广东-103--利用业务切换策略优化3G分组域异系统切换成功率 广东 付晓东 李慧莲 魏红强

利用业务切换策略优化3G分组域异系统切换成功率

中国联通网络公司广东省分公司    付晓东 李慧莲 魏红强

摘  要：本文针对3G网络日常优化过程中发现的3G分组域异系统切换成功率低的问题，利用3GPP规范中业务切换策略来优化提高切换成功率，进一步改善中国联通3G用户感知，为网络优化提供了宝贵的思路和方法。

关键词：3G网  业务策略  切换成功率

一．问题引入

联通某地市3G网络自开通以来，3G网分组域异系统切换成功率指标一直较低，经常低于10%，并且波动性较大。 大大影响了联通3G用户感受。

图1 PS域异系统切换成功率走势图

二．切换失败原因分析

为了更准确的定位分组域业务的23G异系统切换问题，解决网络问题。我们选取了问题比较明显的站点进行现场验证测试。

1．弱覆盖问题导致切换不成功

由于出现问题的站点有很强的随机性，不是同一扇区一直有问题的，所以我们怀疑是网络外的问题，所以我们选测试站点的时候都是选取了之前指标正常，但突然出现大量的切换失败，指标突然恶化的站点。如下：

Cell Name	IRAT HO Successful Rate	IRAT HO Success	IRAT HO Request
XWBHHYB1	0.00	0.00	15.00
XWDMDXB3	4.76	2.00	42.00
JA__GDB1	16.67	1.00	6.00

这几个扇区在之前的2/3G切换成功率均为正常，为了定位问题原因，我们选取了RNC02下的XWDMDXB3做为突破点。通过查看2/3切换的计数器，找出这个扇区存在切换问题的邻区关系，再在现场模拟用户行为进行定位。但从测试的情况看，现场的2/3G切换是不存在问题的，在统计中的切换不成功的扇区均能正常切换，且从2G的BSC提取的话统数据看，指标差的时段内，这几个切换入小区均不存在拥塞，排除由于拥塞导致的切换失败可能。

通过对忙时counter进行分析，发现切换失败的原因为该counter跳转，pmNoFailOutIratHoSpeechReturnOldChPhyChFail，统计表如下：

UtranCell	GsmRelation	pmNoAttOut IratHoSpeech	pmNoFailOutIratHoSpeech ReturnOldChPhyChFail	pmNoSuccessOut IratHoSpeech
XWDMDXB3	9684_6772	4	3	1
JD_DJCB2	9683_281	3	2	1
XWDMDXB3	9683_36091	8	8	0
XWDMDXB3	9683_31723	6	5	1

通过查找该counter说明，Number of failed outgoing (to GSM) inter-RAT handovers due to physical channel failure, where the UE returns to the present active set for 'Conversational speech RAB'。当用户从W发起切换请求后，GSM目标小区的链路质量差（覆盖原因），导致切换失败（失败原因为物理信道指配失败）pmNoFailOutIratHoSpeechReturnOldChPhyChFail+1，因此可以判断，该区域存在覆盖空洞，2G及3G弱覆盖，导致切换指标成功率低。

2．数据上网卡问题导致分组域异系统切换成功率低

通过统计指标初步分析，发现小区PS切换成功率较低的小区较为集中，主要是北理工2，平沙邮政2，斗门汉坑村2，日忙时小区PS切换请求大于100次，而成功次数仅1、2次，如下表所示：

Cell Name	Date	IRAT CC Successful Rate	IRAT CC Success	IRAT CC Request
DMDMHKB2	20091106	0.45%	1	224
TJ_BLGM2	20091111	0.00%	0	168
PS__YZM2	20091115	0.43%	2	460
DMDMHKB2	20091117	0.96%	2	209
PS__YZM2	20091117	0.63%	1	158

经后台分析发现，这几个小区下发起小区重选的用户均为数据卡用户，由于数据卡用户在室内无线环境较差的区域上网，目前郊区的2d事件门限仅为-12dB，极易触发小区重选请求。后经查询发现，数据卡用户属于145号段，全网的145号段均设定为锁定3G，不能重选至GPRS，因此，导致这些小区的小区重选成功率异常，影响全网指标。

