统间重选中的位置更新时间长，且因TD终端性能表现不一样，由于重选问题导致的未接通问题更加比较突出，尤其是会影响路测接通率。接通率是移动集团重点关注的网络指标。根据移动集团多次路测以及我司路测结果统计，深圳TD网络接通率一直在95%-97%左右徘徊，由于重选和位置更新导致的接通失败占了接通失败总数的40左右，重选时间长带来的主要问题： 由于系统间重选会进行位置更新，被叫无法响应寻呼，导致路测过程指标、话统KPI的接通率下降； 普通用户长时间驻留GSM，影响用户体验。在此背景下开展重选性能提升专题，全方位的对TD重选和位置更新进行分析，重点完成以下内容：1、分析和优化TD系统内部重选或位置更新各个环节时的参数、网络表现、性能测量计数器，缩短重选时延，提高系统接通率；2、分析和优化TD和GSM系统间重选或位置更新各个环节时的参数、网络表现、性能测量计数器，缩短重选时延，提高跨系统接通率；测试共核心网与非共核心网的重选性能（由于深圳暂时没有共核心网条件，只对比了广西与深圳区别）；3、分析主流TD终端性能在系统内部和互操作重选的各个环节表现，发现TOP问题的终端，提交终端厂家解决，并在网络侧提出兼容方案；4、基于深圳已有的拉网数据，结合上述专题分析，进一步细化深圳TD网络未接通的问题分布，以及问题的深层次原因，提出解决方案；5、对现网的LAC边界（包含3G边界、2G/3G LAC边界）进行评估，提出分析流程和调整建议，由三期完成调整。项目需要达到的目标：项目项目考核指标项目挑战目标DT接通率97.00%98.00%系统内重选时延提升5%10%系统间重选时延提升10%20%RRC连接建立成功率97%98%问题解决数目510解决问题数目在哪里。表1-1项目需要达到的目标2 重选性能专题成果2.1 项目完成课题本专题项目在省公司、市公司领导的支持下和华为公司8位同事的共同努力3个月的时间完成系统间重选时延、系统内重选时延、主流测试终端性能对比、现网LAC合理性评估、疑难问题处理5大块课题；其中系统间重选时延共完成15个子课题；系统内重选时延共完成7个子课题；主流测试终端性能对比，共完成4个子课题；方案提升成果建议系统间系统消息时延分析读2G系统消息分析扩展BCCH技术缩短终端读取2G系统消息0.895s-1.084s左右现网已开通Ext BCCHSI 2 Quater下发条数与配置邻区频点数量的关系分析GSM配置TD邻区频点数量小于等于6个时可以缩短2s左右的读系统消息时延建议GSM配置TD邻区频点数量小于等于6个终端重复读取SI 2 Quarter可以缩短重复读取SI 2 Quater消息时间（“重复读取条数2”秒左右）终端升级,提升终端对SI 2 Quater消息的处理能力读3G系统消息分析系统消息广播周期分析系统消息广播周期为640ms可以缩短0.4s左右的读系统消息时延1、适当配置邻区个数，以减少系统消息分段数，从而减少系统消息广播周期；2、建议TD侧邻区配置数量小于30个TD邻区数量对系统消息时影响分析提升400ms终端对SIB11、SIB18的处理方式完成位置更新后进行读取SIB11、SIB18可以缩短300ms以上的读系统消息时延建议联芯终端升级位置更新/路由更新MSC POOL技术 南京测试情况可以缩短位置更新时延0.94s升级核心网23G共核心网分析减少位置更新，提升寻呼成功率，缩短位置/路由更新时延1.3s左右建议共核心网组网Fast Return分析可以从20多秒缩短到2秒以内 网络硬件和终端都要支持共LAC分析提升接通成功率建议升级网络硬件BSC联合寻呼分析3G-2G RAU过程中能够让用户语音可及建议升级网络硬件鉴权加密分析关闭PS/CS鉴权加密，可缩短位置/路由更新时间系统间重选时延可以缩短0.15-1.7s适当的关闭PS/CS鉴权加密其他NACC开通对23G重选时延的影响由于联芯8130E和鼎星188终端不支持NACC导致无法验证效果（联芯8130E、联芯8142和鼎星188终端不支持NACC，测试验证NACC对目前无影响）终端升级2G信号强弱对23G重选时延的影响GSM信号强弱对终端TG重选时延无影响TD同频时GSM重选返回TDTD同频时对GSM重选回TD时延无影响系统内位置更新/路由更新P1100控制是否启动位置更新与寻呼同时进行，以提高寻呼成功率现网已开通LAC合理性划分LAC合理性直接影响寻呼的成功率鉴权加密分