UL互操作问题处理指导书.docx
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UL互操作问题处理指导书.docx
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UL互操作问题处理指导书
资料编码
产品名称
UMTS/LTE
使用对象
工程师
产品版本
R15
编写部门
罗马尼亚GTAC
资料版本
V1.0
UL互操作问题处理指导书
拟 制:
郭佳
日 期:
2015-5-15
审 核:
日 期:
审 核:
日 期:
批 准:
日 期:
HuaweiTechnologiesCo.,Ltd.
AllRightsReserved
Contents
1概述5
2基本原理介绍6
2.1IDLEUMTS->LTE小区重选6
2.2UMTS->LTE基于PS业务的重定向流程8
2.3CSFB流程9
2.3.1CSFB的实现方式9
2.3.2CSFB的技术可用性分析10
2.3.3基于非测量的重定向的CSFB11
2.3.4基于测量的重定向的CSFB11
2.3.5基于PSHandover的CSFB12
2.3.6信令流程图12
2.3.7RAN侧主要观察点13
2.4ULfastreturn流程19
2.4.1UMTS到LTE快速返回功能20
2.4.2UMTS到LTE快速返回优化功能21
2.4.3RRCCONNECTIONRELEASE消息中的频点选择22
3标准动作24
3.1U2L重选问题处理标准动作24
3.2U2L基于PS业务的重定向问题处理标准动作28
3.3CSFB问题处理标准动作32
4关键参数33
4.1UMTS->LTE重选参数33
4.2UMTS->LTE基于PS业务的重定向参数34
5典型案例35
5.1U2L重选功能不触发问题35
5.2U2L基于PS业务的重定向功能无法触发问题36
6FAQ37
UL互操作问题处理指导
Keywords
UL互操作
Abstract
随着LTE网络的不断发展,UL互操作类相关指标越来越受到关注,近期UL互操作问题逐渐增多,鉴于此总结了UL互操作问题处理指导。
LTE互操作需求来源于运营商需求,随着无线数据业务需求的增长和LTE商用条件的成熟,运营商在现有UTRAN网络的基础上,将逐步引入LTE网络满足人们快速增长的无线数据业务需求,形成UTRAN和LTE网络长期共存的情况,实现UTRAN和LTE之间的互操作,可以保护现有网络的投资,同时提供更丰富的业务体验,实现网络间的平滑演进;
由于UL互操作涉及两个制式的各个特性的验证,基本功能都包装成特性来实现,因此该定位指导书主要是针对UL互操作中涉及的特性进行总结。
1概述
结合之前处理的若干UL互操作问题总结汇总了UL互操问题定位的标准动作,同时,本文还详细总结了UL互操作中涉及特性的流程、问题分析流程及方法,并附上一些典型案例,由于UL互操作目前尚处于初步商用阶段,因此的问题大多数是UL互操作涉及特性的功能验证,还未有网络KPI的问题,鉴于此,本总结主要是分割成各个特性逐个进行归纳总结,给出定位的标准动作。
R15.0版本UL互操作设计到的特性如下:
1.UMTS->LTE的重选
2.UMTS->LTE基于PS业务的重定向
3.LTE->UMTS的重选
4.LTE->UMTS的重定向(基于测量和非测量)
5.LTE->UMTS的CSFB
6.LTE->UMTS的PSHO
2基本原理介绍
2.1IDLEUMTS->LTE小区重选
在U2L重选全流程图:
UMTS到LTE的小区重选基本原理图
1
UE通过eNodeB向MME发起TAU请求
2
MME从SGSN中获取UE的上下文
3
如果上下文中没有安全参数,执行安全模式操作
4
MME请求建立承载,如果网络已部署PCRF(计费系统),P-GW(类似GGSN)向PCRF发起IP-CANSession更新过程
5
HSS(类似HLR)取消原SGSN中的位置信息,如果有oldMME中有UE的位置信息,需要通知oldMME取消位置信息,并更新MME上的位置信息
6
如果在TAU前存在Iu连接,释放该连接
7
MME接受UE的TAU请求,UE完成UTRAN到LTE的TAU
IDLEUMTS->LTE小区重选可分为4个阶段:
启动测量、测量、判决和执行。
根据LTE与UMTS的小区优先级分为两种
1、LTE的小区优先级高于UMTS;(这种商用配置多为目前全球局点使用的策略)
1)启动测量
