關(guān)于華為設(shè)備呼叫時延分析報告

1、關(guān)于華為設(shè)備呼叫時延分析報告一. 總體分析隨著華為設(shè)備的入網(wǎng)，某公司對呼叫建立時延指標進行了深入的追蹤和優(yōu)化，進行了大量的路測以及A口信令抓包等試驗，測試情況如下： 1. 路測試驗方法：為了方便測試和對比，在某進行的關(guān)于呼叫時延試驗的定義如下：1) 主叫采用某的全球通號碼，被叫采用的是10086；2) 在進行呼叫時延統(tǒng)計的時候，采用的是從channel request到connect之間的時間差（以幀號差計算）2. A口信令分析為了更為準確的分析兩套系統(tǒng)在呼叫處理中的差異，我們分別對華為和愛立信局的A口進行了抓包，并對其中撥打10086的呼叫進行了統(tǒng)計分析，總體情況如下面圖表所示消息華為局A接

2、口時延（共153次）愛立信局A接口時延（共159次）有鑒權(quán)，有取標識的流程（10次）有鑒權(quán)，沒有取標識的流程（17次）沒有鑒權(quán)，有取標識的流程（50次）沒有鑒權(quán)，沒有取標識的流程（76次）沒有鑒權(quán)的流程（153次）有鑒權(quán)的流程（6次）CHANNEL REQUESTIMMEDIATE ASSIGNMENTCM SERVICE REQUEST000AUTHENTICATION REQUEST1098221AUTHENTICATION RESPONSE7608151382Identification Request7572Identification Response632680CIPHERING

3、MODE COMMAND717369702110CIPHERING MODE COMPLETE634565657615665308SETUP239240243245237239CALL PROCEEDING82857776910ASSIGNMENT REQUEST9085918955ASSIGNMENT COMPLETE702997850887866773ALERTING148415011502149513631350CONNECT各流程平均時延(ms)488044424240347731664097所有流程平均時延(ms)39253201去除鑒權(quán)平均時延(ms)37693166去除鑒權(quán)、取標

4、識平均時延(ms)3477表一備注：B側(cè)時延核心網(wǎng)時延結(jié)論最終得到了關(guān)于華為和愛立信在呼叫建立流程上的三個主要差異：選擇性鑒權(quán)的比例、IMEI的上報方式、setup建立后續(xù)流程上的差異等三個方面，下面就詳細介紹這三個方面的差異。二. 選擇性鑒權(quán)目前現(xiàn)網(wǎng)華為設(shè)備采用的是1/10的選擇性鑒權(quán)，愛立信局在TMIS尋呼的前提下，采用的是1/15的選擇性鑒權(quán)。圖一 愛立信局各流程所占比重圖二 華為局與愛立信局鑒權(quán)概率比較從實際A口抓包分析來看，華為局的鑒權(quán)概率比愛立信局要高，華為局的鑒權(quán)概率約為17.65，愛立信局的鑒權(quán)概率約為3.85%，如將華為局鑒權(quán)產(chǎn)生的時延平均到所有的呼叫中，約增加了0.156s

5、的時延。華為目前設(shè)備最大可以支持十六分一的選擇性鑒權(quán)，如果把鑒權(quán)開到十六分之一，則可以進一步減少呼叫建立時延。三. IMEI的上報方式IMEI是International Mobile Equipment Identity國際移動設(shè)備標識碼的簡寫，一般每一個移動臺出廠都會有唯一的一個IMEI標識。關(guān)于是否向MS索取IMEI，不論是愛立信還是華為設(shè)備可以通過網(wǎng)絡(luò)進行設(shè)置，且對于IMEI在哪個流程或信令中上報，在GSM協(xié)議當中并沒有非常明確的給出，但是其中提到兩個流程可以上報IMEIl Identification procedure該流程是一個MM層的信令流程，作用是網(wǎng)絡(luò)側(cè)向MS發(fā)出一個要求，要

