1. 引言：
随着CDMA网络的快速发展和网络优化的不断加强，C网整体运行指标不断得到改善，但同时也存在一些较难解决的系统问题，比如 CDMA用户普遍反映接续时间较长的问题就是其中之一。为定位接续时长问题，缩短接续时间，从2003年下半年开始，天津联通、贝尔三星、贝尔三方合作，先后进行了几次专项问题查找，并联合进行了分析，对相关的各种因素提供其分析结果以及解决方案。下面就针对“CDMA接续时间”问题所进行的分析、CQT测试和采取的措施介绍如下。
2.呼叫接续时间与用户感受
对于CDMA手机接续时间，用户反映主要集中在以下几个方面：
（1）和G网手机相比，用户普遍反映CDMA手机接续时间偏长（包括主叫和被叫）。
目前G网手机互拨接续时间为6~7秒，且每次呼叫接续时间比较稳定；C网手机互拨接续时间：其中约90%为7~10秒（指主、被叫均为普通用户），其余约10%超过10秒，当接续时间超过10秒，用户感受会迅速变坏。
（2）接续时间不稳定。
（3）系统回送“暂时无法接通”的录音通知时间偏长。
目前G网系统回送“暂时无法接通”的录音通知时间为10秒左右；C网2次PAGING超时系统放“暂时无法接通”的录音通知时间为20秒左右（该时间各地设置可能不一样），用户一般很难忍受。
（4）主叫时手机显示“正在连接”，导致主叫接续时间长或超时弹回。
该问题与CDMA所采用的技术和无线环境优劣有关，将在下面做详细说明。
3.呼叫接续时间的定义
呼叫接续时间指从主叫用户拨完最后一位号码或手机按“发送键”开始至听到振铃音的时间。考虑到TUP层对接续时间的影响比较小（一般在1秒以内），一般以PSTN市话做为参照，因而对CDMA而言可分为主叫接续时间（CDMA → PSTN）、被叫接续时间（CDMA → PSTN）和CDMA手机互拨接续时间（CDMA → CDMA）。需特别指出的是当主被叫为GSM手机或CDMA手机拨打长途、通过IP拨号等情况下需考虑其它网络设备对接续时间的影响。
呼叫接续时间，总体可以分为两个方面：无线侧接续时间和有线(交换)侧接续时间，其中交换侧接续时间指交换机进行呼叫处理的时间；无线侧接续时间主叫时指手机接入无线网络及分配业务信道所占用的时间，被叫时是指从PAGING REQUEST开始至PAGING REPONSE及分配业务信道所占用时间。
CDMA主呼叫接续时间
指CDMA手机拨打PSTN市话，手机按“发送键”开始至到听到振铃音的时间。
可表示为：无线侧接续时间（含空中接口接续时间） + 有线侧接续时间
CDMA被呼叫接续时间
指PSTN市话拨打CDMA手机，从拨完最后一位号码至听到振铃音的时间。
可表示为：有线侧接续时间 + PAGING时间 + 无线侧接续时间
CDMA手机互拨接续时间
指主、被叫均为CDMA手机，主叫手机按“发送键”开始至听到振铃音的时间。
可表示为：
无线侧接续时间（含空中接口接续时间）+ 有线侧接续时间 + PAGING时间 + 无线侧接续时间
4.CQT测试
为查找网络中存在的问题，天津联通运维部从2003年下半年开始，先后进行了多次综合CQT测试和专项问题查找，定位影响接续时长的原因。从对接续时间的测试结果看与用户反映的问题一致。
为了综合分析影响接续时长的因素，我们在测试中模拟了各种情况：测试地点分别选取无线环境良好、较差地区，呼叫类型选择网内网间的不同呼叫，用户属性本网选择普通用户及智能网用户，网间选择C网与G网用户，用户状态选择定点测试与移动测试。通过数千次的CQT测试，同时在各个接口进行信令跟踪，将用户感受时间和信令跟踪结果做对比，统计在呼叫建立时无线、交换所占用时间的比例，得出以下结论：
4.1测试目的
分别测试主叫接续时间、被叫接续时间和CDMA手机互拨接续时间,并通过测试查找影响接续时间的原因和解决办法
4.2 测试要求：
（1） 由主叫侧记录接续时间。当测试主叫接续时间和手机互拨接续时间时需记录手机与网络接通前时间和手机与网络接通后时间。（以手机与网络接通的铃音为准）
（2） 每项拨打测试共计30次~100次。（根据具体情况确定）
（3）每次呼叫不管接通或失败或听录音通知（遇忙不计次数），均记为一次呼叫。
（4）采用仪表跟踪信令。
（5）最好用同一固定电话分别测试有鉴权和无鉴权两种情况。
（6）测试手机需关闭自动重拨功能。
（7）同时，考虑到手机问题，有条件的话，可以对不同型号手机分别测试。
4.3 测试地点选择
由于网络的实际无线环境对接续有直接的影响，所以分别选取无线环境良好、一般、较差地点各2个或各1个，测试时对各种无线环境进行组合。
无线环境良好参考标准：
其ECIO在-5左右，RX在-50左右，TX在-20左右，前反向平衡，手机通常只发一次接入试探即可接入。
无线环境一般参考标准：
其ECIO在-6左右，RX在-40左右，TX在-10左右，但前反向不够平衡，手机需要发三到四次接入试探才可接入。
无线环境较差参考标准：
其ECIO在-12左右，RX在-85左右，TX在20左右，并且该区域同时有三个PN的ECIO在-11到-13之间，无主导频，区域内楼房密集，用户数比较多，其无线环境也比较差。
4.4 测试时间选择
从多次CQT测试看，接续时间的长短和测试时间无必然联系，不管从了解用户感受讲选择话务忙时为好。
4.5 测试种类和信令跟踪方法
4.5.1 手机与PSTN互拨
手机分别做主被叫，与公网进行拨打测试，每组30次呼叫，测试时分别记录各接口仪表信令及用户感受接续时长。
