析关闭PS/CS鉴权加密，可缩短位置/路由更新时间系统内重选时延可以缩短0.0770.505（共核心网）适当的关闭PS/CS鉴权加密关闭PS/CS鉴权加密，可缩短位置/路由更新时间系统内重选时延可以缩短0.0941.416s（非共核心网）读系统消息系统消息广播周期分析同系统间重选读3G系统消息TD邻区数量对于读系统消息时影响分析终端对SIB11、SIB18的处理方式系统内对比深圳、南昌、郑州三地RNC间重选时延对比深圳系统内RNC间重选时延比南昌、郑州对比测试结果都短中兴与华为RNC间重选测试对比共核心网比非共核心网，跨RNC重选时延可以减少1.4s共核心网组网表2-1 完成的课题2.2 重选时延提升2.2.1 系统间重选时延提升本次项目系统间重选时延提升挑战目标为20%，通过对各阶段时延的分析，T-G-T时延可以缩短5.4637.013s，提升18.80%24.13%。Fast Return技术可以同时提升TGT的整段重选时延，特别单独列为重选阶段的“其他”。重选阶段信令点提升方法提升时延（s）提升时延比例备注TG重选时延(10.275s)UE上报TG重选开始路由更新完成共核心网1.31812.83%对比广西可以不做核心网身份认证、TMSI重定位开通Ext BCCH0.8097.87%缩短读GSM系统消息时长驻留G网时长(13.32+（X*2）s)路由更新完成UE上报GT重选开始升级终端，解决重复读SI 2 Quater消息现象X*2X代表重复读取SI 2 Quater消息次数优化GSM配置TD邻区数量小等6个2.4118.09%现网GSM配置TD邻区数量为9个G-T重选时延(5.47s)UE上报GT重选开始位置/路由更新完成TD小区配置的邻区数量（包括TDGSM）小于30个，缩短系统消息广播周期在640ms。0.47.31%对比TD小区配置的邻区数量大于30个，时延提升0.4s升级终端，完成位置更新后进行读取SIB11、SIB180.3766.87%1、满足邻区数量小于30个2、读取必要的3G系统消息关闭CS/PS域的鉴权加密的某些功能0.151.7s2.74%31.08%深圳目前已关闭CS加密总和(29.065s)T-G-T5.4637.01318.80%24.13%其他UE上报Release消息UE上报GT重选开始Fast Return20s以上可以从20多秒缩短到2秒以内 表2-2 提升重选时延统计备注： TG重选时延：UE上报TG重选开始路由更新完成 过 度 时 长：路由更新完成UE上报GT重选开始（呼叫可及时间） GT重选时延：UE上报GT重选开始位置/路由更新完成2.2.2 系统内重选时延提升本次项目系统内重选时延提升挑战目标为10%，通过对各阶段时延的分析，在读TD系统消息时延可以从1.147s下降到0.371s，提升32.35%；共核心网可以让系统内重选时延可缩短0.077s-0.505s，提升5.86%-38.46%；非共核心网可以让系统内重选时延可缩短0.094s-1.416s，提升3.42%-51.47%。重选阶段信令点提升方法提升时延（s）提升时延比例备注读TD系统消息时延（1.147s）第一条主消息块-最后一条系统消息（masterInformationBlock-systemInformationBlockType X）TD小区配置的邻区数量（包括TDGSM）小于30个，缩短系统消息广播周期在640ms。0.434.87%对比TD小区配置的邻区数量大于30个，时延提升0.4s升级终端，使终端只读必要的系统消息， 主信息块SB、SIB3、SIB11、SIB18就可以在位置更新完成后再进行读取重选。0.37632.78%1、满足邻区数量小于30个2、读必要的3G系统消息系统内RNC间重选时延(1.313s共核心网/2.751非共核心网)UE上报GT重选开始位置/路由更新完成（集团测试规范）关闭CS/PS域的鉴权加密的某些功能0.0770.5055.86%38.46%共核心网0.0941.4163.42%51.47%非共核心网备注：按集团测试规范读取TD系统消息时延不属于系统内RNC间重选时延，但读TD系统消息时主被叫不可及时间，因此缩短该阶段时延可以提升接通率。2.3 路测指标提升本次项目前后对比测试选取区域为RNC6T和RNC19T，2009-12-16测试中共发生4次未接通事件，1次为中兴区域未接通，3次为华为区域未接通，其中有两次未接通原因为23G重选后在GSM网内做位置更新导致；2010-3-12测试未发生未接通事件。