山西電子技術(shù)通信技術(shù)2013年第6期文章編號:1674-4578(2013 )06-0042-03SRVCC性能分析與優(yōu)化*王愛軍，楊順風(fēng)(重慶郵電大學(xué)通信與信息工程學(xué)院,重慶400065)摘要:SRVCC( Single Radio Voice Call Continuity)是LTE( Long Term Evolution)與CERAN/UTRAN CSM EDCERadio Access Network/UMTS Terestrial Radio Access Network) 網(wǎng)絡(luò)之間的話音切換的長期解決方案,首先對該方案中切換時延過長問題進行了研究,然后提出了一種改善時延的優(yōu)化方案,減少了SRVCC切換過程中整個業(yè)務(wù)的中斷時間。關(guān)鍵詞:LTE; SRVCC;時延;中斷時間中圖分類號:TN929.5文獻標識碼:A0引言圖1所示5。隨著移動通信網(wǎng)絡(luò)的不斷發(fā)展, PS網(wǎng)絡(luò)將最終取代CS網(wǎng)絡(luò),而CS域語音業(yè)務(wù)也將逐步演進到PS域。但這是一個相當長的過程,需要終端、無線接人網(wǎng)和核心網(wǎng)的全面支持Im:和優(yōu)化,需要全面部署IMS網(wǎng)絡(luò)"。因此，在LIE網(wǎng)絡(luò)具有S1-MMRL興四提供話音業(yè)務(wù)能力之后的相當長時間內(nèi), LTE網(wǎng)絡(luò)將與2C/3C網(wǎng)絡(luò)并存?；赩oLTE/SRVCC語音業(yè)務(wù)過程的實現(xiàn)將解決UE在支持VoIP業(yè)務(wù)的網(wǎng)絡(luò)和不支持VoIP業(yè)務(wù)的網(wǎng)絡(luò), Heaterpathaher HO之間移動時保持話音連續(xù)性的問題。-------- Sipsigraling peth before 1o0但是在現(xiàn)有技術(shù)提出的SRVCC解決方案中, SRVCC的切換過程實際包括無線鏈路切換和VCC域切換兩個過程,圈1 E-UTRAN 到GERAN/UTRAN的SRVCC網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)圉且必須等這兩個過程完成后,用戶語音業(yè)務(wù)才能恢復(fù)(2)。這1.2 SRVCC 切換信令流程分析樣就導(dǎo)致LTE向2G/3C網(wǎng)絡(luò)執(zhí)行SRVCC切換總的中斷時考慮到GERAN網(wǎng)絡(luò)具有更好的語音能力06),且E-延遠遠超過語音業(yè)務(wù)在執(zhí)行向2G/3G無線鏈路切換時延。UTRAN切換至GERAN/UTRAN的流程大體相似,因此,我再者,在完成VCC域切換后若出現(xiàn)切換終端向2G/3G無線們以E-UTRAN到GERAN的SRVCC流程為例進行分析,鏈路切換失敗,該終端再回到原網(wǎng)絡(luò)后無法重新收發(fā)語音業(yè)并且主要針對終端和網(wǎng)絡(luò)不支持DTM的場景。E- UTRAN務(wù)數(shù)據(jù),導(dǎo)致掉話。到GERAN SRVCC流程如圖2所示5。SRVCC作為LTE向2G/3C話音切換的一種長期解決當網(wǎng)絡(luò)或者終端不支持DTM,那么網(wǎng)絡(luò)只可以使用普方案[)] ,本文先對SRVCC技術(shù)進行分析,然后在此基礎(chǔ)上針通的切換命令HANDOVER COMMAND,僅進行CS域切換,對SRVCC過程切換時延過長問題,提出優(yōu)化方案,目的在于PS業(yè)務(wù)和流程掛起,切換完成后終端將請求掛起GPRS。流通過數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)的方式減少域切換流程所產(chǎn)生的業(yè)務(wù)中斷,從程分析如下:而減少整個SRVCC切換過程中總的業(yè)務(wù)中斷時間。(1) UE發(fā)送測量報告給E - UTRAN。1 SRVCC性能分析(2)源E-UTRAN根據(jù)當前的測量結(jié)果以及終端是否SRVCC主要是在LTE向2C/3C網(wǎng)絡(luò)進行話音切換時,支持SRVCC功能來決定是否發(fā)起SRVCC過程。保證話音業(yè)務(wù)的連續(xù)性,該方案在網(wǎng)絡(luò)從傳統(tǒng)的2G/3G網(wǎng)(3)源E - UTRAN發(fā)送切換請求信息給MME。