eSRVCC切换失败问题分析与研究

雷俊博　许勇锋

【摘 要】 对eSRVCC切换失败的问题进行深入分析，以达到给网优分析提供理论支撑，提高分析问题准确度及效率的研究目的。首先提出了eSRVCC切换所需的理论条件，并在此基础上分析各网元或配置异常时对eSRVCC切换的影响，并逐一针对异常情况提出优化措施。通过充分地理论论证，最终给出eSRVCC各场景的失败原因分析及相应的优化措施。

【关键词】 eSRVCC切换 配置异常 信令分析

1 引言

VoLTE已成为LTE网络语音业务的最终解决方案，但由于网络环境复杂，LTE频段较高等原因，当前的LTE网络仍存在覆盖空洞现象。在解决LTE深度覆盖问题前，eSRVCC将一直作为VoLTE业务的重要补充，在LTE的覆盖边缘，VoLTE终端将触发eSRVCC切换至异系统（本文主要讨论切换至GSM的情况）以保证通话的连续性。eSRVCC过程涉及跨系统和多网元协作，信令流程复杂，数据配置错误或某些特殊场景会导致各种各样的切换失败，本文将从实际应用场景中逐一论证分析eSRVCC切换失败的原因及其优化措施。

2 eSRVCC信令流程

根据3GPP协议，eSRVCC切换的流程如图1所示。

从图1可以看出切换第一步为UE上报MR至Source ENB以触发切换，但在此之前基站需进行eSRVCC切换的邻区及相关的测量配置（本文以eSRVCC主流测量策略B2为例进行论证）。在终端达到异系统起测门限上报A2后，基站将通过测量重配置消息把需测量的GSM频点（如图2所示）及B2门限（如图3所示）下发至终端，终端根据B2门限测量基站下发的频点，符合门限后上报MR至Source ENB以触发eSRVCC切换（如图4所示），这即为图1中的第一步。

3 eSRVCC流程异常问题分析研究

在实际应用中，网络存在各种异常场景及配置问题，最终导致eSRVCC的信令流程异常，导致切换失败。eSRVCC信令流程复杂，为了提高定位问题的效率和精度，本文将详细阐述各异常场景中导致的信令流程异常情况，并逐一提出优化策略。

3.1 测量门限对eSRVCC切换的影响

当前eSRVCC切换的主流策略为B2，即本系统电平小于Threshold1，异系统门限大于Threshold2。

通过OMC配置eSRVCC使用B2策略及门限等，当达到异系统测量门限（A2）时，基站将通过测量重配置消息下发B2策略及相关门限至终端，终端开启对异系统的测量。B2重要配置项如表1所示：

（1）异常场景

当b2-Threshold1配置过大，将触发多余的eSRVCC并加大bSRVCC的概率。

（2）分析论证

eSRVCC作为VoLTE的挽救措施，应在LTE覆盖边缘触发为最佳，CS域语音相对VoLTE语音MOS较低，过早过多地触发eSRVCC将降低通话质量。假设b2-Threshold1配置为-90，b2-Threshold2配置为-90，hysteresis配置为0，若本系统初始电平小于-90 dB，在终端测量正常且基站未做bSRVCC规避措施的情况下，基站发生bSRVCC的概率接近100%。而当前由于IMS还不支持bSRVCC切换，bSRVCC将直接导致VoLTE未接通。在bSRVCC问题解决之前，B2门限在一定程度上可以作为VoLTE呼叫门限，起呼电平达到该门限将大概率发生bSRVCC导致VoLTE呼叫失败。

B2各项参数中b2-Threshold1尤为重要，其余参数也会在一定程度上影响切换的快慢，但影响有限，本文不再一一赘述。

（3）优化手段

1）周期性核查B2各项参数，控制在LTE覆盖边缘触发eSRVCC。

2）基站侧做bSRVCC规避措施：在建立QCI1之后启动timer，在timer超时前不触发SRVCC流程，timer需要全网评估建立QCI1（E-rab setup response）到180 Ringing的时长来设置。

