WCDMA网络接入时延指标优化分析

王一帆+李静

摘 要 随着WCDMA网络的不断发展，运营商更多的是需要去考虑如何提高用户的感知度。作为移动通信网络的一项基础业务，语音呼叫的建立时延是影响用户感知的一项重要指标，如何减少语音呼叫时延，使用户能够更快地接入网络，是本次研究的重点内容。

关键词 WCDMA网络 接入时延 优化

中图分类号：TN929.533 文献标识码：A DOI：10.16400/j.cnki.kjdkx.2015.11.024

WCDMA Network Access Delay Index Optimization Analysis

WANG Yifan， LI Jing

（China United Network Communications Co.， Ltd.， Zhengzhou Branch， Zhengzhou， He'nan 450000）

Abstract With the continuous development of WCDMA network operators more is needed to consider how to improve the perception of the user. As a basic service of mobile communications networks， voice call setup delay is an important indicator of influence user perception of how to reduce latency voice calls， enabling users to more quickly access the network， is the focus of this study content.

Key words WCDMA network; access delay; optimization

0 概述

近年来联通WCDMA网络飞速发展，网络日渐成熟，用户量激增，网络优化已不能仅仅局限于关注接通率、掉话率等基本指标，需要更注重用户的感知，语音接入时延作为通话信令流程中的一个重要方面，直接影响着用户感知。本文主要分析了影响该指标的各个因素，从无线侧和核心网侧给出了相应的优化方法，最后通过测试对比优化前后接入时延指标，有提升明显。

1接入时延的概念及影响因素分析

接入时延是指：手机发起CM Service Req消息至手机收到MSC给主叫发送Alerting消息之间的时延消耗。在A/Iu接口，我们分析的是从MSC收到A号码的CM service request到从MSC给A号码发出Alerting的这段时延。

下面我们根据呼叫流程对影响接入时延的诸多原因进行分析。呼叫流程主要包括CM业务请求、RRC连接建立、初始直传、鉴权、加密、呼叫持续、RAB指配、Alerting几个过程，具体信令流程如图1所示。

（1）CM Service Request-Authentication Request。该时间是交换机的处理和响应时间，从分析结果来看，时延基本在40～60毫秒，该时延跟交换机类型和CP处理器的能力有关，对整个接入时延的影响很小。

（2）Authentication Request-Authentication Response。这段时间是鉴权过程所消耗的时间，主要是网络向UE发出鉴权请求到发回鉴权响应之间的时间。从分析结果来看，平均时延基本在1000～1700毫秒，该时延主要是无线侧和UE的响应时间，对整个接入时延的影响比较大。

不同厂家所采用的处理芯片总线位数有可能会有不同，或者是厂家所采用的操作系统不同，这些都会导致SIM卡内部程序执行速度存在差异，也会导致同一厂家在不同年份生产的SIM卡存在差异。

（3）Authentication Response-Setup。这段时间间隔是UE 完成鉴权收到业务接受消息，再到UE向网络发送Setup 消息，从数据分析来看，平均时延基本在720～770毫秒，该时延跟手机和其所处的无线环境有关。

（4）Call Proceeding-Assignment Request。该时间是交换机的处理时间，从分析结果来看，平均时延基本在230～370毫秒，该时延跟交换机类型和CP处理器的能力有关，对整个接入时延的影响不大。

（5）Assignment Request-Assignment Complete。指派请求消息和指派完成消息之间的这段时间，是 MSC根据接口电路情况向BSC发送指派请求消息到收到指派完成消息的间隔，这个过程中RNC 会向Node-B，UE 指定无线资源。UE占用成功后，回送信道分配完成消息。收到Assignment Complete 消息说明无线资源和Iu接口电路均已成功分配。从分析结果来看，平均时延基本在550～770毫秒，该时延主要取决于的电路占用情况，无线信道资源的状况和UE的响应时间。

（6）SRI-SRI Ack;MSC取路由信息及返回漫游号码的时延，从分析结果来看，平均时延基本在130～370毫秒，该时延是MSC和HLR的信令交互时延，对整体接入时延影响不大。

（7）Paging-Paging Response。MSC向RNC下发Paging消息后，收到Paging Response消息的时延，从分析结果来看，平均时延基本在1600～1700毫秒，该时延主要受无线侧网络影响。

（8）Setup-Call Confirm。从数据分析来看，平均时延基本在750～870毫秒左右，该时延主要受无线测网络影响。endprint

（9）Call Confirm-Assignment Request。从数据分析来看，平均时延基本在180～210毫秒左右，该时延反应的也是交换机的处理响应时延。

（10）Assignment Complete-Alerting。从数据分析来看，平均时延基本在120～180毫秒左右，该时延主要是 MS 和无线侧的响应时延。

通过以上分析分析可以看出，鉴权、寻呼、指配流程对接续时延影响较大，需重点优化。

2优化思路

2.1缩短鉴权造成的接入时延长

测试中发现的CS域接入时延过长主要是每次呼叫都进行鉴权造成，在实际的网络商用过程中其实也没有必要每次都进行鉴权，因此建议采用15次呼叫鉴权1次，可以最大限度地提高用户感受，同时对网络资源也是一种节约。

2.2 核心网优化指配流程导致的接入时延长

指配就是在呼叫流程中建立UE和网络侧的空中连接过程，在终端发起寻呼时使用的是信令信道，在进行通话后要切到业务信道上来，指配就是为了达成这一目的。

通常指配分为提前指配，串行指配，中间指配。提前指配，是把主、被叫选网关的时机提前，分别在call_proceeding和call confirm后CM自己选网关;串行指配，是为了避免吞音，保证在主叫指配后再进行被叫指配;中间指配，是为了达成trfo的目的，在被叫侧编解码协商完成后主叫侧再指配。

现网在优化前采用的是串行指配策略，关键信令流程如图2，MSC在收到被叫的call confirmed消息后才分别给主、被叫发起指配过程，只有主叫的RAB指配完成后才给被叫发起指配过程。

串行指配策略只有当寻呼到被叫，并且收到被叫的call confirmede消息后才给主叫发RAB指配请求，因此可以采用提前指配策略，在寻呼被叫的过程中就给主叫发RAB指配请求，使寻呼被叫和主叫RAB建立同时进行，从而达到减少接入时延的目的。

3测试结果及总结

通过以上一系列方法对接入时延指标优化后，进行测试对比，按照测试规范，统计从RRC请求到Alerting的时延，路测语音接入时延从4.84s减少到4.27s，减少0.57s;定点测试的语音接入时延从4.43s减少到3.99s，减少了0.44s，效果明显（如图3所示）。

观察从RRC请求到Connect的时延，路测语音接入时延从8.46s减少到7.95s，减少0.51s;定点测试的语音接入时延从8.03s减少到7.6s，减少了0.43s。两种统计方法对于语音接入时延的减少幅度基本一致。同时MOS无论是路测和定点测试，参数修改前后均保持平稳。因此，建议可以在现网中进行调整和优化。

参考文献

[1] 窦中兆，雷湘.WCDMA系统原理与无线网络优化.清华大学出版社，2009.

[2] 文志成，张建明，刘强.UMTS无线系统协议与信令流程[M].电子工业出版社，2008.

[3] 3GPP TS 25.331 Radio Resource Control（RRC） Protocol Specification[2012-10-06].endprint