(4)基于語音承載相關(guān)的QCI和SRVCC HO指示,源絡(luò)向基于全IP的EPS網(wǎng)絡(luò)遷移階段尤為必要4。MME將語音承載從非語音承載中分離出來,且僅向MSC1.1 SRVCC 技術(shù)概述當用戶駐留在LIE網(wǎng)絡(luò)時,采用IMS呼叫流程建立話Server發(fā)起語音承載的PS - CS切換流程。音呼叫,為了方便到CS域的語音組件進行會話切換(5) MME向MSC Server發(fā)送一一個SRVCC PS to CS Re-(SRVCC), IMS多媒體電話會話業(yè)務(wù)需要錨定在IMS。quest消息。CS 域安全秘鑰可以通過包含在MM上下文中SRVCC用于LTE到2G/3G之間互操作的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)如的E-UTRAN的E - UTRAN/EPS域秘鑰由MME推導(dǎo)出。收稿日期:2013 -08 -15基金項目:新一代寬帶無線移動通信網(wǎng)國家科技重大專項(2012ZX03001012)中國煤化工作者簡介:王愛軍(1989- ),女,湖南婁底人,碩士研究生,研究方向為移動通1MHCNMH G楊順風(fēng)(1990- ),男,四川廣安人，碩士研究生,研究方向為TD - LTE終賜協(xié)僅開發(fā)。.第6期王愛軍,等:SRVCC性能分析與優(yōu)化43(6) MSC Server通過發(fā)送Prepare Handover Request 消RAI pair ,將觸發(fā)目標SCSN向源MME發(fā)送Suspend Notifica-息給目標MSC,讓PS -CS切換請求和CS - inter - MSC切換tion消息,MME向目標SCSN回復(fù)Suspend Acknowledge。請求相互作用。MSC Server對目標BSS在接口上分配-一個(19)目標BSS向目標MSC發(fā)送切換完成消息。默認SAI作為源ID,且對Prepare Handover Request 使用(20)目標MSC向MSC Server發(fā)送SES消息。BSSMAP encapsulated。(21)通過發(fā)送IsUP Answer message給MSC Server完成(7)目標MSC和目標BSS之間交換切換請求消息及響建立過程。應(yīng)消息，以執(zhí)行資源分配。(22) MSC Server發(fā)送SRVCC PS to CS Complete Noif-(8)目標MSC向MSC Server發(fā)送Prepare Handover Re-cation消息給源MME,通知其UE已經(jīng)到達目標側(cè)。源MMEsponse消息。通過發(fā)送SRVCC PS to CS Complete Acknowledge消息給MSC(9)建立目標MSC和MSC/MGW之間的電路域連接,Server來確認該消息?？梢酝ㄟ^使用ISUP IAM和ACM消息來建立。(22a) MME通過話音或CBR承載去激活所有承載。(10) MSC Server通過使用STN - SR來發(fā)起會話轉(zhuǎn)移流(23a)若HlR更新, IMSI已被鑒定,但是在VLR中未程,通過發(fā)送ISUP IMA消息至IMS網(wǎng)絡(luò),在會話轉(zhuǎn)移過程中知,MSCServer將對UE進行TMSI重分配,使用其自身未廣執(zhí)行標準的IMS業(yè)務(wù)連續(xù)性流程。播的LAI,若MSC Server和其他的MSC/VLRs服務(wù)相同的(11)在會話轉(zhuǎn)移流程過程中,由CS access leg的SDP更LAI,則使用其自身的Network Resource ldentifer( NRI)。新遠端,此時VoIP分組包下行數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)換至CS access lego(23b)若MSC Server執(zhí)行的TMSI重分配成功，則MSC(12)源IMS access leg被釋放。Server向HSS/HLR執(zhí)行MAP Update Location。(13) MSC Server發(fā)送一個SRVCC PS to CS Response消(24)對于緊急服務(wù)會話,切換完成之后,源MME或者息給源MME。MSC Server向和源或者目標側(cè)相關(guān)聯(lián)的GMLC發(fā)送一個攜(14)源MME發(fā)送一個切換命令消息給源E-UTRAN,帶MSC Server識別的Subscriber Location Report。