图2  后台用户权限设置的情况

针对该情况，通过调整小区的2d启压模门限，减少UE发起小区重选请求次数。经统计分析并结合总部23G互操作参数优化专项，将21个小区的usedFreqThresh2dEcno从-13dB改成-18dB，usedFreqThresh2dRscp从-100dBm改成-110dBm。观察发现，这21个小区的重选请求次数恢复正常。

3．145号段数据上网卡问题分析

用市场部提供的145号段USIM卡及联通定制的数据卡进行现场测试。但测试过程中发现在弱覆盖区，手机仅上报了2d事件，但系统并未下发启压模命令，因此手机并未上发3a事件，也未上发cell change order from utran failure消息，不能触发pmNoOutIratCcReturnOldCh这个counter。

通过计数器的观察，大多数失败的原因是pmNoOutIratCcReturnOldCh跳转了，而前提是系统收到cell change order from utran failure 这条消息，如下表所示：

因此出现上网卡导致IRAT-CC成功率降低的原因应该是用户使用USIM卡放到非联通定制的数据卡（未锁定3G）导致数据卡上发3a事件，网络测会下发一个cell change order from utran，然后会将UE要同步的2G小区的相关信息广播给UE，UE发起由3G到2G 的位置更新请求，此时由于用户ARD签约不能访问2G网络，CN侧回复给UE位置更新失败信息为： No Suitable Cells In Location Area。然后2G的信道就会释放，重新发起cell reselection to utran，UE重新回到3g 网络，然后网络侧就会不断发出Cell Change Order From UTRAN ，然后UE就会回复，Cell Change Order From UTRAN Failure ，从信令里面看到的失败原因是physical Channel Failure。

三．指标低的主要原因

根据以上分析，只要3G上网卡用户满足以下3个条件，就会导致切换失败，从而影响指标：

1）USIM卡开户时开通了“不允许登陆2G网络”；

2）上网卡终端设置了“自由选网”模式；

3）用户所处的无线环境满足切换条件。

因145号段的3G上网卡按照业务规则开通了“不允许切换到2G网络”，并且非联通定制的上网卡终端默认设置为“自由选网”模式。因此，影响指标低的主要是145号段的USIM卡和非联通定制终端的用户。

图3  联通定制终端和非联通定制终端的选网方式的区别

四．利用业务切换策略解决切换失败的方法

1．关于业务切换的概述

业务切换，就是在RAB建立中CN告诉UTRAN是否可以切换到GSM的相关机制和策略，在Rab assignment request消息的Service Handover信元中体现，基于业务切换的策略，在3GPP规范中（TS TS 25.413  UTRAN Iu 接口无线接入网络应用部分RANAP信令）描述为：业务切换Service Handover信元在RAB建立请求中， Service Handover用来告诉这个请求的RAB如何切换到GSM，有三种取值，（1）、should be handed over to GSM，可以切换到GSM，请求的RAB应该尽可能的切换到GSM。（2）、should not be handed over to GSM，可以不切换到GSM，请求的RAB应该尽可能的保留在UMTS。（3）、shall not be handed over to GSM，不能切换到GSM，请求的RAB绝不切换到GSM，意思就是UTRAN不应该发起切换到GSM除非RAB释放。业务切换的取值在整个RAB期间始终有效直到RAB发生改变，同时业务切换信元只影响UTRAN发起的系统间切换。

中兴相关手册中对业务切换策略的描述如下：业务切换特性支持根据Rab assignment request消息中service handover属性决定业务是否可切换到GSM以及切换到GSM系统的时机：取值为Handover to GSM should be performed时表示此RAB应该尽快切换到GSM，如果业务建立或切换成功后当前驻留小区有GSM邻区且频间测量没打开，立刻打开系统间测量； 取值为Handover to GSM should not be performed表示此RAB在UMTS无法承载的情况下不得已才切换到GSM，RNC对于这类业务只有在UMTS系统质量不好时才会触发系统间盲切或打开系统间测量；取值为Handover to GSM shall not be performed表示此业务不可以切换到GSM，对于这类业务RNC不打开系统间测量，也不触发到GSM的切换。

