位置更新导致的寻呼失败分析及优化方案

张广元，欧佳佳

位置更新导致的寻呼失败分析及优化方案

张广元，欧佳佳

（中国联合网络通信有限公司江门市分公司，广东 江门 529000）

针对移动通信过程中位置更新导致的寻呼失败问题进行有效分析，并提出优化方案。首先发现未接通异常事件；然后通过核心网网管信令全流程分析未接通原因，并介绍问题处理过程和解决方案；最后针对这种未接通异常事件，采用参数调整方法，可以有效减少TAU过程，从而达到降低TAU过程与CSFB冲突的研究目标。

TAU CSFB 位置更新

1 引言

移动通信网络中影响语音接通率的因素有很多，其中位置更新导致的寻呼失败是指当发生寻呼时，手机恰巧进行跨局位置更新导致的寻呼失败。在解决跨LAC（Location Area Code，位置区码）时接入失败的方案中，重新规划基站的LAC区归属由于涉及的基站数量庞大，存在割接工作量、操作难度大的问题，并且具有时间长、容易出错等不利因素。因此，本文针对这种因位置更新导致的寻呼失败事件，采用参数调整的优化方法，以减少TAU（Tracking Area Update，跟踪区更新）过程，从而降低TAU过程与CSFB（Circuit Switched Fallback，电路域回落）冲突。

2 问题分析

2.1 问题描述

在分析A/IuCS口呼叫失败事件过程中，发现用户号码1867500****于某日22:17:00左右出现未接通异常事件。通过核心网网管信令全流程分析，发现被叫号码1867500****在该次未接通事件中前两次寻呼失败耗时10 s，第三次寻呼成功后，在建立过程中刚好与位置更新流程碰撞，语音建立全过程超时，便有“用户暂时无法接通”提示，主叫主动挂机。

2.2 寻呼与位置更新碰撞

当主叫在03:07:22.864发送Call Proceeding后，被叫此时正在进行TAU Request，当前核心网对于TAU与CSFB同时发生的场景，执行的策略是先进行位置更新流程，位置更新结束后再重新寻呼用户。具体信令流程描述如下：

（1）MSC Server向MME（Mobility Management Entity，移动管理实体）发送SGsAP-Paging-Request消息，寻呼用户A；

（2）用户A通过MME向MSC Server发送SGsAPLocation-Update-Request消息，请求位置更新（此时位置更新与寻呼冲突，需要将P1156 Bit10设置为0，停止当前寻呼，等待用户位置更新完成后重新向MME下发寻呼请求）；

（3）MSC Server接受位置更新请求，首先进行位置更新流程；

（4）位置更新结束后，MSC Server重新向MME发送SGsAP-Paging-Request消息，重新寻呼用户A。

2.3 主叫主动挂机原因

位于跨LAC边界的寻呼小区地理图如图1所示。其中，前两次寻呼失败是由于频繁重选及边缘位置更新引起；第三次寻呼成功，但因回落后增加位置更新过程，语音建立全过程超15 s，所以便有“用户暂时无法接通”提示，主叫主动挂机。

图1 位于跨LAC边界的寻呼小区地理图

3 解决方案

3.1 分析思路

目前，在中国联通2G/3G/4G网络共存场景下，CSFB成为首选的语音回落方式。语音业务所带来的2G/3G/4G网络间的交互，必然会导致TAU与CSFB流程碰撞的可能，而主被叫是用户行为，网络侧无法控制，所以如何减少TAU过程，从而降低TAU过程与CSFB冲突的可能性成为主要研究目标。根据空中接口协议，现网触发TAU有以下几种情况：

（1）当UE识别到其进入了一个原有TA（Tracking Area，跟踪区）列表中没有的新的TA区时；

（2）当每次TA刷新定时周期满时；

（3）当UE由UTRAN（UMTS Terrestrial Radio Access Network，UMTS陆地无线接入网）的PMM_Connected态进入E-UTRAN时；

（4）当UE由GPRS预备态进入E-UTRAN时；

（5）当RRC（Radio Resource Control，无线资源控制）连接因TAU平衡负荷请求而释放时。

其中，情况（2）为核心网配置周期性位置更新参数，避免关机用户造成的寻呼问题，对实际CSFB无直接影响；情况（3）、（4）为异系统互操作触发的TAU更新，一般发生在4G网络覆盖边缘，实际无线网络中不可避免，且与语音呼叫冲突概率小；情况（5）为核心网MME负载均衡场景，与无线侧情况无相关性；情况（1）为用户进入新的TA发起的位置更新，该流程与无线侧情况强相关，由于TAC插花、TAC边界不合理（如TAC边界与高话务区域重叠）、边界小区重叠覆盖或参数问题都会造成频繁TAU，位置更新导致寻呼丢失问题的风险高。从减少不必要的TA更新出发，重点需从以下两个方面进行优化：

（1）TAL/TAC的地理位置合理性检查。首先，进行WCDMA侧LAC与RNC ID配置的一致性检查，以确定LAC配置没有问题；其次，进行LTE侧TAL与WCDMA侧LAC配置的一致性检查，以确定TAL配置没有问题；最后，TAL地理化渲染，梳理出TAL插花站点。

（2）减少TAC边界不必要的LTE内部重选和切换，以达到减少TAU概率的目的。一方面基于RF优化；另一方面基于参数优化。

3.2 优化方案

投诉地点位于广东省江门市某居民楼14层，LAC边界选取西江河域，地理位置合理，周边无插花站。由于14层楼层较高，信号比较杂乱，RF调整效果不显著，因此考虑通过参数调整优化改善。