6、求MS提供某些認證參數(shù)的流程，這些參數(shù)可以是MSRN或IMEI（參見3GPP TS 04.08.710 119頁 原文是The identification procedure is used by the network to request a mobile station to provide specific identification parameters to the network e.g. International Mobile Subscriber Identity, International Mobile Equipment Identity）。l

7、 Ciphering mode setting procedure該流程是一個MM層的信令流程，作用是網(wǎng)絡(luò)對加密進行設(shè)置，網(wǎng)絡(luò)側(cè)通過下發(fā)“CIPHERING MODE COMMAND”對加密的模式進行設(shè)置，其中還提到，在加密模式命令中，可以加上是否要求MS上報IMEI。（參見3GPP TS 04.08.710 67頁 原文是Additionally, the network may, by the use of the cipher response information element, request the mobile station to include its

8、 IMEISV in the CIPHERING MODE COMPLETE message.1 華為局IMEI上報方式.1) 路測分析：我們在路測中發(fā)現(xiàn)，在位置更新流程中，出現(xiàn)了Identification流程，請見圖三 圖三 華為局取IMEI信令圖但是在正常的主叫起呼時，卻沒有發(fā)現(xiàn)Identification流程，而且在Ciphering mode command信令中的并沒有要MS上報IMEI，如圖四圖四2) A口信令包分析：從抓包的結(jié)果分析，在正常呼叫時，華為局是不要求MS上報IMEI，這從路測圖四也可以看出。但當某呼叫由于VLR中沒有該MS的IMEI，可能是因為位置更新失敗、或上報I

9、MEI錯誤，或者某些IMEI被重復使用時，在呼叫的時候使用Identification流程來取IMEI，如下圖五所示圖五從抓包的最后結(jié)果統(tǒng)計，華為局需要MS上報IMEI的情況有：l VLR中沒有該用戶的IMEI數(shù)據(jù)，這是即MS開機、或新登陸在該MSC/VLR，則用戶在位置更新的時候通過Identification流程來取IMEI，或者由于位置更新失敗，那么此時MS呼叫的時候，也是通過Identification流程來取IMEI。l 幾個手機共用一個IMEI的情況（如因水貨手機等）。l 報上來的IMEI是錯誤的，如長度不夠或最后一位不為0。另外，從統(tǒng)計看，華為局共進行了11275次主叫，有262

10、次取IMEI標識，所占比例是2.3%，各種情況的分布情況如下：在其他其中“其他情況”包括VLR中沒有該用戶的IMEI數(shù)據(jù)而發(fā)起的取IMEI標識，如位置更新或開機過程中取IMEI失敗，而在業(yè)務(wù)接入時??；還包括IMEI重復的情況，水貨手機IMEI與其他用戶具有相同的IMEI。這些主叫的IMEI的分布情況和各自的取IMEI次數(shù)見下表：從上從上面的數(shù)據(jù)看“135790246811220”這個IMEI很可能是水貨手機與其他手機IMEI相同造成。3) 華為設(shè)備小結(jié)：l 華為設(shè)備檢查MS的IMEI是通過Identification流程來完成，而不是合成在加密命令中；l 華為的現(xiàn)網(wǎng)設(shè)備配置，并不是每次呼叫都向

11、MS索取IMEI，而是當出現(xiàn)上面所提到的三種情況才會向手機發(fā)起Identification流程來獲取MS的IMEI。2 愛立信IMEI上報方式愛立信是局的現(xiàn)網(wǎng)設(shè)置MS的每一個主叫都需要向網(wǎng)絡(luò)上報IMEI，但不在Identification流程中上報，而是在加密命令中獲取IMEI標識，請看路測中得到的圖六和圖七圖六 對應(yīng)愛立信局的路測抓捕到信令圖七 愛立信局A口中抓到的信令圖3 小結(jié)從上面的分析來看，關(guān)于IMEI獲取對呼叫時延的影響是非常有限的：首先，在華為局中，雖然取IMEI用的是Identification流程，但并不是每次呼叫都需要取IMEI，只有一些特殊情況，所占比例大約有2.3%，對時