2．业务切换测试和分析

为了研究业务切换的相关机制和策略，解决145号段的3G上网卡造成的PS业务系统间切换成功率低的问题，设定测试条件如下：

（一）、核心网部分：

华为核心网可以支持业务切换的策略，实现业务切换要做如下数据（以某测试卡不能向GSM切换为例）：

1)License中支持“业务切换功能”，核心网支持此功能。

2)配置漫游用户群，加入需要切换的IMSI号段：

ADD ROAMRESTGRP: SERVICETYPE=ENROAMRST, RSTRIBY=IMSI, BEGINNUM=K'460012711969910, ENDNUM=K'460012711969910, UGNAME="业务切换测试";

3)配置业务切换策略，业务切换名称为：不能向GSM切换：

ADD SERHOIDX: SNAME="不能向GSM切换", SPEECHA=HOTO3GSHLNPER, SPEECHIU=HOTO2GSHLNPER, NTDATAA=HOTO3GSHLNPER, NTDATAIU=HOTO2GSHLNPER, TDATAA=HOTO3GSHLNPER, TDATAIU=HOTO2GSHLNPER, VPFBALLOWA=HOTO3GSHLNPER, VPFBALLOWIU=HOTO2GSHLNPER;

4)配置业务切换数据，根据用户类别来，用户群名称就是上面的漫游用户群，业务切换名称就是上面配置的业务切换策略。

ADD SERHOCFG: TYPE=USERCATEGORY, IMSIGRPNAME="业务切换测试", USERCATEGORY=254, SNAME="不能向GSM切换";

5)修改RNC的配置，在RNC能力列表选项中支持指配和切换消息携带ServiceHandover信元。

MOD RNC: RNCID=XXX, CAPABILITY=SERVICEHO-1, MLAIF=NO, LAI="XXX";

以上五步就是核心网侧将IMSI号为460012711969910的卡了向GSM切换，接入网侧条件如下：

（二）、接入网部分：

由于在发起呼叫建立RAB消息中携带了业务切换service handover信元，因此接入网部分也需要支持。目前华为的RNC不支持，需要申请使用通用的license才行，

核心网和接入网条件具备之后，测试卡460012711969910在发起呼叫建立RAB消息中携带了业务切换取值如下，为2表示不能切换到GSM：

图4 RAB建立请求中业务切换为不能切换到GSM

在通话过程中移动到没有WCDMA网络信号覆盖的区域但有GSM网络信号覆盖的区域，最后没有向GSM切换，最好发生掉话，核心网收到IU来的Release request，原因为46。

图5 核心从IU接口收到的release request消息

    本次通话是呼叫固定电话，整个呼叫中跟踪到的信令如下：

图6 不可以切换到GSM的测试卡460012711969910测试呼叫的信令流程

从上面的测试结果可以看出，如果在RAB建立请求中业务切换配置为不能向GSM切换，那么在移动到没有WCDMA网络信号覆盖的区域不会发起到GSM切换。目前的联通定制无线上网卡只登陆到GSM网络但无法切换到GSM网络，因此对于只允许使用WCDMA网络的无线上网卡可以应用业务切换的策略其向GSM发起切换，从而可有效改善分组域异系统切换成功率。

但使用业务切换的策略，在用户移动到WCDMA信号覆盖盲区时，由于不能切换到GSM，如果信号覆盖持续变差时，可能会发生掉话，可能对掉话率指标有些影响。

五．总结

基于业务切换的策略可以应用到只允许使用WCDMA网络的无线上网卡中，目前的无线上网卡是通过ARD来只登陆到GSM网络，无法切换到GSM网络，导致切换成功率低下，但应用业务切换策略之后可能对掉话率指标有影响，需要做好具体的分析和优化。

作者简介：

付晓东，男，毕业于西安通信学院，通信工程专业，就职于中国联通网络分公司广东省分公司网络优化中心，Email：fuxd8@chinaunicom.cn。

李慧莲，女，毕业于重庆邮电学院，通信工程专业，就职于中国联通网络分公司广东省分公司网络优化中心，Email：lihl182@chinaunicom.cn