多场景多网络下4G语音CSFB策略研究
2017-12-19山东信宇通信科技有限公司
山东信宇通信科技有限公司 周 亮 公 剑
多场景多网络下4G语音CSFB策略研究
山东信宇通信科技有限公司 周 亮 公 剑
LTE网络已成为国际主流的无线移动通信技术,但受限于LTE只能面向分组域提供业务,不能像传统的3G和2G网络那样提供电路域业务,因此如何在LTE网络提供良好的语音业务成为保障LTE网络实施运行和提升用户感知的关键,所以各大运营商根据自身网络情况,实施不同的LTE语音业务策略。本文主要介绍某省联通LTE网络的语音业务解决方案,并分析每种方案对用户感知的影响。
LTE;CSFB;R9;联通
1.引言
目前该省联通采用CSFB技术来解决LTE网络语音业务问题。由于受地区发展不平衡以及不同场景、不同设备厂商因素的制约,导致2/3G网络发展不均衡,从而形成了多场景不同网络下不同的CSFB策略情况的出现,文章将对各种CSFB策略方案进行研究分析,并得出各方案优缺点。
2.基于CSFB的语音解决方案
CSFB方案的主要思想是在用户需要进行语音业务的时候,从LTE网络回落到3G/2G的电路域重新接入,并按照电路域的业务流程发起或接听语音业务。
2.1 网络架构
为实现CSFB,需要在MME和3G/2G网络的MSC设备之间建立SGs接口。SGs关联在CSFB技术中起着桥梁作用,能够将两个不同的系统联系起来,实现用户在不同系统间的语音业务连续。
CSFB技术会影响现有的3G/2G网络,原有网络的MSC需要新增与MME的SGs接口,SGSN新增与MME的S3接口。
图1 CSFB的网络架构
原有3G/2G网络的无线子系统(基站、基站控制器),需要增加LTE的邻小区配置。为让终端在CSFB到3G/2G网络后的语音业务结束后,尽快回到LTE网络,原有网络的无线子系统需要支持Fast Return功能;为了优化终端从LTE回落到3G/2G的延迟,原有网络的无线子系统需要支持RIM功能等。
2.2 CSFB关键技术
CSFB的思路是在用户需要进行语音业务的时候,从LTE网络回落到3G/2G的电路域。回落的方式是在释放LTE的无线链接,并且在释放消息中携带重定向字段,指出终端重新接入的制式和频点,称为重定向。重定向方式的特点是实现简单,对原有网络的改造量小,缺点是延迟相对较大。
3.多场景不同网络下CSFB策略分析
3.1 WCDMA网络连续覆盖良好区域
目前该省联通各地市城区、县城区域WCDMA网络均连续覆盖,在这些区域建立4G TAC与3G LAC的映射关系,CSFB采用R9 RIM回落WCDMA的策略,R9 RIM回落3G时延为4-6s,较R8 盲重定向降低了1-2s时延,从而提升用户感知。
3.2 WCDMA网络弱覆盖、GSM网络连续覆盖良好区域
由于历史原因和区域发展不平衡的问题导致该省联通还存在部分WCDMA弱覆盖区域,而这些区域GSM网络能够连续覆盖,主要集中在偏远农村、山区等用户偏少的区域。
虽然该省联通正实施GSM减容减频、清频退网等政策,但考虑到庞大的GSM用户群体利益,政策实施采取循循渐进的原则,而随着农村、山区等区域LTE网络的不断完善,就形成了4G和2G连续覆盖、3G弱覆盖区域,如何保障这些区域内用户的4G语音业务感知就显得格外重要。因此,在这些区域建立4G TAC与2G LAC的映射关系,CSFB采用R9 RIM回落GSM的策略,RIM回落2G时延为5-7s,较4G TAC与3G LAC对应R8重定向至2G的时延降低了5-8s。
3.3 WCDMA网络弱覆盖、U900连续覆盖良好区域
在同等条件下4G回落3G的时延要好于回落2G,因此在3G网络满足回落情况下,优先考虑回落3G;但受限于建设投资问题,目前已不能大规模建设WCDMA网络。
为了提升用户感知和网络资源利用率,盘活现有资源,增强3G网络覆盖,在U900区域启动UG网络恢复,建立4G TAC与U900 LAC映射关系,CSFB采用R9 RIM回落U900的策略,回落时延较RIM回落2G降低1-2s。
3.4 GSM/WCDMA网络混合覆盖区域
实际的网络构架中某区域并非由单一的网络覆盖,多数情况下2/3G网络共存,这样就形成了2/3G网络混合覆盖区域,需要根据实际场景制定不同的回落策略。
当区域内3G站点数量较多、覆盖范围较广时,采用4G TAC与3G LAC映射关系,有3G共站的站点采用R9 RIM回落3G策略;对于2/4G共站点,采用RIM回落2G策略;但由于整个区域内建立的是4G TAC与3G LAC的映射关系,RIM回落2G 较RIM回落3G时延会增加4-6s;
当区域内2G站点数量较多、覆盖范围较广时,采用4G TAC与2G LAC映射关系,有2G共站的站点采用R9 RIM回落2G策略;对于3/4G共站点,采用RIM回落3G策略;但由于整个区域内建立的是4G TAC与2G LAC的映射关系,RIM回落3G 较RIM回落2G时延会增加1-2s。
3.5 GSM/WCDMA网络均弱覆盖区域
由于该省联通持续加大对4G网络的投入,出现了很多单4G网络站点、无2/3G网络共站的情况,针对此种情况,采取以下策略实施回落:
(1)根据周边2/3G站点情况,若距离3G站点较近,覆盖较好则RIM回落3G,若2G覆盖好则RIM回落2G,这种情况较共站2/3G回落时延会增长;
(2)若2/3G覆盖相似且信号偏弱,4G侧需要开启基于测量重定向,根据2/3G网络测量报告判定重定向网络,较RIM 回落单独网络时延会增加1-2s;
(3)若周边无2/3G覆盖,则需要新增2/3G站点支撑4G语音回落。可根据不同设备厂家分别采取新增GL1800或UL2100共模站点方式,增加覆盖。
3.6 特殊场景
在一些特殊场景下需要制定特殊的CSFB策略,如高铁专网需要回落高铁专网频点;公安伪基站区域,需要更改回落3G频点规避干扰,或调整为回落2G策略。
4.结束语
在不同场景不同网络情况下,只有根据实际网络情况选择合适的CSFB回落策略,才能有效减少回落时延,提升用户感知。该省联通有效盘活现有网络资源,通过对各场景不同网络覆盖情况进行分析,因地制宜的制定不同的CSFB回落策略,实现了资源利用最大化和用户感知提升的双赢。
[1]大比特商务网.《三种LTE语音解决方案》.
[2]买望 LTE语音解决方案与分析【期刊论文】-现代电信科技.
[3]江林华.《LTE语音业务及VOLTE技术详解》.