該消息中僅包含話音組件消息。在上述場景中,核心網(wǎng)需要將非語音承載掛起,以便UE(15)源E-UTRAN發(fā)送一個切換命令消息給UE。在短時間內(nèi)切換回E - UTRAN網(wǎng)絡(luò)時可以迅速恢復(fù)相關(guān)的(16) UE轉(zhuǎn)移至CERAN。承載資源。但是由于UE切回時間不確定,所以為了防止切(17)目標BSS進行切換檢測,UE通過目標BSS向目標換時間過長導(dǎo)致E - UTRAN無法釋放其相關(guān)資源的情況，MSC發(fā)送切換完成消息。需要在E-UTRAN網(wǎng)絡(luò)的MME上啟動承載資源釋放定時(18) UE開始掛起操作流程。從GUTI獲取TL和.器,定時器超時后刪除UE在E - UTRAN網(wǎng)絡(luò)中的資源[6]。Souree E-| Source。 MSCS-GW/PDNIMSUTRANI MME 川Server/MGw MSC|GW1.Menrurment rpon2.Decision for HO ]3.Handower ReuiledC 4.Besrer Spliting5.PS leCS R6.Prep. HO Req7.HO RenupUAckR.Prep HO ResEunblish cireui10.1nitiatlon of ssion TraserSTN -S or E-STN- SR)13.PS toCSs Resp|15.HO from E-TRAN commend[16.UK lunes lo GERAN]廣12ReevegsIMNS7.HO Drtection1.8Sspnd(ee TS23.060)18 Suspend RequesURexT18.Suspend20. SES(HO Campletel2IANSWER--22 Bearer handlin and suspend23-.TMSI Relloceation中國煤化工圄2無DTM支持,從E- UTRAN到CERAN SRY.MHCNM HG.4山西電子技術(shù)2013年UTRAN網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)關(guān)節(jié)點。MCW負責(zé)處理用戶業(yè)務(wù)數(shù)據(jù),且2 SRVCC 優(yōu)化方案探討只與MSC Server進行控制信令交互,MSC Server負責(zé)處理控從上一節(jié)的流程分析可以看出,LTE向GERANVUTRAN制信令,通過與MCW之間的交互控制信令來控制MCW對話音切換過程中的無線鏈路切換和VCC域切換是并行發(fā)生用戶業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的處理。的周,并且需要等兩個過程都完成后,用戶話音業(yè)務(wù)才能恢復(fù),從而造成了SRVCC切換業(yè)務(wù)中斷時延長的缺陷?；谏鲜鰡栴},本文對SRVCC過程的優(yōu)化方案進行了如下探討,目的在于跛少由于VCc域切換流程所帶來的語MME |sS1-MM音業(yè)務(wù)中斷時間。即在E- UTRAN網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)網(wǎng)關(guān)/分組數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)(SCW/PCW)和CERAN/UTRAN網(wǎng)絡(luò)的媒體網(wǎng)關(guān)(MCW)之間建立承載，并在Vcc域轉(zhuǎn)換過程之前,通過該. Bentretpat Wrte HO承載向目標GERAN/UTRAN網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)發(fā)語音業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)。改進.SIP nigmaling path brfore H0的方案所對應(yīng)的SRVCC網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)和流程圖如圖3和圖. Besr patbh befere VCC 104所示(2)。