图1手机与PSTN互拨和手机互拨信令跟踪
4.5.2 手机互拨（普通用户手机互拨）
测试方法与信令连接图同上。
4.5.3 智能网接续时长测试
分别进行VPN与普通手机互拨及VPN手机互拨，记录接续时长及信令仪表统计时间。
测试连接图：













图2 智能网手机互拨信令跟踪
4.6 测试结果(信令分析部分)
以下为天津联通运维部于2004年3月组织的接续时间专项测试结果（信令分析部分），详见表1、表2、表3 。
表1主叫接续时间测试
单位：秒
测试地点联通大厦（无线环境较好）小海地（无线环境较差）
手机SCISCI=1SCI=1
测试类型MS → MSMS → PSTNMS → MSMS → PSTN
接口消息ORM（UM接口）
CR0.8790.7651.581.503
CC0.1120.1120.1210.113
Assign_Req0.2250.2180.2130.219
ECAM（UM接口）0.4280.430.480.469
SCCM（UM接口）0.8720.8870.861.059
Assign_Comp0.01800.0590.018
LOCREQ
response0.2060.197
IAI0.170.17
ACM0.6540.66
Alert-ORM
无线侧接续时间2.1972.0722.9793.149
MSC接续时间0.5430.50.5310.502
其它网0.6540.66
TOTAL2.743.2263.514.211
用户感受时间7.864.104.38

表2被叫接续时间测试（一）
单位：秒
测试地点联通大厦（无线环境较好）
手机SCISCI=1SCI=0
测试类型MS → MSPSTN→ MSMS → MSPSTN→ MS
接口消息IAI0.5(经验值)0.5(经验值)
LOCREQ
Response0.2060.3810.1930.381
Paging Request
GPM（UM接口）2.0361.9931.3641.113
Paging Response（UM接口）0.3650.220.3020.308
Paging Response0.340.390.270.472
CC0.2430.2260.2490.227
Assign_Req0.1570.1570.1580.159
ECAM（UM接口）0.4280.4070.3960.422
SCCM（UM接口）0.8420.8260.7910.803
Assign_Comp0.0120.0180.0290
ALERT
无线侧接续时间4.0233.8543.1523.118
MSC接续时间0.6060.7640.6000.767
固网接续时间0.5(经验值)0.5(经验值)
TOTAL4.6295.1183.4524.385
用户感受时间7.865.376.24.7


