WCDMA网络3G回落4G的优化分析

何思源

（中国联通锦州分公司，辽宁 锦州 121000）

WCDMA网络3G回落4G的优化分析

何思源

（中国联通锦州分公司，辽宁 锦州 121000）

文章从语音回落的方式、回落的过程、回落的优缺点等方面对3G回落4G问题进行了分析，并结合案例给出了优化解决方案。

WCDMA；网络节点；电路域回落

随着长期演进（Long Term Evolution，LTE）网络的建设与普及，LTE用户数量的快速增长，宽带码分多址移动通信系统（Wideband Code Division Multiple Access，WCDMA）网络承载语音这一特性势必在3G，4G互操作中得以重要体现，但如何做好3G，4G网络的衔接，尤其是3G承载语音后回落4G的问题，值得人们研究与分析。

1 3G回落4G的优化措施

1.1 3G回落4G的重选优化

对于3G回落4G的重选，对于演进的通用陆基无线接入网（Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network，EUTRAN）优先级较高的情况，用户体验（User Experience，UE）直接开始测量，对于EUTRAN优先级较低的情况，则首先需要服务小区的信号质量低于一个测量触发门限，UE才开始测量，满足UTRAN小区信号质量低于服务小区的低门限，同时EUTRAN小区相应测量值大于非服务小区的低门限，则可以触发UE重选（见表1）。异系统互操作采用“慢出快进”的策略，通过调整重选的相关参数，使得从3G网络回来的时候容易一些。这样可以避免4G覆盖区域频繁互操作[1]。

表1 重选优化参数配置表

1.2 3G回落4G的重定向优化

以基于负荷控制触发RRC connection Release重定向到LTE为例。无线网络控制器（Radio Network Controller，RNC）检测到下行功率过载后，直接以无线资源控制（Radio Resource Control，RRC）释放的方式将UE重定向到有效的EUTRAN邻区（见表2）。

表2 重定向优化参数配置表

1.3 3G回落4G的重定向优化

以无线资源拥塞为例。网络侧直接拒绝业务的RRC接入，将UE重定向到有效的EUTRAN邻区（见表3）。

表3 重定向优化参数配置表

1.4 3G回落4G的Fast Return优化

以单电路域回落（Circuit Switched Fallback，CSFB）业务为例。网络侧CS业务释放后，满足条件执行Redirection过程（见表4）。

表4 Fast Return（单CS业务）优化优化参数配置表

以并发CSFB业务为例。网络侧CS业务释放后，满足条件执行EUTRAN PS Handover过程（见表5）。

表5 Fast Return（并发CS业务）优化优化参数配置表

2 案例分析

某市WCMA网络中，用户投诉3G语音释放后不回落4G问题。在呼叫流程中，UE向网络节点（Mobility Management Entity，MME）发送Extended Service Request消息，携带CS Fallback指示，执行3GPP2定义标准的CS呼叫流程[2]。呼叫结束后，手机根据2G/3G网络的信道释放消息中携带的频点对LTE网络进行搜索，在LTE覆盖良好的情况下1 s左右就能返回。但如果搜索不到目标LTE频点，将开始全频段搜索，在LTE无覆盖场景（如地下车库）将带来30 s以上的不可及时间[3]。

目前该市3G回落4G的主要方式如下。

（1）3G到4G重选，空闲态，目前采用绝对优先级，只要UE读取SIB19信息，4G侧满足条件就能重选回去，现网中已采用。

（2）3G到4G切换，PS业务态，3G质量不好时触发该过程，UE能力必须支持，现网中未采用。

（3）3G到4G重定向，高负荷、资源拥塞，基于负荷控制触发3G重定向4G，必须配置3G和4G重叠覆盖，重叠覆盖对现网要求条件比较高，现网中未采用。

（4）Fast Return，大致3种情况，单CS释放、并发业务CS释放、终端自主的Fast Return。前两种当CS释放时RRC connection Release中携带4G频点，用户PS HO或者Redirection回4G；后一种取决于终端建立RRC时的UE能力，如果支持Redirection，RRC connection Release中携带4G频点，用户回4G。现网中已采用。