UE根据UMTS侧SIB19消息读取相邻LTE的小区优先级指示,发现LTE的优先级高则马上启动对LTE小区的测量,不管当前UMTS信号是否好。
2)测量阶段
随后UE根据SIB19消息中邻区LTE的频点信息进行信号测量;
3)判决和执行
当信号大于一定值(EQrxlevmin+ThdToHigh)后,即在LTE侧接入后发起TAU更新请求。
2、UMTS的小区优先级大于等于LTE;(目前为止未见到有哪个据点运用该策略)
1)启动测量
UE根据UMTS侧SIB19消息读取相邻LTE的小区优先级指示,发现LTE的优先级低于当前UMTS小区,因此当当前UMTS小区测量的RSCP-Qrxlevmin低于一定值或者Ec/No-Qqualmin低于一定值(SrxlevServingCell≤Sprioritysearch1orSqualServingCell≤Sprioritysearch2)后启动LTE小区的测量(具体采用哪个参数启动测量时需要从RNC侧的配置上看的,如:
ADDUCELLSELRESEL:
CellId=xx,QualMeas=CPICH_ECNO,QrxlevminExtSup=FALSE,NonhcsInd=NOT_CONFIGURED;这个就是按照EC/NO来)。
2)测量阶段
随后UE根据SIB19消息中邻区LTE的频点信息进行信号测量;
3)判决和执行
当在Treselection时间内SrxlevnonServingCell>Threshlow并且SrxlevServingCell 2.2UMTS->LTE基于PS业务的重定向流程 1、触发阶段 当RNC侧触发RB建立、RB重配置、RB释放以及异频硬切换四种场景下会有可能触发基于PS业务的U2L重定向流程。 1)UE支持LTE且支持连接态测量LTE信号的能力(即报3C实践的能力),该能力在UE上报的RRC建立完成消息中可以查看。 2)UE在UMTS侧仅仅存在PS域,不存在CS域 4)PS业务的RAB中不能有该字段“HandovertoE-UTRANshallnotbeperformed”,如果有表示核心网不希望该RAB的用户去LTE; 5)RNC上相关的开关已经打开: HO_LTE_PS_OUT_SWITCH、HO_LTE_SERVICE_PS_OUT_SWITCH 6)相应的LTE邻区和邻频点信息已经加了 7)3C事件的参数已经设置 8)该PS业务对应的RAB在RNC上已经设置为Service-BasedHandovertoLTEAllowedtoHO_TO_EUTRAN_SHOULD_BE_PERFORM。 9)想要重定向的LTE小区不在黑名单内。 2、测量阶段 RNC下发异系统测量控制消息,消息中带上3C事件的参数,UE随之启动异系统测量,满足3C门限后上报3C事件(MOtherRAT≥TOtherRAT+H3c/2)。 3、判决阶段 UE上报3C事件后RNC发起RRC释放消息给UE。 4、执行阶段 RNC下发RRC释放消息后UE根据消息中的LTE频点信息在LTE侧进行TAU更新流程以及attach,建立业务等一系列操作。 2.3CSFB流程 2.3.1CSFB的实现方式 在IMS语音解决方案还么有成熟前,LTE还不能支持真正的VOIP,一个过渡的方案就是使用CSfallback(CSFB)来支持LTE实现语音业务。 为了实现CSFB和SMS,需要MME和MSCserver之间支持SGs接口。 如下图所示CSFB的基本框架: 当UE在LTE网络发起CS呼叫时,UE发送NAS消息ExtendedServiceRequest给MME,指示MME进行CSFB。 MME通过S1-APReqeust消息只是eNB进行CSFB,如果不支持IRAT的PSHO,eNB可以选择重定向进行CSFB。 如果支持R9RIM,eNB会把通过Multiplereport得到的对端网络的RAN信息发给UE,以加快在目标网络的接入。 接入到目标网络后,如果LA和UE存储的不一样,根据NMO类型,UE会发起LAU或者联合LA/RA更新过程,如果目标网络不只是DTM,则会发起PS业务挂起,当完成CS业务后,通过向SGSN发起RAU来恢复PS业务。 对于Idle态下起呼,优先UE会从Idle态变为连接态,其他的流程和连接态的起呼类似。 基于CSFB的attach是一种CombinedGPRS/IMSIattach,即UE需要同时在MME和UMTS域进行附着。 