移动2G设备替换导致4G VoLTE业务Esrvcc切换异常研究

2020-06-17

广东通信技术 2020年5期

关键词：邻区信令核心网

1 背景介绍

Service切换指在用户通话过程中移出LTE覆盖范围时，IMS作为控制点与CS域交互，将原有通话切换到CS域，保证语音业务的连续性，避免出现Volte掉话、影响客户感知。目前，Esrvcc典型的组网模式有以下几个关键技术点：

（1）MSC Server和MME之间定义Sv接口，提供异构网络间接入层切换控制；

（2）通过设置IWF互通网元，终结SV接口，避免对原有电路域设备的改造；

（3）IMS网络作为回话锚定点，统一进行会话层切换，保证会话跨网切换的连续性。

结合上述介绍，Esrvcc整个切换过程涉及网元众多（涉及GSM无线侧、LTE无线侧、MME核心网、MSC核心网以及Sv接口等），流程复杂。因此，在进行疑难切换问题处理时，需要从多个维度综合进行分析排查，例如LTE无线、GSM无线侧、核心网等维度，最终定位解决网络问题。

2 疑难Esrvcc切换问题排查方法

结合相关原理分析，针对相关网络问题需要重点对E-node侧定义的外部数据、MME核心网参数以及GSM小区无线和核心网参数等多维度进行重点排查。

步骤一：E-node侧（LTE侧）定义的外部数据核

重点对LTE小区定义的GSM邻区外部数据进行一致性核查，包括LAC/BCCH/BSIC等。

步骤二：前台空口信令+后台S1信令跟踪定位

结合空口信令和S1信令跟踪分析，确定失败信令流程及原因码类型，初步定为异常问题归属。

步骤三：GSM核心网侧（MSC侧）数据核查

重点对切换失败严重目标GSM小区进行MSC SERVER数据核查、BSC切换开关核查等。

步骤四：MME核心网侧（LTE侧）数据核查

异常排查均未有异常时，需要联系MME核心网同事重点检查相关LAC的Esrvcc切换功能参数设置。

3 推广应用效果案例

3.1 爱立信GSM站点换型为华为站点后引起Esrvcce切换成功率差优化

3.1.1 问题描述

广东大数据平台，在EMOS “集中VOLTE”性能工单模块下派了4张Esrvcc问题工单，相关工单问题小区分别为东莞国际汽车城F-HLH-103、东莞寮步华诚实业（微小M）【东莞华诚实业D-HLH】D-HLH-5、东莞寮步华诚实业（微小M）【东莞华诚实业D-HLH】D-HLH-105和东莞国际汽车城F-HLH-2，四个问题小区均切换至GSM目标小区国际汽车城D2（LAC=9976_CI=15538）失败严重。问题小区列表如表1所示。

表1 问题小区列表

3.1.2 原因分析

结合LTE网管，对东莞国际汽车城F-HLH和东莞华诚实业D-HLH站点配置的“国际汽车城D”站点小区外部数据进行核查发现：国际汽车城D换型后LTE侧有增加新LAC的邻区数据，但未删除旧LAC的邻区数据。且本GSM换型操作不改变原GSM小区BCCH和BSIC信息，只是将换型前的小区LAC和换型后LAC进行修改。这样，结合Esrvcc终端测量和网络判决流程分析：终端上报切换目标GSM小区时，上报目标GSM小区的BCCH和BSIC，网络侧接收到测量报告后，会将BCCH和BSIC与配置的GSM邻区进行匹配，若有对应实体邻区、则发生切换，无实体邻区则丢弃相关测量报告，重新测量。

综上，东莞国际汽车城F-HLH和东莞华诚实业D-HLH站点小区在换型后，配置了两个同BCCH和同BSIC的GSM目标小区。那么，网络侧在判决时，将无法做出正确的目标小区切换判决，最终导致Esrvcc切换失败严重。

Esrvcc切换流程介绍（终端测量和网络判决流程），如图2所示。

图2 Esrvcc切换流程介绍

eNB给MME发送的HandoverRequire消息中带有Esrvcc切换指示，切换原因，切换目标小区等。当GSM系统资源准备完成，由MME通过S1口发送HandoverCommand消息到基站触发由E-UTRAN到GSM的切换，消息中带有切换的GERAN目标小区。

下面以整个切换流程的空口截图配合进行Esrvcc全过程介绍：

（1）假设现网LTE小区启动异系统互操作服务小区门限为-110 dBm，服务小区RSRP低于-110 dBm时eNB将下发关于GSM频点的测控，即上报系统间的A2事件（目前中移动的策略是直接切换至GSM），详见如图3所示。下发GSM频点测控时是按照CSFB配置的GSM频点进行下发的，Esrvcc的测控都是按照CSFB中的GSM频点进行。

图3 LTE小区启动异系统互操作截图（服务小区RSRP低于-110 dBm时）

（2）当服务小区RSRP低于-116 dBm，GSM邻区强于-87 dBm时，UE将通过MR上发GSM目标小区，UE上报符合条件的GSM小区时是按照下发的测控中的频点进行上报的，服务小区将判断UE上报的小区（GSM的BCCH和BSIC码）是否是自己的实体邻区，如果是将进行切换，如果不是则丢弃，UE将继续上报，如图4所示。