表3被叫接续时间测试（二）
单位：秒
测试地点小海地（无线环境较差）
手机SCISCI=1SCI=0
测试类型MS → MSPSTN→ MSMS → MSPSTN→ MS
接口消息IAI0.5(经验值)0.5(经验值)
LOCREQ
Response0.2080.2880.2050.215
Paging Request
GPM（UM接口）2.5502.5051.4431.455
Paging Response（UM接口）0.3750.380.3740.361
Paging Response0.350.3850.3450.350
CC0.2500.2270.2510.217
Assign_Req0.1580.1550.1570.157
ECAM（UM接口）0.4350.390.4010.412
SCCM（UM接口）0.7440.6280.740.725
Assign_Comp0.0160.0150.0320.012
ALERT
无线侧接续时间4.4704.3033.4353.315
MSC接续时间0.6050.6700.6130.752
固网接续时间0.5(经验值)0.5(经验值)
TOTAL5.0825.4734.0484.567
用户感受时间8.385.507.055.00

特别说明：表2、表3中未包括发生2次PAGING的情况。
从上表可以看出：
（1）对于主叫而言，无线环境良好区域需要3.226秒完成接续，无线较差区域需要4.211
秒完成接续，二者相差0.985秒。这个差别主要是由于在无线呼叫较差区域发生多次Probe现象导致的。
（2）对于被叫而言（SCI=1为例），在无线环境较好区域需要4.023秒完成接续；无线较差区域需要4.470秒完成接续，二者相差0.447秒。这个差别主要是由于在无线呼叫较差区域发生多次Probe现象或其它无线原因导致的。
（3）SCI值影响接续时间
从表2、表3中可以看出SCI值的不同对被叫接续时间的影响，如表2市话拨打手机（ PSTN→ MS）当SCI=1时接续时间平均为5.118秒；当SCI=0时接续时间平均为4.385秒。这0.733秒的接续缩短时间是由于Max SCI为0时提高了手机监听寻呼消息的频率而导致的。
注：上述数据由于路测软件、各个接口信令仪表的时间差异，统计出的接续时长存在细微误差。
4.7 测试结果综合分析
以下为天津联通运维部于2003年6月组织的接续时间专项测试结果：

表4无线环境良好条件下测试结果

呼叫类型测试
次数Assign_Comp
前时间Assign_Comp
后时间接续
时间所占比例备注
主叫
MS → PSTN1003秒1秒4秒85%
4秒1秒5秒15%
被叫
PSTN → MS100--5~8秒97%
--9~12秒2%2次PAGING
--22秒1%暂时无法接通
MS → MS1003~4秒4~18秒7~9秒96%
10~12秒3%2次PAGING
22秒1%暂时无法接通

表5无线环境较差条件下测试结果

呼叫类型测试
次数Assign_Comp
前时间Assign_Comp
后时间接续
时间所占比例备注
主叫
MS → PSTN1003秒1秒4秒79%失败原因：
其中2次拨号后自动返回，1次录音通知“没有此项业务”
4秒1秒5秒16%
5~12秒1秒6~13秒2%
--呼叫失败3%
被叫
PSTN → MS100--5~8秒89%
--9~12秒10%2次PAGING
--22秒1%暂时无法接通
MS → MS1003~7秒4~15秒7~9秒88%
10~12秒10%2次PAGING
22秒2%暂时无法接通

测试结果分析：
（1）从MS → PSTN拨打测试看，手机主叫侧接续时间比较稳定（4~5秒）。
（2）统回送“暂时无法接通”时间过长（22秒），导致用户听到录音通知之前挂机，用户感到“主叫无音”现象。
（3）无线环境质量影响主、被叫接续时间
从上述2组测试数据的比较可以看出无线环境质量的优劣对主、被叫接续时间影响，主要表现在增加了主叫时空中信道的接入时间和被叫时PAGING时间以及增加了被叫时的二次PAGING比例。
4.7 关于测试结果分析的建议
从天津联通组织的多次CQT经验看，对测试结果的分析应采用以上介绍的信令分析和综合分析两者结合的方法，首先，通过综合分析把测试结果分为3部分，即1次PAGING呼叫、2次PAGING呼叫和系统回放“暂时无法接通”部分。然后，通过信令分析进行分段统计分析，以查找影响接续时间的因素。
5.VPN用户与普通用户在接续时间的差别
以下为天津联通运维部于2004年3月组织的对智能网的接续时间专项测试结果：
表6智能网接续时间测试