下图描述了联合附着的业务流程: UE在LTE进行ATTACH是,消息中的ATTACHTYPE表示要进行的是CombinedGPRS/IMSIATTACH,指示UE具备通过SGs口进行CSFB和SMS的能力。 MME通过IMSI和已分配的TA得出归属的VLR,并进行LAU过程,如果联合附着成功,在AttachAccetp的消息中会带有LAI和VLRTMSI信息。 下图描述的是连接状态下UE在LTE发起呼叫的流程: 2.3.2CSFB的技术可用性分析 CSFB利用现有的UMTS的CS域进行语音电话,回落到UMTS需要基于目前已经存在的技术: Redirection和PShandover,不同的技术对于各网元的需求不同。 ØCSFBbasedonRedirection 优点是对于目标RAN侧没有需求,不需要进行升级,对于核心网的需求比PSHandover相对较低。 在终端支持Redirection情况下,支持CSFB较容易。 缺点是相对PSHO时延较长,用户感知较差。 已有的PS业务会出现不连续数传。 ØCSFBbasedonPShandover 优点是CSFB时延短,用户感知好,已有的PS业务会保持连续传输。 缺点是对于整体网络的要求较高,目前终端对于PSHO的支持性较差,支持CSFB较难实现 2.3.3基于非测量的重定向的CSFB 1)按照非测量的重定向进行相关配置 2)打开L2U的CSFB开关 MODENODEBALGOSWITCH: HoAlgoSwitch=UtranCsfbSwitch-1; 3)UE开机并且联合attach成功 4)UE触发语音业务,即Ue会上发extendservicerequest,核心网收到该信息后会下发CSFB指示给eNodeB,eNodeB触发重定向。 5)UE重定向到UMTS,发起RAU并且发送CMServicerequest。 6)电话打通,PS业务正常。 2.3.4基于测量的重定向的CSFB 1)按照测量的重定向进行相关配置 2)打开L2U的CSFB开关 MODENODEBALGOSWITCH: HoAlgoSwitch=UtranCsfbSwitch-1; 3)UE开机并且联合attach成功 4)UE触发语音业务,即Ue会上发extendservicerequest,核心网收到该信息后会下发CSFB指示给eNodeB,eNodeB下发B1测量,在收到UE上报的B1事件后,eNodeB触发重定向。 5)UE重定向到UMTS,发起RAU并且发送CMServicerequest。 6)电话打通,PS业务正常。 2.3.5基于PSHandover的CSFB 1)按照L2UPSHandover进行相关配置 2)打开L2U的CSFB开关 MODENODEBALGOSWITCH: HoAlgoSwitch=UtranCsfbSwitch-1; 3)UE开机并且联合attach成功 4)UE触发语音业务,即Ue会上发extendservicerequest,核心网收到该信息后会下发CSFB指示给eNodeB,eNodeB下发B1测量,在收到UE上报的B1事件后,eNodeB触发重定向。 5)UE重定向到UMTS,发起RAU并且发送CMServicerequest。 6)电话打通,PS业务正常。 2.3.6信令流程图 下图描述的是连接状态下UE在LTE发起呼叫的流程: 当UE在LTE网络发起CS呼叫时,UE发送NAS消息ExtendedServiceRequest给MME,指示MME进行CSFB。 MME通过S1-APReqeust消息只是eNB进行CSFB,如果不支持IRAT的PSHO,eNB可以选择重定向进行CSFB。 如果支持R9RIM,eNB会把通过Multiplereport得到的对端网络的RAN信息发给UE,以加快在目标网络的接入。 接入到目标网络后,如果LA和UE存储的不一样,根据NMO类型,UE会发起LAU或者联合LA/RA更新过程,如果目标网络不只是DTM,则会发起PS业务挂起,当完成CS业务后,通过向SGSN发起RAU来恢复PS业务。 如果UE从idle态下起呼,则会先从idle态转入连接态,其他流程与连接态起呼相同。 下图描述的是连接态下从LTE终呼的业务流程: MME转发MSC过来的Paging给UE,指示进行CS呼叫,UE发送NAS消息ExtendedServiceReqeust给MME,后续LTE的流程和起呼类似。 具体流程请参见3GPP23.272。 