测试日期路测对比CS域（语音,自由模式,MMC测试）RSCP覆盖率（-95)C/I (-3)室外覆盖率(RSCP-95 C/I-3)接通率接通失败次数TD内切换成功率TD-GSM切换成功率TD-GSM切换失败次数TD占用比例2009-12-16 99.63%99.39%99.16%96.33%4100%100%095.27%2010-3-12 99.78%99.39%99.07%100%0100%100%098.75%表2-3 项目前后路测对比CS域对比2.4 话统指标提升本次项目RRC连接建立成功率挑战目标为98，23G重选RNC侧只能通过位置区更新统计区分，RRC.AttConnEstab.11（替换组关注指标（第二部分）-39TH组RRC原始counter统计表）正好完全能反映2G-3G RRC连接请求次数，随机选取项目后期一周的指标进行统计，RRC连接建立成功率成功率都在99%以上，已达到目标。2G-3G重选RRC连接请求成功率日期RRC.AttConnEstab.11RRC.SuccConnEstab.11成功率3月11日81451080807099.21%3月12日82732982060399.19%3月13日82778682089399.17%3月14日81210480492999.12%3月15日88957688182699.13%3月16日89651489002999.28%3月17日88159787500199.25%表2-4 2G-3G重选RRC连接请求成功率3 系统间重选3.1 系统间重选流程分析双模终端要想实现在TD-SCDMA网络和GSM网络间的互操作，就必须支持两个系统间的小区重选和切换。小区重选是移动台重要的移动性功能之一，主要是指已经成功驻留的移动台，在空闲模式下，根据其对本小区和相邻小区的测量结果，选择并驻留到另一个更合适的小区的过程。小区重选包括系统内的重选和系统间的重选，所谓系统内的重选是指在一种无线接入技术(TD-SCDMA或GSM等)内同频或异频小区间的重选，而系统间的重选是指两种无线接入技术(TD-SCDMA和GSM等)间不同小区的重选。小区重选可以说是一种终端行为，通常是终端主动发起的用户迁移行为。本节主要对系统间流程进行分析说明，完全理解流程对于后续章节内容会起到良好的帮助作用。系统间重选流程如下图：图3-1 系统间重选流程 4、10读取G网、T网系统消息的时间无法做主、被叫； 5、11位置更新是否可以主叫由终端及核心网实现决定，是否可以被叫由核心网设置决定； 6G网进行路由更新时间可以主叫，但是否可以被叫，由网络设置、终端能力决定； 1、2、7、8驻留T网与G网时可以做主、被叫。流程详解1、 UE驻留3G小区；2、 满足重选条件（是由QRXLEVMIN、QHYST1S、TRESELECTIONS、IDLESSEARCHRAT、QOFFSET1SN参数控制，当满足RNRS，且满足TRESELECTIONS时长为满足条件）；3、 UE上报TG重选开始（UE的底层消息，非层3信令）,当读到第1条2G系统消息后UE会上报TG重选成功，表示已经开始读GSM系统消息；4、 读取2G系统消息：System Information Type 4、System Information Type 1 System Information Type 2、System Information Type 3、System Information Type 13、System Information Type 2 ter、System Information Type 5、System Information Type 5 ter、System Information Type 6、System Information Type 2 quarter、Paging Request Type 1、Paging Request Type 2、Paging Request Type 3；5、 在2G网络内进行位置更新；6、 在2G网络内进行路由更新；7、 驻留2G网络，在2G网络内开始测量3G邻区信息，所有测量TD频点信息都包涵在SI 2 Quarter消息中（SI 2 Quarter消息包括：3G小区频点信息、QSearch_IQSearchI、TDD-QoffsetTDD Qoffset参数）；8、 满足重选条件（当满足GSM小区大于QSearch_I且测量TD频点大于TDD-Qoffset参数后在G网连续保持5秒）；9、 UE上报GT重选开始（UE的底层消息，非层3信令）10、 读3G系统消息（第1条MIB消息开始到最后1条系统消息为止），然后UE上报GT重选成功，表示读完3G系统并已经完全获取该小区信息。