呼叫类型主叫侧消耗时间（秒）被叫侧消耗时间(秒）总接续时长VPN与普通用户接续时长的对比(秒)
信令仪表统计CQT拨测结果信令仪表统计CQT拨测结果信令仪表统计CQT拨测结果
C网网内互拨C网VPN长号互拨3.7465.55.7356.49.48111.92.8-3
C网VPN短号互拨3.8586.15.77379.63113.1
C网普通用户互拨2.4963.954.1844.86.688.75
C网用户拨打外网C网VPN用户拨打GSM3.1574.78.40.6—0.8
C网普通用户拨打GSM2.544.48.7
C网VPN用户拨打PSTN3.3024.60.41.63.7026.2
C网普通用户拨打PSTN2.5834.590.41.62.9836.2
外网拨打C网PSTN拨打C网VPN用户6.7487.26.7487.21.4－1.6
PSTN拨打C网普通用户5.1655.165
GSM拨打C网VPN用户6.60710.87
GSM拨打C网普通用户5.249.58
智能网用户与普通用户相比：
做主叫时接续时长增加0.6-0.8秒
做被叫时接续时长增加1.4－1.6秒
智能网用户互拨时接续时长增加2.8-3秒
智能网短号互拨比长号互拨接续时长增加0.15秒
因此，智能网用户互拨时会有较明显的感觉。智能网用户所增加的接续时长主要消耗在交换及智能网平台侧。
VPN与普通用户的呼叫时间长度的差别主要消耗在流程上，无明显异常。目前，交换及智能网平台侧流程已经比较成熟，对于这部分接续时间的处理是正常的，无改善余地。
6.影响呼叫接续时间的因素
引起接续时间长的原因很多，对于无线侧来讲，空中接口性能、被叫PAGING（寻呼）策略、拥赛软切换比例、寻呼接入信道设置都会对移动台接入的时间产生影响。除此以外，信令交互的效率、MSC的响应时间也是影响其接续时间长的原因。
6.1 手机鉴权对接续时间的影响：
为验证手机鉴权对接续时间的影响，我们分别对手机有鉴权和无鉴权的情况进行了专项测试，测试结果表面，手机鉴权对主、被叫接续时间的影响很小，约为0.1秒。主要原因是当手机有鉴权时，由于采用了SSD共享机制，手机鉴权均在VLR中完成，而不是通过HLR进行鉴权，从而缩短了手机鉴权时间。
6.2 交换侧对接续时间的影响
（1）交换侧对主叫接续时间的影响主要为字冠分析和主叫VLR数据鉴权。根据测试结 果，交换侧对主叫接续时间的影响在1秒以内，一般为0.5~0.8秒。
（2）交换侧对被叫接续时间的影响主要为字冠分析和被叫VLR数据鉴权、发起HLR查询。根据测试结果，交换侧对被叫接续时间的影响在1.1~1.3秒。
6.3 手机接入“试探”机制
为有效降低手机的功耗并有效克服 “远近效应”，CDMA引入了功率控制技术，即在确保通话质量的条件下手机消耗的发射功率最低。
“试探”机制原理：（如图所示）