2.3.7RAN侧主要观察点 基于测量的重定向CSFB ØLTE侧主要观察点 LTEUu口主要观察点 当UE在LTE网络发起语音呼叫时,发送ExtendedServiceRequest的NAS直传消息到MME。 如上图中的消息序列为21的消息。 eNB会通过RRC_CONN_RECFG消息下发到UMTS的测量控制,携带UMTS邻区的频点以及扰码信息,并且下发B1事件的门限等信息。 见上图的消息序列22。 消息详细信元请见下图: LTE侧S1接口跟踪消息: UE发起呼叫时,S1口能够看到请求业务的上行NAS直传消息,请见上图消息序列10. 接着,MME会发送S1AP_UE_CONTEXT_MOD_REQ(上图消息序列11)消息给eNB,携带的原因值为cs-fallback-required。 如下图所示: ØUMTS侧主要观察点 UMTS侧UU接口跟踪消息: 在UMTS第一条RRC_RRC_CONNECT_REQ消息建立的原因值为originatingCovnersationalCall。 如下图所示: UMTS侧IU接口跟踪消息: 首先IU口能够看到发往CS域核心网的CM业务请求的UE初始直传消息,如上图消息序列9所示。 所带原因值如下图所示: 之后经过鉴权以及安全模式流程,核心网接受业务请求,进行RAB指派。 如消息序列33所示,指派速率为12200Kbps。 业务类型为conversational。 PS域进行路由区更新流程,消息序列为57可以看到路由区更新完成: 接着,RNC会向SGSN发送业务请求消息,见消息序列64.请求的服务类型为data,消息将携带PTMSI以及PDPcontextstatus等信息 SGSN接受了业务请求之后,会进行PS域的RAB指派,如消息序列66和75.该RAB是根据QOS协商的结果进行指派的: 基于PSHO的CSFB ØLTE侧主要观察点 LTEUu口主要观察点 当UE在LTE网络发起语音呼叫时,发送ExtendedServiceRequest的NAS直传消息到MME。 如上图中的消息序列为1的消息。 之后的流程与L2U的PSHO流程相同。 值得注意的是,在消息序列为9的消息: RRC_MOBIL_FROM_EUTRA_CMD中携带的CSFallbackindicator是TRUE。 如下图: LTE侧S1接口消息跟踪: UE发起呼叫时,S1口能够看到请求业务的上行NAS直传消息,请见上图消息序列10. 接着,MME会发送S1AP_UE_CONTEXT_MOD_REQ(上图消息序列11)消息给eNB,携带的原因值为cs-fallback-required。 如下图所示: 当UU口收到UE的B1事件上报之后,eNB向MME发送handoverrequired消息,如上图消息序列4所示。 值得注意的是,该消息携带的原因值是cs-fallback-triggered。 后续的流程与L2UPSHO的流程相同。 ØUMTS侧主要观察点 UMTS侧UU接口消息与基于测量的重定向CSFB的UU接口消息相同。 UMTS侧IU接口消息: IU接口消息与L2U的PSHO基本相同,只是在RANAP_RELCOATION_REQ消息中携带了CSFB的信元,指示为CSFB导致的切换,有该信元的指示,在3G侧结束CS语音业务之后,RNC能够下发异系统测量控制,使PS业务能够重定向回到LTE网络。 否则,RNC不下发测量控制,PS业务无法回到LTE网络。 Relocation流程结束后的流程,与基于测量的重定向的CSFB流程相同,IU口进行CS域的RAB指派。 PS域进行路由区更新。 2.4ULfastreturn流程 RAN14.0版本之前,在UMTS和LTE共同组网区域,对于CSFB方式接入UMTS网络的UE,即使LTE邻区频点的绝对优先级高于UE所在的UMTS小区,当UE所有业务结束释放RRC连接时,释放消息RRCCONNECTIONRELEASE中不会携带LTE频点信息。 这样,UE会驻留在UMTS小区。 当LTE邻区满足小区重选条件时,UE再通过小区重选驻留到LTE邻区。 重选过程中,UE需要完成如下动作才能发起UMTS到LTE小区重选,耗时较长: ∙接收UMTS小区系统消息(MIB/SIB1/SIB3/SIB5/SIB7/SIB19)。 ∙进行小区重选准则判断。 为了加快UE从UMTS返回到LTE小区的速度,提升用户体验,引入了UMTS到LTE的快速返回特性。 UMTS到LTE的快速返回推荐在LTE信号质量好的UMTS和LTE共同组网场景下使用。 