如果UE上报的频点属于服务小区的实体邻区（通过BBCH和BSIC确定目标GSM邻区的CGI信息），eNB将通过mobilityFromEUTRA Command将切换命令带给UE，切换开始。

图4 LTE小区启动异系统互操作截图（服务小区RSRP低于-116 dBm）

（3）eNB将通过HANDOVER COMMAND将目标GSM小区下发给UE，UE通过HANDOVER COMPLETE回复Esrvcc切换成功，如图5所示。

图5 LTE小区启动异系统互操作截图（HANDOVER COMMAND命令）

（4）Esrvcc切换过程比较简单，与TD-SCDMA中的CS系统间切换流程相似，通过对比可以加深理解。Esrvcc的主要流程为A2→B2→HO→RELEASE，目前移动公司的策略是从LTE切向GERAN。

3.1.3 优化调整方案

该小区核查结果如下：1）告警核查：该小区不存在告警；2）性能核查：该小区存在性能问题，小区ESRVCC切换成功率为85%左右；3）干扰核查：该小区不存在干扰问题；4）覆盖核查：该小区不存在覆盖问题；5）容量核查：该小区不存在容量问题；6）参数核查：该小区不存在参数设置问题；7）邻区核查：该小区不存在邻区问题。问题点原因定位为：经核查小区主要向GSM目标小区（LAC=9976_CI=15539）切换失败，核查LTE配置目标GSM小区外部数据错误，外部数据配置错误导致切换失败。

将“东莞国际汽车城F-HLH和东莞华诚实业D-HLH”站点定义的东莞国际汽车城DC-HDH邻区的LAC由原值9976修改为9966，同时删除两个站点与换型前站点“国际汽车城D”小区的邻区关系。

3.1.4 效果评估

7月28日，完成“东莞国际汽车城F-HLH和东莞华诚实业D-HLH”站点定义的东莞国际汽车城DC-HDH邻区的LAC由原值9976修改为9966，同时删除两个站点与换型前站点“国际汽车城D”小区的邻区关系后，东莞寮步华诚实业（微小M）【东莞华诚实业D-HLH】D-HLH-105、东莞国际汽车城F-HLH-103小区Esrvcc切换指标恢复正常，均保持在100%，优化效果明显。优化前/后详细的小区级指标对如下：

东莞寮步华诚实业（微小M）【东莞华诚实业D-HLH】D-HLH-105小区优化前/后Esrvcc切换性能指标对比如表2所示。

表2 切换性能指标对比

东莞国际汽车城F-HLH-103小区优化前/后Esrvcc切换性能指标对比如表3所示。

表3 切换性能指标对比

3.2 MSC核心侧“BSC目的信令编码”设置异常导致LTE小区无法进行Esrvcc切换分析优化

3.2.1 问题描述

日常TOP小区监控发现：6月29日、30日开始“东莞八一大道D-HLH”站点小区“Esrvcc切换成功率”劣化严重，“东莞八一大道D-HLH-3”小区每天的Esrvcc失败的次数达到10次以上，切换失败主要集中在“Esrvcc切换准备失败阶段”。详细Esrvcc切换指标如表4所示。

表4 Esrvcc切换指标

针对6月29日“东莞八一大道D-HLH”站点下带小区的Esrvcc切换对进行分析发现：两个问题小区均是切换到GSM目标小区“八一大道3”、“ 八一大道2”、“八一大道1”切换准备失败，均为零切换成功。详细截图如表5所示。

表5 Esrvcc切换指标

3.2.2 原因分析

结合以上初步排查分析，由切换至GSM问题目标小区全部准备失败，需要重点对E-node侧定义的外部数据、核心网参数进行重点排查。

步骤一：E-node侧（LTE侧）定义的外部数据核查

结合LTE和GSM网管综合查询，“东莞八一大道D-HLH”站点定义的目标GSM站点小区“八一大道3”、“八一大道2”、“八一大道1”的外部小区数据正确，此步骤核查无异常。

步骤二：GSM核心网侧（MSC侧）数据核查

通过步骤一排查，确定LTE基站侧外部数据配置无异常，为了进一步对问题进行定位，GSM同事协调核心网进行了如下排查：

① “八一大道3”、“八一大道2”、“八一大道1”在MSC SERVER中的“BSC目的信令编码”设置异常（3个GSM站点小区进行过割接）。

② DGB01H系统间入BSC切换允许打开。

③ GSM/TD-SCDMA系统间互操作（每载频）License充足。

步骤三：MME核心网侧（LTE侧）数据核查

核查MME侧已经定义“八一大道3”、“八一大道2”、“八一大道1”三个小区归属的BSC的Esrvcc切换参数。

综上，“东莞八一大道D-HLH”站点小区向GSM小区“八一大道3”、“八一大道2”、“八一大道1”Esrvcc切换失败主要由于3个目标GSM小区在MSC SERVER中的“BSC目的信令编码”设置异常导致。

