論LTE網絡中SRVCC的組網配置對切換時延的影響

摘 要：SRVCC（Single Radio Voice Call Continuity）是在用戶通話過程中當用戶離開LTE覆蓋區域時將語音切換到2/3G網絡，以保證語音業務連續性的方案，是移動網絡演進過程中的一個過渡的語音解決方案。當中的關鍵網元SRVCC-MSC，其組網配置結構對SRVCC切換效率有著十分重要的影響，SRVCC切換時延則是差異最明顯的性能指標之一。

關鍵詞：LTE；SRVCC；MSC；時延

中圖分類號：TN929.5文獻標識碼：A文章編號：2096-4706（2018）01-0081-03

The Influence of SRVCC Network Configuration on Switching Delay in LTE Network

CHEN Shaohua

（China Mobile Communications Group Guangdong Co.，Ltd.，Guangzhou 510623，China）

Abstract：SRVCC （single radio voice call continuity） is a scheme to switch voice to 2/3G network when the user leaves LTE coverage area in the process of user talk，so as to ensure voice service continuity，and is a transitional voice solution in the evolution process of mobile network. SRVCC-MSC，the key network element，has a very important impact on the efficiency of SRVCC handover. SRVCC handover delay is one of the most obvious performance indicators.

Keywords：LTE；SRVCC；MSC；delay

0 引 言

3GPP定義的LTE和移動網絡演進目標是采用IMS MMTel向用戶提供多媒體語音業務。LTE/EPC可看做是MMTel的無線寬帶接入網絡。直接通過LTE提供基于IP的語音服務，這種方式被多種運營商看做最終的解決方案。

但是在網絡建設的初期階段，不能保證LTE網絡的全面覆蓋，網絡要保證LTE終端在向GSM/WCDMA網絡漫游時語音業務的連續性，于是3GPP定義了針對單射頻終端的VCC方案Single Radio Voice Call Continuity（SRVCC），即在用戶通話過程中當用戶離開LTE覆蓋區域時將語音切換到2/3G網絡，以保證語音業務連續性的方案（見圖1）。

1 SRVCC組網架構

3GPP R8R9的SRVCC架構中（見圖2），由SCC AS提供會話錨定的功能，這樣語音的中斷時間主要取決于從MSC通過SCC AS到遠端的終端用戶建立IMS Call leg的時間。

由于需要Home network的SCC AS進行會話的遷移，理論上會造成1-2s的語音中斷，這與傳統的2/3G切換大大增加了切換時間，降低了服務質量和用戶的感受。

3GPP R10（見圖3）中將IMS Call leg的錨定點轉移到了Serving network中的ATCF節點，ATCF控制ATGW進行媒體層面的遷移到CS網絡，而不用更新遠端的終端用戶，這樣所有的會話遷移都在本地的Serving PLMN執行。這樣語音中斷的時間主要是MSC和ATCF之間建立IMS Call leg的時間，理論上小于300ms，與R8R9相比很大程度上減小了語音中斷的時間。

2 SRVCC-MSC配置方案

在3GPP定義的SRVCC R10中，4G終端用戶優先接入LTE網絡，由IMS MMTel提供語音業務，并且語音和數據都會基于PS承載。語音呼叫錨定在ATCF，用于后續的切換。當LTE網絡信號強度低于設定的門限值時，用戶終端會觸發PS to CS handover to GSM/WCDMA，該請求會通過EPC的MME和現網軟交換MSC之間的Sv口發送過去。

為支持SRVCC，現網的MSC需進行功能升級，以及增開與MME之間的Sv接口。MSC Server enhanced for SRVCC（SRVCC-MSC）的主要功能：

（1）處理MME通過Sv接口發送的語音業務切換準備請求；

（2）發起IMS域到CS域的會話切換；

（3）處理CS切換和會話切換流程。

由于SRVCC-MSC是處理整個切換流程的關鍵節點，因此其組網配置對切換的效率也是至關重要。以下介紹目前國內兩種主要的SRVCC-MSC配置方案：

方案一：大區制SRVCC-MSC配置方案

（1）每個大區升級改造兩個MSC作為SRVCC-MSC；

（2）切換發生于SRVCC-MSC所在Pool內時，由SRVCC-MSC直接控制無線資源完成切換；

（3）切換發生于無SRVCC-MSC的Pool內時，SRVCC-MSC通過E接口轉發切換消息，由目標Pool內的MSC完成后續切換流程。

這種組網方案（如圖4所示）的優點是節省資源，每個大區內只需要升級改造一對MSC，升級改造的資金投入較低，但缺點是存在切換消息轉發的環節，增加了切換響應的時延。

方案二：按POOL配置SRVCC-MSC方案

（1）每個POOL升級改造兩個SRVCC-MSC做為SRVCC-MSC；

（2）切換發生時，由所在Pool內的SRVCC-MSC直接控制無線資源完成切換。

這種組網方案（見圖5）由于沒有跨MSC POOL的SRVCC切換，切換全部由本POOL的SRVCC-MSC控制，降低切換響應時延，減小SRVCC切換時延，但對于運營已久的龐大CS網絡，將大大增加了運營商的資金投入。

3 SRVCC切換時延分析

下面以一組實測數據對比闡明上述兩種方案在SRVCC切換時延上的差異，如表1所示。

可見，SRVCC切換時延主要由“Sv切換響應時延”和“媒體中斷時延”組成，在SRVCC R10架構中，媒體中斷時延基本在300毫秒左右，不同的SRVCC-MSC配置方案中，方案二的跨MSC POOL的切換就導致Sv切換響應時延（即從MME發出SRVCC PS to CS Request到收到SRVCC PS to CS Response間的時延）比方案一的Sv切換響應時延增加約500ms，這對SRVCC切換時延指標有非常大的影響。

4 結 論

由于SRVCC是移動網絡演進過程中的一個過渡性方案，現網2/3G MSC進行SRVCC-MSC改造的量越大，移動運營商的資金投入就越多，投資回報率就越低；采用大區制配置SRVCC-MSC的方案，網絡運營商的資金投入少，但造成切換時延就比較長，嚴重情況下直接影響用戶的感知。所以，選擇哪種SRVCC-MSC配置方案，是網絡運營商在網絡規劃的時候需要綜合多方面因素進行考慮的。

參考文獻：

[1] 3GPP TS 23.216，Single Radio Voice Call Continuity（SRVCC）；Stage 2.

[2] 3GPP TR 23.856，Single Radio Voice Call Continuity（SRVCC）enhancements；Stage 2.

作者簡介：陳少華（1976-），女，廣東佛山人，本科，通信工程師。研究方向：移動通信技術。