若LTE信号质量较差,例如RRCCONNECTIONRELEASE包含的N个LTE频点信号很差,不满足驻留条件,终端搜索合适小区的时间会增加: ∙遵循3GPPR10之前协议的终端至多需要搜索指定LTE频点10s,然后,再搜索终端支持的所有LTE频点,若仍不能搜索到合适的LTE小区,则随机驻留到一个合适的小区。 详细描述,请参见3GPPTS25.331V10.8.0中的8.5.2Actionswhenenteringidlemodefromconnectedmode。 ∙遵循3GPPR10及以后协议的终端至多需要搜索指定LTE频点Ns,然后,再搜索终端支持的所有LTE频点4s,如果仍然不能搜索到合适LTE小区,随机驻留到一个合适的小区。 详细描述,请参见3GPPTS25.331V10.9.0中的8.5.2Actionswhenenteringidlemodefromconnectedmode。 终端在搜索LTE信号期间不能进行业务,包括: CS业务、PS业务、CS和PS组合业务。 UMTS到LTE的快速返回仅针对CSFB用户,在UMTS小区的CSFB用户在CS业务结束后,可基于本特性快速返回LTE小区。 UMTS到LTE的快速返回包括两个功能: ∙UMTS到LTE快速返回功能 ∙UMTS到LTE快速返回优化功能 UMTS到LTE快速返回功能和快速返回优化功能都为基于盲重定向方式的快速返回,即在快速返回过程中无需进行测量,CS业务结束后,RNC直接发送RRC释放消息,指示UE重定向到LTE。 其中,UMTS到LTE快速返回功能可以单独开通,UMTS到LTE快速返回优化功能必须在开通UMTS到LTE快速返回功能基础上开通。 2.4.1UMTS到LTE快速返回功能 UMTS到LTE的快速返回仅针对CSFB用户,在UMTS小区的CSFB用户在所有业务结束后,可基于本特性快速返回LTE小区。 通过RNCMML命令MODUCELLHOCOMM下的参数FastReturnToLTESwitch的位域HO_UMTS_TO_LTE_FAST_RETURN_SWITCH开启小区级UMTS到LTE快速返回的功能;或者通过RNCMML命令SETUCORRMALGOSWITCH下的参数HoSwitch的位域HO_UMTS_TO_LTE_FAST_RETURN_SWITCH开启RNC级UMTS到LTE快速返回功能。 当两者都配置时,以小区级的配置为准。 UMTS侧可使用如下其中一种方法识别CSFB用户: ∙方法一: UL多模终端通过基于PS切换接入到UMTS小区。 在切换过程中,RNC收到的RELOCATIONREQUEST消息中携带了cause信元且信元值为“CSFallbacktriggered(268)”,或者携带了CSFBInformation信元且信元值为“CSFB”或“CSFBHighPriority”。 ∙方法二: UL多模终端通过重定向方式接入UMTS小区时,在RRCCONNECTIONREQUEST消息不携带“Pre-redirectioninfo”消息,详细描述请参见3GPP25.331V9.4.0中的8.1.3.3RRCCONNECTIONREQUESTmessagecontentstoset,并且在UMTS网络建立的第一个业务为CS业务。 满足上述任一条件的UE在UMTS小区结束CS业务后无PS业务,释放RRC连接,网络侧在RRCCONNECTIONRELEASE消息中携带LTE频点信息。 UL多模终端根据接收到的LTE频点信息直接尝试选择并驻留在对应频点的LTE小区。 合适的LTE小区选择过程详见协议3GPPTS25.331V9.4.0中的8.5.2Actionswhenenteringidlemodefromconnectedmode。 合适的LTE小区的定义详见协议3GPPTS23.122V11.4.0中的4Overallprocessstructure。 该功能加快了终端从UMTS返回到LTE小区的速度。 2.4.2UMTS到LTE快速返回优化功能 通过RNCMML命令ADDUCELLHOCOMM下的参数FastReturnToLTESwitch的位域PERFENH_PS_FAST_RETURN_LTE_SWITCH开启小区级UMTS到LTE快速返回优化功能开关;或者通过RNCMML命令SETUCORRMPARA下的参数PerfEnhanceSwitch3位域PERFENH_PS_FAST_RETURN_LTE_SWITC
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