3）终端侧做bSRVCC限制措施：终端在发送或收到180 Ringing之前不做SRVCC测量，在此之前UE将收到的SRVCC测控暂时缓存起来。

3.2 邻区关系对eSRVCC切换的影响

eSRVCC切换需配置异系统邻区关系，本文以异系统GERAN为例做深入研究。

通过OMC配置邻区关系，UE达到异系统测量门限后，基站将通过测量重配置方式下发邻区频点至UE。UE根据B2测量对该部分频点进行测量，满足条件后上报MR，携带满足切换条件的邻区频点、NCC及BCC信息，触发切换。

邻区关键参数配置项如表2所示：

（1）异常场景1

LAC或CI配置错误，导致Handover Failure。

分析论证：当LAC配置错误，其它参数配置正确的时候，终端上报MR的时候携带该邻区的ARFCN、BCC和NCC，基站根据上报的ARFCN、BCC和NCC匹配邻区表中的邻区后，即向MME发起向该邻区的切换请求。但因该LAC配置错误，若该错误的LAC不在MME定义的LAC索引表中，MME会直接向ENB返回Handover Preparation Failure消息，携带Unknown TargetID。若该错误的LAC存在于MME定义的LAC索引表中，则MME还可根据该LAC来匹配eMSC，并向eMSC发送PS to CS Handover Request，携带该目标小区的CGI，但因为该LAC配置错误，故该CGI组合实为错误的CGI。若现网无该CGI则eMSC并不能根据该CGI匹配到Target GERAN，故eMSC会直接向MME返回PS to CS Handover Response，里面携带reject cause。若现网存在该错误的CGI，则eMSC还可根据该CGI來匹配Target GERAN，并向该Target GERAN发送CS Handover Preparation，以进行无线资源准备过程。但进行无线资源准备的Target GERAN并不是UE现场测量到的目标小区，故当UE收到基站发来的Mobility from EUTRAN Command指示UE向完成无线资源准备的Target GERAN切换时，UE却向现场测量到的目标小区进行无线接入，由于该小区并无进行资源预留的过程，最终导致UE接入失败。

当CI配置错误时，该CGI组合实为错误的CGI，若现网无该CGI则eMSC并不能跟据该CGI匹配到Target GERAN，故eMSC会直接向MME返回PS to CS Handover Response，里面携带reject cause。若现网存在该错误的CGI，则eMSC还可根据该CGI来匹配Target GERAN，并向该Target GERAN发送CS Handover Preparation，以进行无线资源准备过程。但进行无线资源准备的Target GERAN并不是UE现场测量到的目标小区，故当UE收到基站发来的Mobility from EUTRAN Command指示UE向完成无线资源准备的Target GERAN切换时，UE却向现场测量到的目标小区进行无线接入，由于该小区并无进行资源预留的过程，最终导致UE接入失败。

优化手段：定期对邻区关系的CGI配置展开一致性核查。

（2）异常场景2

GERAN频点和BSIC复用距离过近，导致Handover Failure。

分析论证：该场景OMC邻区关系配置正常，邻区关系之间也无同频同BSIC的情况，但在该LTE小区覆盖范围内能测量到两个或两个以上同频同BSIC的GERAN小区。因为UE上报的MR仅包含ARFCN、bandIndicator、networkColourCode及baseStationColourCode几项，故当UE测量到该区域同频同BSIC的任何一个小区，所上报的MR均完全一样，而基站每次均向所配置的邻区列表中的那一个GERAN邻区发起切换。若刚好测量上报的是已配置邻区关系的小区，则切换成功，否则均会切换失败。

优化手段：控制频点和BSIC的复用距离不超过5 km，降低同频同BSIC的GERAN小区重叠覆盖率。

（3）异常场景3

ARFCN或NCC、BCC配置错误导致Handover Failure。

分析论证：若ARFCN配置错误，则UE无法测量到合适该频点的GERAN小区，若NCC、BCC配置错误，UE可测量该频点并上报正确MR。但因基站邻区列表中的邻区NCC、BCC和MR不一致，故基站无法根据该MR匹配到邻小区，故不响应该MR，导致切换失败，该场景和缺失邻区的情况相似。