3.3 控制方案

在LAC边界存在乒乓TAU情况有两种：一种是连接态的同频切换导致；另一种是UE终端通过重选导致。具体如下：

（1）连接态方案

减少TAL边界不必要的LTE内部切换，可以达到减少TAU概率的目的。LTE同频内部切换由A3触发，A3判决算法为：Mn+Ofn+Ocn-Hys＞Ms+Ofs+Ocs+Off。其中，Mn为邻区测量结果；Ofn为邻区的特定频率偏置；Ocn为邻区的特定小区偏置；Ms为服务小区的测量结果；Ofs为服务小区的特定频率偏置；Ocs为服务小区的特定小区偏置；Hys为迟滞参数；Off为A3时间的偏置参数。

参数CellIndividualOffset可以基于邻区独立设置，该参数用于调节切换的难易程度，与测量值相加用于事件触发和取消的评估。当取正值时，增加事件触发的难度，延缓切换；当取负值时，降低事件触发的难度，提前进行切换。基于邻区进行精细化优化，参数CellIndividual Offset可以基于邻区独立设置，故方案一、方案二采取表1参数验证：

表1 邻区参数设置配置方案 dB

具体效果评估如下：

◆对于FDD-LTE切换，切换控制面时延约为17 ms，由于乒乓切换是发生在主/邻小区RSRP（Reference Signal Receiving Power，参考信号接收功率）相当的环境下，所以修改方案执行后并没有引起RSRP、SINR（Signal to Interference plus Noise Ratio，信号与干扰加噪声比）、速率的恶化，指标正常波动；

◆方案一执行后，TAU的数量减少20.87%；方案二执行后，TAU的数量减少32.28%，详见表2。

（2）空闲态方案

为防止LAC边界乒乓TAU/LAU导致CSFB失败的概率增大，除了从RF优化角度考虑外，还需结合参数调整予以规避，具体如下：

◆修改边界小区的重选门限从29（对应电平-70 dBm）到24（对应电平-80 dBm），增大触发小区系统内重选的难度，以减少乒乓重选；

表2 连接态效果评估

◆修改小区重选时间从1 s到2 s，增大触发小区系统内重选的难度，以减少乒乓重选；

◆修改小区同频重选门限迟滞从4 dB到6 dB，增大触发小区系统内重选的难度，以减少乒乓重选。

效果评估：话统分析中，边界小区的总流量增长率为11.78%，RRC连接请求次数（不包括重发）增长率为6.05%，mo-Signalling原因的RRC连接建立尝试次数、mo-Signalling原因的RRC连接建立成功次数增长率分别为2.49%、2.48%，详见表3：

表3 空闲态效果评估

3.4 小结

（1）根据TAC/LAC的图层，结合现网外部邻区数据，可以核查现网是否存在WCDMA/LTE插花站点，进行网络合理规划和站点归属调整，以减少网络不必要的TAU，从而消除网络隐性问题。

（2）对于频繁TAU的问题区域，需要通过以下手段进行精细化优化：

◆RF调整，减小交叠覆盖区域；

◆调小CellIndividualOffset，增加LTE内部小区间切换的难度，推荐设置为-2 dB或-4 dB，即邻小区大于主服小区4 dB或6 dB时才能触发LTE内部小区间切换；

◆修改边界小区的重选门限从29（对应电平-70 dBm）到24（对应电平-80 dBm），修改小区重选时间从1 s到2 s，修改小区同频重选门限迟滞从4 dB到6 dB，增大触发小区系统内重选的难度，以减少乒乓重选。

4 结束语

本文通过TAC/LAC合理规划、RF优化以及参数调整优化方法，以减少TAU过程，降低TAU过程与CSFB冲突的概率，进而提升寻呼成功率，改善用户感知。下一步，将根据用户投诉、核心网话单分析和指标分析等对全网频繁TAU的问题区域进行优化解决。

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Analysis on Paging Failure Caused by Location Update and Optimization Scheme

ZHANG Guangyuan, OU Jiajia

(China United Network Communications Group Co., Ltd., Jiangmen Branch, Jiangmen 529000, China)

The paging failure resulted from location update in mobile communications was effectively elaborated and the optimization scheme was proposed. Firstly, the disconnected abnormal event was found out. Then, the cause for disconnection was analyzed via the complete process of core network management signaling. In addition, the problem processing and the solutions were introduced. Finally, aiming at this disconnected abnormal event, the TAU process was reduced effectively by adopting the parameter adjustment method. Thus, the conflict between the TAU process and CSFB was decreased.

TAU CSFB location update

10.3969/j.issn.1006-1010.2017.22.003

TN929

A

1006-1010(2017)22-0010-04

张广元,欧佳佳. 位置更新导致的寻呼失败分析及优化方案[J]. 移动通信, 2017,41(22): 10-13.

2017-01-03

袁婷 yuanting@mbcom.cn

张广元：工程师，学士毕业于五邑大学，现任职于中国联合网络通信有限公司江门市分公司，主要从事GSM、WCDMA、LTE网络优化工作。

欧佳佳：工程师，硕士毕业于长沙理工大学，现任职于中国联合网络通信有限公司江门市分公司，主要从事WCDMA、LTE网络优化工作。