图4 CDMA无线接入“试探”机制原理图
其中TA（Ack Response Timeout）=560ms
RT（Probe Backoff）=200ms
RS(Sequence Backoff)=400ms
（1）当手机要与网络建立连接时，先以最低的发射功率进行试探请求One Probe Time =200ms。
（2）当手机超过时限（560ms）未收到网络的确认回应，则增大发射功率进行第2次试探（Two Probe）
（3）每6次试探为一个接入序列（Access Sequence）,一次接入过程（Access Attempt）最多完成2个接入序列，2个接入序列间隔为400ms.
由此得出手机最大接入时间为：
12(Probe + TA) + 10RT + RS=12(200+560)+10*200+400=11.52（秒）。
但需说明的是经多次试探接入网络的呼叫所占比例的多少与无线环境优劣有关。在无线环境好的条件下，手机基本上1次试探即成功与网络建立连接。因此，要缩短这部分接续时间必须不断提高网络优化质量。
6.4手机打开自动重拨功能
从CQT测试中发现在无线环境差的地方，如果手机打开了自动重拨功能，手机在主叫时会自动重拨，导致主叫接续时间增加或手机长时间显示“正在连接”。
6.5 Slot Cycle Index设置
在CDMA系统中，Slot Cycle Index参数值对接续时间有一定影响，主要是影响手机空闲时监听寻呼消息的周期。
当前的Max SCI设置为1，表示手机空闲时监听寻呼消息的周期为1.28×2sci＝2.56秒。
将Max SCI设置为0后，手机空闲时监听寻呼消息的周期变为1.28×2sci＝1.28秒，即监听频率提高了一倍。
参考被叫接续时长统计数据，Max SCI修改为0后，在无线环境良好和无线环境较差两种情况下，被叫用户的接续都有所缩短。
在无线环境良好的区域，MS响应寻呼的时间缩短了约0.856秒
在无线环境较差的区域，MS响应寻呼的时间缩短了约1.008秒。
说明：该方式的副作用是增加了手机电池的耗电，但耗电程度有待测试确认。
6.6 PAGING时间设置
PAGING时间即指T3113 Timer，它是根据无线系统对Paging_Request的反映时间而确定的参数。PAGING时间可采用固定时间和SCI控制两种方式，其中SCI控制方式与SlotCycleIndex参数有关，公式如下：
T3113 = 4+ (1.28 * 2sci)（SCI：SlotCycleIndex）
以贝尔交换机为例，MSC的T3113设置与SCI的关系如下：
slot cycle indexT3113
04+1.28* 20 =5.28
14+1.28* 21=6.56
24+1.28* 22=9.12
…………
从实际测试看，一般手机的缺省设置为2。当采用SCI控制方式时交换机有两种方式确定SCI值，一是对手机发送的SCI值和BSC设置的SCI值进行比较，并对两者取小；二是只采用手机的SCI值。
SCI值对手机被叫接续时间无多大影响，但影响手机被叫时的二次PAGING超时时间。
6.7 二次PAGING超时时间
二次PAGING超时时间指当网络不可及时，主叫从拨号后至听到系统回送“暂时无法接通）的时间。以CDMA手机互拨为例（当SCI=2），其PAGING超时时间为：
4+9.12（第1次PAGING时间）+9.12（第2次PAGING时间）=22.24（秒）
和GSM PAGING超时时间（约10秒）相比，CDMA的PAGING超时时间过长，一般用户很难忍受22秒的等待时间。尤其在CDMA一期和二期的初级阶段，由于室内和室外覆盖问题影响PAGING成功率，导致二次PAGING失败的比例比较高，严重影响了用户感受。
不过，随着CDMA三期的建设和加大网络优化力度，覆盖（包括室内和室外覆盖）水平在不断提高，系统二次PAGING比例在不断下降，因而也大大改善了用户感受。
6.8 手机设置呼转
用户设置呼转也是增加了接续时间的一个因素，其中主要是“不可及呼转”对接续时间的影响比较大。如CDMA不可及呼转至PSTN，主叫用户需等22秒以上才能接通；同样，CDMA不可及呼转至另一部手机，那么主叫用户需等30秒左右才能接通。
6.9 VPN或PPC呼叫
智能网呼叫由于在呼叫流程中增加了SCP的控制，因而接续时间有所增加。在一个呼叫中，智能网主叫或被叫约增加接续时间1秒。
6.10手机终端
由于C网技术规范比较新，部分手机厂商（尤其是国内厂商）的技术还不完善，造成手机质量存在一定问题，即手机处理呼叫的效率和灵敏度低。手机终端对接续的影响在2002年C网全面商用的初级阶段尤为明显。
目前，随着最早一批手机的逐步淘汰和手机质量的不断提高，加上中国联通对手机入网的严格测试，手机终端对呼叫接续时间的影响会越来越小。
