SRLTE终端在不同网络参数配置下的性能研究

何平，桂烜，刘兆元，肖海

（1.中国电信股份有限公司广州研究院，广东 广州 510630；2.中国电信集团公司市场部，北京 100032）

1 引言

随着国家对于LTE网络运营牌照的发放，基于前期LTE网络覆盖的有限性以及LTE网络不同的语音业务类型，行业内提出了不同的4G移动终端解决方案，其中包括CSFB with DualRx、SVLTE、SRLTE等，这些解决方案的共同点都是使用LTE网络来承载高速数据业务，使用CS域网络来承载语音业务。

SRLTE终端语音解决方案主要应用于CDMA运营商的LTE网络中。终端上只有一套收发信机，可以同时接收LTE网络和1x网络的信息，在2个网络待机，实现双待机，但是只能和LTE网络或1x网络进行通信。终端处于LTE的空闲态或业务态时，根据网络侧的相关参数配置定期跳转到1x网络监听是否有寻呼，若监听到寻呼信息，则由LTE网络转换至1x网络建立语音通话或者其它CS域的业务收发。终端完成相关的CS域业务收发后根据当前网络信息回转至LTE网络。

由于SRLTE终端语音解决方案的特殊性，故对CDMA网络运营商提出了不同于SVLTE终端和CSFB终端的网络参数配置要求。本文重点讨论SRLTE终端在网络参数不同配置下的性能表现。

2 QPCH功能对SRLTE终端吞吐量的影响

对于传统的CDMA网络而言，手机监听寻呼时需要对整个时隙亦即每个PCH信息进行解码，且寻呼信息的编码复杂，解调有较高的难度，因此会导致终端比较耗电，特别是对于SRLTE这种只有1套收发机的终端而言更甚，在LTE业务态时每次间隔一定时间返回1x网络监听寻呼都需要解调每个PCH信息，这会加大终端的解调时间以及电量消耗。而QPCH（Quick Paging Channel快速寻呼信道）是用于辅助指示终端采用高效方式监听寻呼信道，QPCH不仅编码简单，而且终端不用监听整个时隙，只需监听每个时隙中的2个符号（2bits），只有这2个符号指示终端应去监听寻呼信道时，终端再去监听相应的寻呼信息即可，这有助于SRLTE终端提高数据性能，并延长终端待机时间（试验数据证明约能延长10%～20%）。在LTE业务态时，若网络侧开启QPCH功能，在LTE速率相同的情况下，在规定时间T内能传输更多的数据。

（1）网络侧没有开通QPCH功能时，在时间T=10s时间内，终端每2.56s返回CDMA监听一次寻呼，每次监听需要监听整个时隙约为80ms。在T时间内，10s时间内需要占用320ms离开LTE去监听1x寻呼。每次监听1x寻呼过长会导致LTE业务的吞吐量下降并且使无线eNodeB基站对该终端的资源调度优先级下降，如图1所示：

图1 QPCH关闭的情况下SRLTE终端监听1x寻呼

（2）网络侧开通QPCH功能时，在时间T=10s时间内，终端每2.56s返回CDMA监听一次寻呼，每次监听只需要监听QPCH的2个bit耗时约为20ms。在T时间内，10s时间内只需要占用80ms离开LTE去监听1x寻呼。只相当于QPCH功能没有开启时监听1x寻呼耗时的1/4，如图2所示：

图2 QPCH开启的情况下SRLTE终端监听1x寻呼

（3）通过在试验网的同一个地点进行QPCH打开和关闭的SRLTE终端上传和下载速率测试。从测试结果可发现，在QPCH打开的情况下，SRLTE终端的上传速率平均提升7%，具体如表1所示：

表1 QPCH打开或关闭对终端上传下载速率的影响

3 ESR功能对于SRLTE终端性能的影响

3.1 SRLTE终端主被叫建立时发起的ESR流程

SRLTE终端主被叫流程如图3所示：

图3 SRLTE终端主被叫流程

（1）终端主叫流程

◆终端附着于LTE网络；

◆终端发起主叫时直接向LTE网络发起ESR挂起流程；

◆完成ESR流程后，终端从LTE状态切换到1x状态，并且发起Page Response等语音呼叫流程；

◆主叫结束后，终端从1x状态回复到LTE状态并重新附着LTE网络。

（2）终端被叫流程

◆终端附着于LTE网络；

◆终端从LTE状态切换到1x状态去监听1x寻呼；

◆终端确认收到1x网络寻呼；

◆终端从1x状态切换到LTE状态并向LTE网络发起ESR挂起流程；

◆完成ESR流程后，终端从LTE状态切换到1x状态，并且发起Page Response等语音呼叫流程；

◆被叫结束后，终端从1x状态回复到LTE状态并重新附着LTE网络。

3.2 终端处于LTE业务态下被叫耗时流程统计

SRLTE终端在LTE业务态时从监听到有来电寻呼到收到网络发起的Page Response（建立通话连接）一系列过程如下：

（1）被测终端正确解码QPCH信息，QPCH标注有该终端的来电寻呼，终端解 调QPCH耗时为T1；

（2）终端解调PCH信息耗时约为T2；

（3）由于终端是单射频终端，终端在建立1x通话前，需要LTE的相关业务及信令处理好才能建立1x通话，终端需从1x状态切换到LTE状态，耗时为T3；

（4）终端在LTE业务态下直接向网络发出ESR，等待网络回复耗时T4后，终端挂起LTE相关业务及信令流程；

（5）终端从LTE状态切换到1x状态并收到网络回复的P age Response，耗时约为T5。

LTE业务态下被叫耗时流程如图4所示。

3.3 终端处于LTE空闲态下被叫耗时流程统计

SRLTE终端在LTE空闲态时从监听到有来电寻呼到收到网络发起的Page Response（建立通话连接）一系列过程如下：

（1）被测终端正确解码QPCH信息，QPCH标注有该终端的来电寻呼，终端解调QPCH耗时为T1；

（2）终端解调PCH信息耗时约为T2；

（3）由于终端是单射频终端，终端在建立1x通话前，需要LTE的相关业务及信令处理好才能建立1x通话，终端需从1x状态切换到LTE状态，耗时为T3；

（4）终端由于需要发出NAS层信令（ESR），在空闲态下需要重新建立RRC Connection，耗时为T4；

（5）建立RRC Connection后终端向网络发出ESR，等待网络回复耗时T5后，终端挂起LTE相关业务及信令流程；

（6）终端从LTE切换到1x模块并收到网络回复的Page Response，耗时约为T6。

LTE空闲态下被叫耗时流程如图5所示。

3.4 各状态下的被叫耗时测试结果

SRLTE终端在网络ESR功能开启或关闭下的终端被叫耗时测试结果如表2所示，测试表明网络侧ESR功能打开，对于SRLTE终端而言能正确挂起LTE连接以及更快地建立被叫通话连接。

4 总结

随着SRLTE终端技术的发展以及对未来双卡SRLTE终端的展望，SRLTE终端在成本、外观设计、体积等方面有更大的优势，将为运营商带来更强的竞争力。但相对于SVLTE终端的双射频而言，SRLTE终端的单射频需要LTE网络及CDMA网络在参数配置方面做更多的优化，才能让用户有更好的体验。

图4 LTE业务态下被叫耗时流程

图5 LTE空闲态下被叫耗时流程

表2 各状态下的被叫耗时测试结果

[1]3GPP.3GPP TS 23.272 V12.2.0 Circuit Switched (CS)fallback in Evolved Packet System (EPS) Stage2[S].2014.

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