11、 在3G网内进行异系统重选的位置/路由更新（TD的位置/路由更新都是同时进行的，可以大缩短GSM返回TD时延），最后UE驻留3G小区（返回条件1）。3.2 读取系统消息分析3.2.1 读2G系统消息分析1) 扩展BCCH 开通对时延的积极影响BCCH Ext（扩展广播信道）：作用就在于2G小区下发系统消息时，由于2G的必要消息较多，下发周期较长的情况下，在Paging信道中借用一帧放入2G必要的系统消息，这样可以增加BCCH下发系统消息数量，从而缩短了终端读取2G系统消息时延。在23G重选过程中，由于2G侧通过开通BCCH Ext功能，并将SI 2 Quater消息放在该信道上发送，从而缩短的3G终端在2G侧的读系统消息时延。开通BCCH Ext（扩展广播信道）后，对TDGSM重选后，读2G系统消息提升较为明显，深圳现网测试结果显示开通后可以比未开通情况缩短0.8s左右。1. 扩展BCCH原理SI2Quater在BCCH Norm下发，会和其他系统消息复用同一信道资源，多个调度周期（1.883s）只能下发一条消息，因此时延较长；通过设置BCCH Ext，独占信道资源，保证每个调度周期（1.883s）下发一条消息，加快调度，有效降低时延。图3-2 系统间重选流程2. BCCH ext对重选时长的影响2quater系统消息携带异系统邻区频点信息，目前主要为GSM系统配置的TD小区频点信息，UE根据2quater系统消息中携带的TD频点信息对TD小区进行测量。系统消息2quarter可以在BCCH norm上发送也可以在BCCH ext上发送，具体采用哪种方式由GSM系统消息3参数进行指示。注：此处需要注意的是，部分厂家2quarter系统消息在BCCH norm上进行发送，当GSM900与GSM1800混合组网时，携带GSM异频邻区的系统消息2bis、2ter将与2quarter系统消息复用BCCH norm信道，在该信道上进行排队循环下发，循环调度周期变长。因此，导致2quarter系统消息时间间隔高于1.883s。因此，建议系统消息2quarter在BCCH ext上进行发送，避免与GSM其他系统消息发生碰撞。由于Si2Quater和2 bis、2 ter、SI13共同复用BCCH的TC位置，因此一般在BCCH Norm上，每8个51复帧周期调度一次，即8*235.38ms=1.88s。如果完整的Si2Quater有多个实例，如8个TD频点，就需要（8/2+1）*1.88s=9.40s才能下发完整。3. 试验结果根据对GSM网络开通BCCH EXT与否终端从T-G的重选时延对比，结果表明未开通 BCCH EXT小区在读取2G系统消息时平均比已开通小区长0.895s-1.084s，在读取SI 2 quarter消息上也比已开通BCCH EXT的小区长0.685s-3.595s，具体情况见下表：单位（s）T-G重选开始T-G重选成功读2G系统消息位置更新路由更新读SI 2 quarter消息DT8130未开通扩展BCCH0.5442.8262.9422.4446.804开通扩展BCCH0.4551.7872.9172.5436.099DT8142未开通扩展BCCH0.5132.8112.8762.3966.718开通扩展BCCH0.5291.7272.8232.4046.033DX188未开通扩展BCCH1.111.3563.8992.34110.008开通扩展BCCH0.9380.4613.8132.4816.413表3-1 开通BCCH EXT与否系统间重选各阶段对比备注：DX188在读取SI 2 quarter，在开通扩展BCCH时，手机大概每2s读取一次SI 2 quarter消息，而未开通扩展BCCH时，每次读取SI 2 quarter消息则需间隔大概3.8s。