7.关于改善CDMA呼叫接续时间的措施
要改善CDMA呼叫接续时间可从以下几个方面进行考虑：
7.1 调整SCI (Slot Cycle Index寻呼时隙周期)设置
根据以上的分析，可通过调整BSC SCI(Slot Cycle Index)设置调整闲时监听寻呼消息的周期，从而缩短手机对PAGING的响应时间。但要考虑对手机待机时间的影响。
7.2 二次寻呼时间的优化
目前，交换机一般两次PAGING时间相同，且在第二次寻呼的等待时间里，不能响应手机对第一次寻呼的应答消息。
对于这种情况，是可以改善的。改善的措施如下：
将MSC的第一次和第二次寻呼的等待时间分开设置，如可适当缩短第1次PAGING时间。
a、在第2次寻呼的等待时间里，可以响应手机对第1次寻呼的应答消息。
根据天津联通移动通信部的网优经验和计算，如果MSC具有了上述两项功能，我们就可以适当缩短第1次寻呼的等待时间（因为在第2次寻呼的等待时间里，还可以继续响应手机对第一次寻呼的应答），这样就可以缩短第2次寻呼成功的被叫接续时长，同时也缩短2次PAGING超时听到“暂时无法接通”通知音的时间。对呼叫接续时间估计可缩短4-5秒左右。
7.3 将PAGING时间（T3113定时器）改为定长
随着网络优化的不断加强和无线网络质量的不断改善，可以考虑把PAGING时间由与SCI参数相关改为定长（即完全由交换机设定，而与SCI参数无关），且PAGING时间应随着无线网络质量的改善而减小。
7.4 合理设置软切换比例
软切换是CDMA确保通话质量和降低掉话率的重要技术措施，但若软切换比例太高（尤其是在呼叫接续阶段）势必会增加接续过程中的信令流程，从而延长了接续时间。根据经验值软切换比例应控制在35%左右。
7.5 打开EARLY TONE开关
EARLY TONE可以改善主叫侧用户对paging过程的感受度，增加系统的话音接通率。其原理如下：当将打开early ring tone开关，这时系统会在paging被叫的同时放回铃音（或音乐），现象为主叫用户会先听到回铃音，被叫用户在过几秒钟后才听到振铃音。
如paging成功后会继续放回铃音，如paging不成功则会继续放相应的录音通知，例如：当用户不在服务区，主叫侧会先听到回铃音，十几秒钟后听“您拨的用户无法接通”录音通知，这属于正常的现象。
7.6 采用ISPAGE提高PAGING成功率
由于C网技术原因造成MSC间边界区域的“乒乓效应”比较严重，这也是在MSC间边界区的用户主被叫异常和做被叫经常暂时无法接通的原因。打开ISPAGE功能可改善PAGING成功率并减少二次PAGING次数。
7.6 无线网络优化
无线网络优化可以说是彻底改善接续时间的关键因素。
对于无线环境差的区域，要尽量使得该区域出现明显的主导频，同时可以适当增加Initial Power，以减少接入时需发送多次Probe的概率。
对于接入繁忙且无线环境较好区域，可以利用周边基站分担话务以降低其繁忙程度，若效果有限，建议增加载频或基站，以减少接入时需发送多次Probe的概率。
8.结论
综上所述，在CDMA系统中，呼叫接续的总时间中MSC只占了很小的比例（约1.3~1.4秒），从信令流程上看没多大改动余地，优化的实际效果应该体现在无线侧。同时，我们看到随着网络中无线设备、交换设备和手机终端设备性能的逐步升级改善，随着网络规划和网络优化水平的不断提高，随着交换和无线系统参数的优化，困绕用户的接续时间问题将逐步得到改善。

2004年8月14日
附录：缩略语
1、SSD： Shared Secret Data，它是一个同时保存在移动台与AC的128-bit的数值。采用了SSD共享机制，手机鉴权均在VLR中完成，而不是通过HLR进行鉴权，从而缩短了手机鉴权时间。
2、CQT：Call Quality Test即呼叫质量测试
3、SCI：Slot Cycle Index寻呼时隙周期
谢玉生 男，1966年3月7日生，1989年毕业于北京邮电学院无线通信专业，大学本科，中级工程师，目前在天津联通运维部从事CDMA交换系统维护，有四年的GSM和CDMA交换网络维护、优化经验。通信地址:天津市和平区南京路258号天津联通大厦运维部，邮编:300052,E_mail:xieyusheng@cutb.net。Mobile:13312170085.
弓东伟 女，1973年3月14日生，1995年毕业于桂林电子工业学院通信工程专业，大学本科，中级工程师，目前在天津联通运维部从事CDMA交换系统维护，有四年的GSM和CDMA交换网络维护、优化经验。通信地址:天津市和平区南京路258号天津联通大厦运维部，邮编:300052,E_mail:gongdongwei@cutb.net。Mobile:13312139799.