因此，3G回4G的两个关键点空闲态接收的SIB19信息和业务态释放时的RRC connection Release。

从目前现网的情况来看，如果RRC建立时未携带CSFB信息的，RRC建立时终端未支持Redirection，业务释放时就不会重定向回4G。

触发这种情况的可能：4G回3G的时候并非由于CS业务，驻留3G后发起业务，这时候RRC建立时取决于终端是否让其携带Redirection这个功能。只要在携带这个能力的情况下，在业务释放的时候才会回到4G。否则只能驻留3G。或者等空闲时3G重选回4G。

通过信令分析工具RCT提取投诉用户的信令分析，找出重要的两个信令节点rrcConnectionRequest和rrcConnectionRelease（见表6）。

表6 RCT信令时间节点表

序号1—5，前2次的语音3G侧建立RRC时都携带了CSFB的信息，所以语音结束后都能快速返回4G。

序号7—8（业务态持续2 s左右），UE在17：30：45.419时在3G侧RRC建立请求时是重定位中的呼叫重建，这个过程并非在4G侧的CS业务，所以RRC建立时不会携带CSFB信息，且终端也没上报支持Redirection能力。

基于RRC建立的情况，所以RRC释放的时候未携带4G频点，也不会回到4G。

序号9，由于空闲态驻留480 ms，不可能接收到SIB19并重选回4G。

序号10—11（业务态持续10分33秒），由于UE从4G到3G在位置更新之后，要发起一个网络注册，由于这个是3G驻留下发起的RRC建立请求，不可能携带CSFB信息，此时终端也没有上报支持Redirection能力。

基于RRC建立的情况，所以RRC释放的时候未携带4G频点，也不会回到4G。

序号12，由于空闲态驻留920 ms，不可能接收到SIB19并重选回4G。序号13—15分析同上。

序号16—17，UE在17：47：22.605时发起了网络注册，此时终端上报支持Redirection能力。

基于RRC建立的情况，所以RRC释放的时候携带4G频点，UE回到4G。

从以上分析，可以得出以下总结。

（1）长时间驻留在3G网络，是因为UE从4G到3G网络发起了重定位过程，之后在3G侧长时间处于业务态不释放且终端不上报支持Redirection能力造成的。

（2）在3G侧，同样的2次注册流程，终端却分别上报不支持和支持Redirection能力，可能和终端自主Fast Return的机制有关系。

（3）整个过程的触发点，是UE驻留4G时发起的向3G侧的重定位过程（原因是呼叫重建），需要减少4G到3G的重选过程才能有效减少这种情况的发生。

3 结语

当前3G回落4G的重点是制定相关的优化措施，结合现网的实际情况配置相关的回落方式，尤其要充分关注3G到4G的Fast Return过程，有效减少4G到3G的重选是后期回落优化的关键。

[1]元泉，赵文超.LTE轻松进阶[J].电子工业出版社，2014（9）：71.

[2]汪丁鼎，景建新，肖清华，等.LTEFDD/EPC网络规划设计与优化[M].北京：人民邮电出版社，2014.

[3]张守国，张建国，李曙海，等.LTE无线网络优化实践[M].北京：人民邮电出版社，2016.

Optimization analysis of 3G fall back 4G in WCDMA network

He Siyuan
（China Unicom Jinzhou Branch, Jinzhou 121000, China）

This paper analyzes the problem of 3G fall back 4G from the mode, the process, the advantages and disadvantages of the fall,and the optimization solution is given in combination with the case.

WCDMA; mobility management entity; circuit switched fallback

何思源（1973— ），男，吉林蛟河人，工程师，硕士；研究方向：网络维护优化。