语音接续时延优化新方法研究

龚万炜 徐东波

【摘要】探讨了接续时延的概念，通过现网实践针对新的业务发展情况下的接续时延优化提出了一些新的建議，取得了实际效果。

【关键词】接续时延；数据业务；CSFB

1.引言

在当前电信市场激烈竞争的态势下，各运营商都非常重视客户使用业务的感知。由于语音业务仍然是主要的电信业务，因此语音业务的使用感知提升依然是重要的研究方向，其中通话接续时延反映了用户使用通话业务所需等待的时间，是影响业务感知的重要指标。本文探讨了接续时延的概念，并通过现网实践针对新的业务发展情况下的接续时延优化提出了一些新的建议，取得了实际效果。

2.接续时延说明

2.1 接续时延的概念

接续时延是指主叫拨号后至听到振铃的时长，从信令分析的角度是指从CM Service Request消息到Alerting消息之间的时间，主要包含主叫阶段的接入请求、鉴权加密、呼叫业务处理、信道指配和被叫阶段的寻呼、鉴权加密、信道指配等过程。语音呼叫的接续时间过长，直接影响用户对网络的感知，一直以来都是网络优化的重点。

2.2 接续时延优化的常见措施

从信令流程分析和无线环境入手，接续时延优化常见有以下方法：

核心网并行指配流程优化。一次呼叫过程，绝大部分信令环节必须顺序进行，但有少部分环节可以考虑并行处理，典型情况是主叫侧信道指配和被叫流程启动时机。标准流程是在确认主叫信道分配完成后，才启动被叫流程，这样整个接续过程是串行进行的，通过在MSC上激活相关功能和修改呼叫控制参数，可实现接入侧资源分配与其他接续流程同步进行。原来主叫侧在信道指配完成后发送IAM消息，修改后在发送支配请求的同时会发送IAM消息。主叫侧信道分配过程与Nb口建立、被叫寻呼、鉴权等流程同步进行，从实际情况看可缩短局间接续时长0.8秒左右。

寻呼、信道分配等主要费时的环节与无线环境关系密切，通过无线侧调整可以缩短寻呼和信道分配时延：合理规划PCH和AGCH容量达到平衡，开启多CCCH功能提升CCCH容量，改善寻呼时延；开启动态SD功能，减少SDCCH拥塞；对于弱覆盖小区开展补点覆盖或者更换为高增益天线，对于高干扰小区进行频率优化，减少信令建立阶段的干扰等。

2.3 现网接续时延情况

以上措施已在现网广泛使用并且取得了一定效果，取现网某天共1500万条呼叫记录进行统计分析。全网平均接续时延为6.46秒，基本上按正态分布，81.46%的呼叫集中在4～8秒，超过10秒的超长呼叫占3.28%。从统计数据看，现网接续时延处于正常水平，但少量超长呼叫会影响用户感知。我们将通过现场测试和新业务、多场景分析，力求找出以前未关注到的因素，实现进一步的优化。

3.接续时延优化因素

3.1 Classmark Update流程优化

统计显示，GSM网络鉴权时间比TD-SCDMA网络多了0.6秒，通过详细信令分析，发现两者的区别在于2G鉴权过程中多了一条由手机主动上报的Classmark update信令，而3G的通话并没该消息。

Classmark是描述终端无线性能的信元，包括终端的功率，多频带的能力，测量能力，加密算法和多时隙的能力等信息，可分为Classmark1/2/3三种。根据3GPP协议，在位置更新请求、CM_Service_Request、寻呼响应等消息中会携带Classmark1和2，网络无需额外流程就可以知道这些信息。而对于Classmark3，有两个获取途径：MSC通过Classmark_Request流程获取，或当小区 的ECSC （Early Classmark sending control）配置为“是”时由终端主动上报。当两个流程并存时手机会上报两次。由于Classmark_Update和鉴权加密流程基本是同时进行的，手机需要串行处理这些消息，因此会增加接续时长。通过现网测试发现，在2G网络中，由于多了手机上报Classmark Update消息流程，鉴权流程或被叫setup到call confirmed流程（无鉴权时）时间明显增加。

Classmark_Request流程在GSM规范中没有明确规定，部分厂商实现要求异频切换必须携带Classmark3标志。按照目前的网络配置情况，在3G网络中，手机不需要主动上报Classmark Update消息。在现网中选择部分区域的小区关闭ECSC配置，终端不再上报classmark update，数据显示，该区域接续时延平均缩短0.36秒。但在诺西无线区域，DCS1800无法切换到GSM900，华为无线区域则一切正常。因此该方法适用于华为无线区域及GSM900连片组网的诺西无线区域。