2) G网配置TD频点数量对驻留2G网络时延影响3) 在G网配置TD频点数量将会影响SI 2 Quater消息数量的下发，本节在测量结果是在G网分别配置了不同数量的TD频点数量时对终端驻留G网时延影响。1. 测试情况在GSM网内分别配置3、6和9个TD频点时，测试UE驻留2G网络时延情况：GSM配置频点数量最驻留G网时延影响GSM配置频点数量第一组第二组第三组平均时延912.83911.84615.26113.32611.4210.64511.10911.06311.55910.7539.98110.76表3-3 GSM配置频点数量最驻留G网时延影响2. 测试结果1) 在GSM网络配置9个TD频点时返回TD平均时延为13.32s；2) 在GSM网络配置3、6个邻区TD频点时平均时延10.91s，相差不多；3) 在GSM网络中配置再多邻区只能测量到最强的6个频点。综合上述3点原因，建议在GSM网络中配置TD频点数量小于等于6个。4) 终端重复读取SI 2 Quater消息从T网重选到GSM900或GSM1800网络后，终端存在重复读取SI 2 Quater消息现象（如图3-3）。对比诺基亚6680与TD终端：诺基亚6680读取SI 2 Quater消息非常规律，在GSM配置9个TD频点的情况下，三条SI 2 Quater消息为1组连续读取（如图3-4）。图3-3 TD终端重复读取SI 2 Quater消息图3-4 诺基亚6680终端有规律读取SI 2 Quater消息重复读取SI 2 Quater消息会延长UE驻留2G时长，因为在开通BCCH Ext的条件下终端每间隔1.883s读取SI 2 Quater消息1次,目前深圳2G小区配置9个TD频点，终端应该读取3条SI 2 Quater消息，即终端读取了3条SI 2 Quater消息应该花去5.649s，但是由于终端有重复读取SI 2 Quater消息现象，那么每多读取1次将也至少会增加驻留2G时长1.883s，假设终端在同一个小区下重复读取3条以上，那么至少读取了6条SI 2 Quater消息，总共需要花去11.298s，延长驻留2G时长5.649s。 解决重复读取SI 2 Quater消息方法：升级终端读取及处理SI 2 Quater消息能力，用以解决缩短驻留2G时长的延长时延。3.2.2 读3G系统消息分析1) TD系统消息下发效率1. 华为TD系统消息说明华为TD系统消息广播根据邻区数量及系统消息容量计算出最优的系统广播周期及顺序进行广播的，广播周期分为两种：为640ms、和1280ms。华为TD系统消息广播时，可以将23个消息块放在一个20ms帧周期内下发（3GPP协议中允许多个消息块放在一个帧周期内进行下发），以缩短系统消息广播周期。华为的系统广播消息周期是系统通过系统根据消息数量及容量自动计算得出的，无法配置，无线网络优化只仅能通过增加/删除小区的方法来控制缩短终端读取系统消息时延。图3-5 系统消息广播周期为640ms读TD系统消息图图3-6 系统消息广播周期为1280ms读TD系统消息图2. 测试结果系统消息广播周期不同终端读取系统消息时延对比系统消息广播周期第一组第二组640ms0.745s0.756s1280ms1.267s1.226s表3-4系统消息广播周期不同终端读取系统消息时延对比测试结果表明：通过网络优化尽可以减少邻区个数，尽可以从而减少系统消息分段数，从而并减少系统消息广播周期，从深圳华为测试结果来看得到系统消息广播周期为640ms时可以比系统消息广播周期为1280ms条件下读取3G系统消息时延缩短至少大约0.4s左右时延。2) 终端读取3G系统消息方式对时延影响在测试中发现，在邻区相同的情况下，鼎星188读TD系统消息时长明显快于大唐8130联芯8130E和大唐8142联芯8142终端，测试结果如下表：TD邻区数量（个）Seg CountDX-188（s）大唐8130联芯8130E（s）大唐8142联芯8142（s）1350.1470.7130.6171760.1530.7720.6252070.1410.7250.8032380.1590.7380.8312690.1840.7840.86929100.1950.740.741表3-5鼎星、大唐终端读取TD系统消息时长对比鼎星188终端读取3G系统消息方式：1. 读取MIB,SB,SIB1,SIB2,SIB3,SIB5,SIB7消息；2. 