12、延影響有限；而愛立信局雖然每次都要MS上報IMEI，但是沒有單獨用Identification流程，而是把IMEI合并在加密命令中，這基本沒有增加呼叫的時延。其次，對于省公司的第三方檢查，因當進入華為的局做位置更新的時候會比愛立信局增加了一個取IMEI的Identification流程，因此位置更新會普遍增加0.7s的時延，這可能會增加位置更新失敗的風險，尤其是在高速鐵路上，但是對于考察的呼叫時延，如果位置更新成剛，那么在主叫時就不會增加時延；該問題對市公司的時延考核影響不大。四. 呼叫接續(xù)的后處理方式1 關(guān)于呼叫接續(xù)后處理方式對呼叫時延的影響以下對比的數(shù)據(jù)源于華為局和愛立信局A接口信令分析，

13、分析撥打10086的呼叫建立時延，且排除了鑒權(quán)和取標識流程，各消息階段時延的對比分析如圖表所示：加密請求(ms)加密完成(ms)SETUP(ms)指配請求(ms)指配完成(ms)振鈴(ms)華為局70 685 930 1094 1982 3477 愛立信局21 686 923 937 1803 3166 圖八從上比較可以得出下面結(jié)論：l 從SETUP到指配請求這個階段是華為局比愛立信局時延大的另一個主要部分，華為局平均用了0.164s，而愛立信局只用了0.014s。l 從SETUP到指配請求階段，愛立信局只用了0.014s，愛立信局在收到SETUP消息后立即發(fā)起指配。通過圖九的信令抓包情況可以

14、看出，華為局在收到setup后的62ms后即可發(fā)出callproceeding，99ms后發(fā)出assingmnet reuqest圖九 華為局的呼叫流程在下圖十中可以看出，愛立信在收到setup后11ms發(fā)出callproceeding，再過5ms發(fā)出了assignment request，可以判斷這三條信令是連續(xù)的。圖十 愛立信局的呼叫流程2 關(guān)于呼叫接續(xù)后處理方式合理性討論從上面的論述可以看出，華為局和愛立信在呼叫接續(xù)后處理方式的主要區(qū)別在關(guān)于MS上報SETUP后，在分配A口電路和進行號碼分析這兩個動作誰先誰后。愛立信局收到MS上報stup后，即連續(xù)下發(fā)call procedure、ass

15、ignment request，然后再做號碼分析，這些可以省卻號碼分析的時延，而華為局是完成了號碼分析后，才下發(fā)call procedure、assignment request，進行A口信道指配，好處可以及時發(fā)現(xiàn)不合理的A口信道情況，節(jié)省A口開銷，但卻增加了呼叫時延。為此，我們先分析一下哪些情況屬于不合理的A口信道分配，根據(jù)協(xié)議ITUT Q0850，總共有七種不合理呼叫，同時我們在現(xiàn)網(wǎng)也捕捉到了這其中異常情況1) Cause No. 16 normal call clearing2) Cause No. 31 normal unspecified3) Cause No. 57 bearer

16、capability not authorized4) Cause No. 65 bearer service not implemented5) Cause No. 38 network out of order6) Cause No. 96 invalid mandatory info7) Cause No. 28 invalid number format其中對于第七種原因，是因為呼叫號碼格式錯誤，在現(xiàn)網(wǎng)配置中要向客戶播放錯誤的通知音，因此仍然要分配A口電路，剩余的6種情況如果體現(xiàn)下發(fā)assigmnet request，則會造成了A口電路的浪費。所分析的信令分析共10852次試呼，從SETUP到Assignment Request的呼損次數(shù)共505次，占4.65%，如果這種情況設(shè)置成提前指配，MSC收到SETUP消息后立即下發(fā)Assignment Request將會造成這么多次的空口資源浪費，如果是話務(wù)高峰期導致A口資源緊張。各項失敗如下表所示：失敗原因次數(shù)比例normal call clearing（主叫早釋）3483.21%normal unspecified710.65%bearer capability not authorized550.51%bearer service not implemented220.20%network out of or