3.2.3 调整方案

综上分析，7月6日GSM同事协助将“八一大道3”、“八一大道2”、“八一大道1”三个小区在MSC SERVER中的“BSC目的信令编码”由原值2A38调整为32CA、进行修正。

3.2.4 优化效果

7月6日GSM同事协助将“八一大道3”、“八一大道2”、“八一大道1”三个小区在MSC SERVER中的“BSC目的信令编码”由原值2A38调整为32CA、进行修正后。无线侧“东莞八一大道D-HLH”站点小区的Esrvcc切换成功率指标恢复正常、成功率基本保持在100.00%，优化效果明显。整体调整情况如下：

“东莞八一大道D-HLH”站点小区优化后实时Esrvcc指标，如表6所示。

表6 优化后Esrvcc切换指标（小时）

“东莞八一大道D-HLH”站点小区优化后的天粒度Esrvcc指标，如表7所示。

表7 优化后Esrvcc切换指标（天）

3.3 MME核心侧Esrvcc数据漏配置导致无法进行Esrvcc切换分析优化

3.3.1 问题描述

日常TOP小区监控发现，6月28日、29日开始“东莞移动枢纽楼D-HLH-1”、“东莞移动枢纽楼D-HLH-2”小区“Esrvcc切换成功率”劣化严重，“东莞移动枢纽楼D-HLH-1”小区每天的Esrvcc失败的次数达到130次以上，切换失败主要集中在“Esrvcc切换准备失败阶段”。详细Esrvcc切换指标如表8所示。

表8 详细Esrvcc切换指标

针对6月28日“东莞移动枢纽楼D-HLH-1”、“东莞移动枢纽楼D-HLH-2”小区的Esrvcc切换对进行分析发现：两个问题小区均是切换到GSM目标小区“test1_cell1”【BSC:DGB01H；小区名：test1_cell1；LAC：9237；CI：6789；BCCH：521；BSIC：00】切换准备失败，均为零切换成功。

3.3.2 原因分析

结合以上初步排查分析，由切换至GSM问题目标小区全部准备失败，需要重点对E-node侧定义的外部数据、核心网参数进行重点排查。

步骤一：E-node侧（LTE侧）定义的外部数据核查结合LTE和GSM网管综合查询，“东莞移动枢纽楼D-HLH”站点定义的目标GSM站点小区“test1_cell1”【BSC:DGB01H；小区名：test1_cell1；LAC：9237；CI：6789；BCCH：521；BSIC：00】的外部小区数据正确，此步骤核查无异常。

步骤二：GSM核心网侧（MSC侧）数据核查

通过步骤一排查，确定LTE基站侧外部数据配置无异常，为了进一步对问题进行定位，GSM同事协调核心网进行了如下排查：

① DGB01H在MSC SERVER中的目的信令编码与小区CGI定义的一致。

② 2G小区在POOL各个SEVER中CGI定义无误，目的信令编码正确。

③ DGB01H系统间入BSC切换允许打开。

④ GSM/TD-SCDMA系统间互操作（每载频）License充足。

步骤三：前台口空信令+后台S1信令跟踪定位

① 异常问题空口信令

类似问题在前台测试主要口空信：测试终端不断向网络侧上报B2事件（即进行Esrvcc切换的事件），但终端不会收到网络侧下发的信道配置信息（即测量报告上报后，无后续切换信令）。

② S1（基站和MME）接口异常信令

MME收到基站上发的Esrvcc切换请求后，会回复基站Handover_Preparation_Fail携带错误原因为“unknown targetID”。

结合前面步骤一、步骤二分析定位后，基本可以确定问题出现MME侧。

③ 正确（标准）的Esrvcc信令流程图，如图6所示。

图6 正确（标准）的Esrvcc信令流程

步骤四：MME核心网侧（LTE侧）数据核查

通过步骤一、步骤二分析，未发现明显异常。随后与客户沟通、协调进行MME核心网参数核查（MME定义的与Esrvcc切换相关参数是否设置异常），最终核查结果如下：

由于目标GSM小区“test1_cell1”【BSC:DGB01H；小区名：test1_cell1；LAC：9237；CI：6789；BCCH：521；BSIC：00】所在的BSC(DGB01H)属于新建网元，还没有（未定义）Esrvcc切换数据，最终导致周边LTE小区Esrvcc到GSM问题小区“test1_cell1”均失败。

3.3.3 调整方案

综上分析，6月30日将近期华为验证的6套BSC网元信息发送核心网协助进行MME侧Esrvcc参数核查和修正。

3.3.4 优化效果

6月30日，核心网完成MME中涉及BSC(DGB01H)的Esrvcc切换参数配置后，无线侧“东莞移动枢纽楼D-HLH-1”、“东莞移动枢纽楼D-HLH-2”小区的Esrvcc切换成功率指标恢复正常，成功率基本保持在100.00%，优化效果明显。整体调整情况如下：

① 东莞移动枢纽楼D-HLH-1站点小区优化前/后Esrvcc指标，如表9所示。

② 东莞移动枢纽楼D-HLH-2站点小区优化前/后Esrvcc指标，如表10所示。