进行位置更新位置/路由更新；3. 再次读取当前3G小区系统消息的SIB11、SIB18。联芯终端读取3G系统消息方式：1. 读取MIB,SB,SIB1,SIB2,SIB3,SIB5,SIB7、SIB11、SIB18消息；2. 进行位置更新位置/路由更新。通过两种芯片终端测试对比，鼎星188在读取3G系统消息的方式上有一定优势，当终端仅读取了必要的系统消息后，就开始发起位置更新，当完成位置更新后就完全可以被寻呼到了，虽然然后再为了重选必需读取SIB11、SIB18重选必需消息，但此时读取3G的系统消息不再不会影响终端被叫。鼎星188与大唐8130联芯8130对比如下图：图3-7 鼎星终端比大唐8130联芯8130E少读系统消息11、18完成位置更新图建议终端读取3G系统消息的方法上进行改进，这样就可以缩短读3G系统消息时延不可及时延，从而提升寻呼成功率，提升呼叫接通成功率。3) 3G邻区数量对终端读取3G系统消息时延的影响读系统消息期间终端无法进行主、被叫，读系统消息时延与接通率密切相关， 邻区的数量直接影响系统消息周期，在不同邻区时的读系统消息时延对比。邻区数量不同读TD系统消息时长TD邻区个数DX-188（s）大唐8130联芯8130E（s）大唐8142联芯8142（s）130.1470.7130.617170.1530.7720.625200.1410.7250.803230.1590.7380.831260.1840.7840.869280.1730.7810.758290.1950.740.741300.1920.7850.814311.511.260.767321.4751.2670.804331.4871.3110.788341.9361.2881.193352.3851.3251.226表3-6 邻区数量不同读TD系统消息时长测试结果测试结果表明：鼎星188和大唐8130联芯8130E在邻区数量小于31个，大唐8142联芯8142在邻区数量小于34个时可以在较短的时间内读完系统消息，两者取其小，建议邻区数量小于30个以缩短读系统消息时延0.5s4s以上。3.3 位置更新、路由更新分析3.3.1 MSC POOL技术分析1. MSC POOL概念MSC Pool是指MSC组成资源池，接入网BSC/RNC与池内所有的MSC相连。MSC Pool的组网结构打破了传统移动网中MSC和 BSC/RNC间的一对多的树型拓扑结构，改为一个BSC/RNC节点可以对应多个MSC节点，MSC节点和BSC/RNC节点间是多对多的关系 图3-8 MSC POOL组网结构图2. 2/3G共MSC POOL通过组成MSC POOL，可以减少位置区更新过程中的局间用户数据插入过程；华为支持A-Flex/Iu-Flex和MGW分发两种MSC POOL方案。图3-9 2/3G共MSC POOL原理图3. 南京2/3G共MSC POOL测试结果 图3-11南京2/3G共MSC POOL测试结果图通过组成23G共MSC POOL，可以减少位置区更新过程中的局间用户数据插入过程，南京测试情况可以缩短位置更新时延0.94s。3.3.2 共核心网可缩短23G重选时延23G共核心网技术1、可以减少核心网间的交互过程。2、可以减少位置、路由更新时一些重复的身分认证、鉴权加密等过程，从而缩短位置更/路由更新的时长，缩短终端不可及时间，可以提升寻呼及语间接通成功率。1. 广西、深圳测试对比广西TD与GSM共核心网；深圳TD与GSM非共核心网，深圳TD核心网为华为设备，GSM为爱立信的设备。对比城市读2G系统消息（s）2G位置更新（s）2G路由更新（s）深圳1.8652.8702.437广西2.4092.0291.960表3-7 广西、深圳共核心/非共核心网测试对比2. 广西、深圳测试结果：由此可见：采用共核心网技术，在位置/路由更新时Identity（身份认证）、Ciphering Mode Command(加密)、TMSI重定位根据情况可以适当减少请求，可以缩短位置/路由更新时延1.318s。3.3.3 利用Fast return技术加快GT返回时延1. 问题背景如果终端切换到GSM，则业务结束后，终端先在GSM驻留，如果TD信号满足驻留条件，再优选回TD，需要两次读取系统消息、位置更新过程，导致脱网时间太长。