优化手段：定期对邻区关系的ARFCN及BSIC配置展开一致性核查。

（4）异常场景4

基站配置两个或两个以上的同频同BSIC邻区导致Handover Failure。

分析论证：当UE测量到该频点及BSIC的小区满足门限后上报MR至ENB请求切换，ENB根据MR中的频点及BSIC来匹配邻区列表中的邻区。但由于ENB的邻区列表中有多个该频点和BSIC的邻区，不同的厂商索引邻区机制略有不同，若ENB刚好向MME发起的切换请求中携带的Target GERAN为UE现场实际测量到的小区，则切换可成功，否则切换失败。

优化手段：定期对邻区关系的同频同BSIC数量展开核查，通过距离及覆盖方向对比分析删除距离较远及非正向覆盖的邻区。

3.3 VoLTE用户数据配置异常对eSRVCC切换的

影响

VoLTE业务启用BOSS自动开户，定制开户模版或开户数据缺失将影响部分功能的使用。在eSRVCC切换过程中，MME收到Source ENB发来的Handover Request切换请求消息后，根据消息中上报的目标LAC或RAC来匹配eMSC，并向eMSC发送PS to CS Handover Request，该消息携带了目标小区CGI、STN-SR及MSISDN。

（1）异常场景：用户数据缺失STN-SR导致Handover Failure。

（2）分析论证：MME向eMSC发送PS to CS Handover Request的消息需携带目标小区CGI、STN-SR及MSISDN。STN-SR是PS to CS Handover Request消息的必选IE，若用户数据缺失该部分，则MME无法向eMSC发出PS to CS Handover Request消息，直接向ENB返回Handover Preparation Failure导致切换失败。

（3）优化手段：通过用户数据平台核查缺失数据用户，通过重置数据进行修正。

3.4 MME及eMSC外部LAC配置异常对eSRVCC

切换的影响

eSRVCC切换过程中，MME根据Source ENB发来的Handover Request切换请求消息中上报的目标LAC来匹配eMSC，而eMSC也根据目标LAC来匹配MSC。

（1）异常场景：MME或eMSC漏定义外部LAC导致Handover Failure。

（2）分析論证：UE正常测量某一小区并上报MR，ENB携带目标小区信息向MME发起切换请求。若MME漏定义目标小区的LAC，导致无法匹配eMSC，会直接向ENB返回Handover Preparation Failure导致切换失败，携带cause：Unknown TargetID。若eMSC漏定义目标小区的LAC，导致无法匹配MSC，也会直接向MME返回PS to CS Handover Response，里面携带reject cause：Unknown TargetID。

（3）优化手段：漏定义LAC的情况通常发生在建网初期或漏定义外地市邻区，需整理全网及外地市边界使用的LAC，对比核查MME及eMSC上的配置，补充漏定义的LAC。

3.5 GERAN小区故障对eSRVCC切换的影响

eSRVCC切换过程中，Target GERAN接收到CS Handover Preparation消息后进行无线资源准备过程，资源准备完成之后UE将执行向目标小区切换入的空口过程。

（1）異常场景：目标小区故障导致Handover Failure。

（2）分析论证：若目标小区故障、拥塞等性能异常时，切换准备阶段的无线资源预留将会失败，Target GERAN将会向MSC返回Handover Preparation Failure导致切换失败。若目标小区存在高干扰的情况，UE向目标小区切换入的空口过程将很容易失败，导致UE没有收到Target GERAN发送的RR Handover Command，最终切换失败。

分析某地市全网eSRVCC切换成功率低于60%的邻区对，发现大部分GERAN邻小区存在四级以上干扰，可知2G干扰问题是影响eSRVCC切换成功率的一大主因。GSM干扰系数与eSRVCC切换成功率关联图如图5所示：

（3）优化手段：要从根本上解决2G干扰问题，日常优化时，可对切换成功率极低的邻区对临时做禁止切换限制，基站将向其余邻区发起切换。

4 结束语

本文通过对eSRVCC切换流程进行理论分析，以及对各个环节出现的异常问题进行深入论证，并对各种异常场景提出了解决方案。对各个异常场景的分析研究可直接指导网优分析，有效提高问题定位效率及准确性，挖掘出影响eSRVCC切换的根因，能有效规避网元配置异常导致eSRVCC切换失败，从而提升用户感知，为VoLTE建设初中期提供通话连续性的保障，为VoLTE商用发展解决了重要的理论和实际问题。

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