3.2 数据业务的影响

当前移动互联网快速发展，智能手机大量使用，数据业务在线时间已超过了通话时长，大量的PS业务流程会影响CS业务，可能引起二次寻呼。

在3G网络中，RNC在处理核心网发来的寻呼消息时，会根据UE所处的模式和状态下发不同类型的寻呼：Paging Type 1和Paging Type 2。如果UE和RAN没有RRC连接，处于空闲状态或者在CELL_PCH、URA_PCH时，RNC下发Type1寻呼，使用PCCH信道进行寻呼， UE检测到对自己的寻呼消息，则发起RRC信令连接建立过程。如果UE和RAN有RRC连接，且在CELL_DCH或CELL_FACH状态时，RNC下发Type2寻呼，在DCCH 信道进行寻呼。

现网场景测试发现，并发数据业务状态的变更会影响寻呼响应。从信令看，手机空闲时，当发起Type1寻呼后在响应以前，手机发起数据业务，进行PDP激活，则本次Type1寻呼会出现无响应，待达到寻呼间隔后发起二次寻呼采用Type2方式才能成功；反之，在有RRC连接时，RNC下发Type2寻呼，如果此时刚好结束数据业务，断开RRC连接，则本次寻呼也会出现无响应情况，需要重新下发Type1寻呼才能成功。现网配置寻呼间隔为3秒，也就是说，如果寻呼时并发数据业务状态刚好发生转变，则接续时延就会增加3秒，这是导致超长接续时延的一个因素。虽然这些情况出现的概率不高，但随着智能机普及率越来越高，频繁的后台数据业务的影响将逐渐凸显，需要引起用户的注意，及时清理不必要的手机程序。

3.3 CSFB接续时延优化

當前LTE已进入商用阶段，由于LTE中完全取消了电路域，其对语音业务的支持与2/3G网络有很大不同。CSFB虽然只是一种过渡的语音解决方案，但在LTE部署初期仍得到了广泛应用，其基本原理是：当终端驻留在LTE 网络发起或接收语音呼叫时，需要先从LTE 回落到2/3G网络，由2/3G的电路域来提供语音业务服务。

由于CSFB方式在实现过程中涉及到LTE和2/3G网络大量交互配合，增加了信令流程，其接续时延比纯2/3G网络要多出2～3秒。为了缩短接续时延，中国移动规范考虑到终端支持力度较好，在终端侧实现了优化。由于CSFB直接回落到2G，需要读取2G电路域邻区信息用于LAU，读取分组域SI13等参数用于RAU，而SI13携带了较多GPRS信息，BCCH信道需要多次传送，时延较大，并且语音回落时数据业务是中断的，只需要LAU，不需要RAU，因此终端可以在通话建立前缓读2G系统消息SI13，通话结束后再读取，这样可减少接续时延1秒。

在LTE建网初期，被叫CSFB时配置为回落到一个虚拟的默认LAC，该LAC与现网LAC都不一样，因此终端在进行被叫接续前会先做一次位置更新。为了进一步缩短CSFB时延，可将LTE TAC配置成与LAC一一对应，这样回落后就无需再多一次位置更新。测试表明这种方式可以减少1秒左右时延。

4.结束语

接续时延优化一直是语音业务优化的重要方向，本文结合日常工作内容，探讨了核心网和无线网几种常用的接续时延优化措施，通过现网测试实践了classmark update流程优化，分析了数据业务对接续时延的影响，并提出CSFB时延优化的建议，取得了实际效果。

参考文献

[1]陈翠玲，端到端语音接续时延优化策略研究[J].电信科学，2013，29（6）.

[2]3GPP TS 24.008 V9.3.0（2010-06）Mobile radio interface Layer 3 specification，2010.

[3]3GPP TS 23.272 V11.5.0. Circuit Switched（CS）fallback in Evolved Packet System（EPS）（Release 11），2013.

[4]中国移动通信网络组织规范_CSFB，2013.

作者简介：

龚万炜，男，中国移动通信集团福建有限公司泉州分公司网络部工程师，主要从事核心网的规划、优化以及维护工作。

徐东波，男，中国移动通信集团福建有限公司泉州分公司网络部工程师，主要从事核心网的规划、优化以及维护工作。