优化思路：Fast Return功能：根据R6协议，终端在GSM挂机后，BSC指示终端不驻留2G，直接重选回TD网络，可省去G网读取系统消息及G网、T网两次位置区更新过程，明显减少脱网时间。图3-12 Fast return原理图2. TD邻区下发的方案1) 终端在切换到GSM后，通过下发系统消息让终端在GSM网络时测量TD邻区并上报给BSC。2) 挂机后，BSC首先判断终端能力，如果是TD终端，则在下发的channel release消息中携带 cell reselection indicator of all TCH and SDCCH 信元，其中包含一个3G邻区的频点。该邻区来自终端上报的测量报告。若终端不上报测量报告，则使用MML中配置的TD邻区。3) 终端解析此channel release消息后，不再尝试驻留GSM小区，而是直接测量3G邻区。4) TD弱覆盖情况下，不上报测量报告终端大约30s才能返回原GSM小区。建议终端优化。在10s内驻留不上TD，尝试驻留通话释放的GSM小区。3. 华为总体技术方案Channel Release消息中携带TD邻区信息，使得双模终端能够挂机后快速重选返回TD网络；需BSC和MS支持。图3-13 华为Fast return总体技术方案图实验室测试结果，未采用Fast return功能从挂机到在TD网络位置区更新完成（如图3-13步骤2步骤5）712秒：步骤3：读GSM小区的系统消息24秒位置区更新35秒步骤5：读TD小区系统消息位置区更新共23秒采用Fast return功能步骤2步骤5：32秒图3-14 Fast return后台信令截图结果表明：终端TD起呼，切换到GSM后在GSM小区挂机，挂机到在TD网络位置区更新完成时间，从712秒优化到32秒。3.3.4 共LAC技术减少位置更新次数1. 共LAC技术背景共LAC技术是针对现网2G/3G大量异LAC组网中，大量位置更新导致接通率低问题提出的解决方案： 核心网为2G/3G网络配置相同的LAC号，驻留在TD网络双模终端在TD网络覆盖边缘、覆盖空洞、弱覆盖地区，重选到GSM网络，但是不通知核心网； 对于TD信号好的区域，驻留在GSM网络双模终端用户重选返回TD网络，不通知核心网。 采用共位置区，双模终端进行异系统小区重选，不需要发起位置更新；2G/3G共LAC技术要求同一个LAC内的2G/3G网络必须共MSC；3G RNC共LAC技术可以减少系统内重选的位置更新次数。2. 共/异LAC区的两种方案各有优劣，适用于不同的场景，华为建议共LAC区适合建网初期，由于网络覆盖不全、空洞较多，共LAC方案可以减少在覆盖边缘、空洞处的重选导致的LAC区更新；异LAC区适合于网络连续覆盖（或至少是区域性连续覆盖）的情况，可以避免共LAC带来的寻呼增加等额外开销。 3. 华为核心网产品已经支持共LAC功能华为核心网实现精确寻呼功能，可以减少因共LAC导致的3G网络中大量增加的无效寻呼次数。4. 华为设备共LAC测试进展实验室测试结果表明可以有效减少系统间位置更新次数；但是部分终端支持不太好，即便2G3G共LAC还会发起位置更新。会不会有人问哪些终端支持不太好？3.3.5 采用BSC联合寻呼技术对寻呼成功率的影响1. BSC联合寻呼技术原理 空闲状态BSC将寻呼消息从PCH信道下发给MS； PS域传输状态BSC则会将寻呼消息在PACCH信道和PCH信道上均下发一遍，从而使得终端在RAU过程（PS业务）也能接收到CS寻呼。2. BSC联合寻呼优缺点开启BSC联合寻呼功能，无需调整网络结构，仅需BSC软件升级，但会增加一定的BSC联合寻呼处理负荷。3. GPRS逻辑结构图3-15 GPRS逻辑结构图BSC联合寻呼方案，即当BSC从A接口就收到一个CS域或者从Gb接口接受到一个PS域寻呼消息后，会根据寻呼消息中的被叫用户IMSI标识，查询该被叫用户是否正在进行数据业务：如果被叫用户当前处于空闲状态，BSC将寻呼消息从PCH信道下发；如果被叫用户当前正处在PS域传输状态，BSC则会将寻呼消息在PACCH信道和PCH信道上均下发一遍，从而使得终端在RAU过程（PS业务）也能接收到CS寻呼。促使3G-2G RAU过程中能够让用户语音可及。3.3.6 鉴权加密开关对重选时延的影响1. 鉴权加密说明SIM卡最重要的一项功能是进行鉴权和加密。当用户移动到新的区域拨打或接听电话时，交换机都要对用户进行鉴权，以确定是否为合法用户。这时，SIM卡和交换机同时利用鉴权算法，对鉴权密钥和8位随机数字进行计算，计算结果相同的，SIM卡被承认，否则SIM卡被拒绝，用户无法进行呼叫。SIM卡还可利用加密算法，对话音进行加密，可以防止窃听。鉴权流程由网络侧发起，其目的是：由网络来检查是否允许终端接入网络；提供鉴权参数五元组中的随机数数组，供终端计算出加密密钥（CK）；同时供终端计算与网络侧进行一致性检查的密钥（IK）；最后一个目的是可以提供终端对网络的鉴权。与GSM的鉴权相比，3G的鉴权流程增加了一致性检查的功能及终端对网络的鉴权功能。这些功能使3G安全特性有了进一不的增强。图3-16 鉴权流程图信令流程说明：1. 网络侧在发起鉴权前，如果VLR中还没有鉴权参数，此时将首先发起到HLR取鉴权集的过程，并等待鉴权参数的返回。鉴权参数五元组的信息包含RAND，XRES，AUTN，CK和IK。2. 在检测到鉴权参数存在后，网络下发鉴权请求消息。此消息中将包含某个五元组的RAND和AUTN。用户终端对网络进行鉴权，如果接收，USIM卡将利用RAND来计算出CK与IK和签名XRES。如果USIM认为鉴权成功，在鉴权相应消息中将返回XRES。3. 网络侧在收到鉴权相应消息后，比较鉴权相应消息中的XRES与存储在VLR数据库中的鉴权参数五元组的XRES,确定鉴权是否成功：成功则继续后面的流程；不成功则会发起异常处理流程，释放网络侧与终端间的连接，并释放被占用的网络资源，无线资源。4. 在成功的鉴权之后，终端将会把CK（加密密钥）与IK（一致性检查密钥）存放到USIM卡中。2. 关闭鉴权加密系统间测试结果关闭CS、PS加密鉴权可缩短时延（s）系统间终端类型关闭CS、PS加密鉴权关闭PS加密鉴权关闭CS加密关闭CS鉴权T-G重选时延联芯8130-0.090.078-0.2210.053联芯8142-0.081-0.217-0.2070.343DX1880.168-0.241-0.6440.253GT重选时延联芯81301.7870.7050.1490.933联芯81421.7630.3270.2211.215DX1881.7560.4230.211.123表3-8 关闭CS、PS加密鉴权缩短时延测试结果3. 测试结论 关闭CS、PS域鉴权加密中的某些功能，系统间重选时延可以缩短0.15-1.769s； 关闭华为核心网鉴权加密，对于系统间TG重选时延无影响。3.4 其他3.4.1 NACC对23G重选时延的影响1. NACC概述网络辅助小区重选（NACC：Network Assisted Cell Change）是爱立信BSS的一项附加功能。其通过BSS系统对BSC内部小区重选进行相关辅助，使小区重选对用户的影响降到最低。NACC主要功能就是通过BSS来帮助GPRS/EGPRS终端进行小区的重选，旨在降低小区重选的时间（从原来的1到5秒降到1秒以内），同时帮助终端减少数据的丢失及重发。该功能只在终端进行数据业务的过程有效，即终端在空闲状态下，NACC不起作用。对于BSC而言，一旦将NACC功能激活，那么将对整个BSC的所有内部小区起作用，而不需要修改任何小区参数。2. NACC功能介绍随着无线接入网信息管理（RIM）特性在3GP中的引入，在不同的接入网节点之间透明地传送一些特定的消息变得可能，BSS之间（Inter-BSS）及不同接入网之间（Inter-RAT）的NACC也有了很好的技术上的支撑。Inter-BSS/Inter-RAT NACC主要分3种情况： 不同的BSS之间的NACC（GSM网内重选情况）。目标小区的小区重选必须的系统信息通过SGSN发送给当前的2G小区，在当前小区用Packet Neighbor Cell Data消息 发给手机。 3G到2G的小区的NACC。目标小区的小区重选的必须的系统信息通过SGSN发送给当前3G小区，并发送给手机。 2G到3G小区的NACC。因为不能获得3G目标小区的系统信息，这种业务受到限制。在传输模式下，网络会让手机尽可能地留在原来的小区，或者让手机自己切换到3G小区。3. NACC开通与否对PS业务影响测试项目8130E8142鼎星188NACC非NACCNACC非NACCNACC非NACCTD-GSM（s）10.8910.70210.53710.6586.7896.883GSM网内（s）3.3953.8893.5063.6791.36