團3 E- UTRAN到CERAN/UTRAN的MSC服務(wù)器/MCW是連接CERAN/UTRAN網(wǎng)絡(luò)與E-SRVCC網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)圈(改進)1.Mesuremrent sporisL.Dreian for麗.Handorer RegfrnedI 5.PS CSR7.HO Renynu/AckD3.UE Lunes 10 GERAN14.HO DeletionI 15.Suspend15.Sunpenl17.SEFSHO Cmplntel6.HOComplete.r5 toC圈4無DTMI支持,從E-UTRAN到CERAN SRVCC流程圖(改進)圖4中SRVCC改進流程與圖3中的SRVCC流程的主要3 結(jié)論區(qū)別在于,IMS域切換時間點不同,在改進方案中,MME收到本文先對E- UTRAN網(wǎng)絡(luò)到GERAN/UTRAN網(wǎng)絡(luò)話音源MSC Server/MCW發(fā)送來的“PS to CS complete'消息后，切換過程的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)及信令流程圖進行了分析,然后對MME對scw進行承載更新，請求SCW/PGW將該SRVCCSRVCC過程的優(yōu)化方案進行了初步探討,通過優(yōu)化方案可以業(yè)務(wù)的承載從E- UTRAN轉(zhuǎn)向源MSC/MCW ,SCW/PCW返減少vcc域切換過程中的語音業(yè)務(wù)中斷時間,從而減少整個回響應(yīng)，確認收到更新承載的請求消息。SCW/PCW向源SRVCC切換過程中總的業(yè)務(wù)中斷時間。并且當發(fā)生空口鏈路MSC Seve/MCw發(fā)送SRVCC業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，然后發(fā)送給目標切換失敗時,可以取消VCC域切換轉(zhuǎn)換流程,避免業(yè)務(wù)失敗。MSC Server/MCW, 再繼續(xù)向CERAN/UTRAN網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)發(fā).參考文獻SRVCC業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，在CERAN/UTRAN和E- UTRAN之間傳[1] 楊紅梅,趙勇. LTE/SAE網(wǎng)絡(luò)語音業(yè)務(wù)技術(shù)實現(xiàn)及標輸SRVCc業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的承載建立好了之后,源MSC Server/準研究[J].電信網(wǎng)技術(shù),2010(1):53 -56.McW再向IMS發(fā)送域切換指示消息,進行VCc域切換。在[2] WANC中國煤化ehad,Device andvcc域切換完成后, IMS指示刪除源MSC Server/MCw與.Systemfransmission: WiposGw/PGW之間的承載,釋放該鏈路所占用的資源。Patent 2MYHCNMHG (下轉(zhuǎn)第92頁)山西電子技術(shù)2013年改進后的RSA加密算法可以通過簡單的循環(huán)迭代完成[3]許金玲,唐勇 ,楊華玲.動態(tài)組合RSA算法[J].計算機整個RSA加解密過程,減少了將+進制數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為二進制工程與設(shè)計,2006 (13): 2452 -2456.數(shù)組和用擴展的歇幾里得算法求乘法逆元這兩步,不僅降低[4] R. Schoof. Ell iptic Curves over Finite Field and the了程序的復(fù)雜性,而且提高了運算的效率。Computation of Square Roots Mod P [J]. Mathematics of4結(jié)論Computation, 1985 (53): 483 - 494.本文針對RSA加密算法時間開銷高和程序復(fù)雜的缺[5]胡軍. RSA加密算法的研究與實現(xiàn)[D].馬鞍山;安徽工業(yè)大學(xué),2010.點,提出一種基于乘同余特性的SMM加密改進算法,該改進[6]李繼. EIGamal型數(shù)宇簽名方案及其應(yīng)用的研究[D].算法可減少RSA模幕乘運算過程耗時以及提高RSA加解密速度。最后通過改進前后算法的實例對比證明了本文所提西安:西安電子科技大學(xué),99.[7]楊維忠,李彤 ,郝林. RSA加密體制的安全隱患[J].云改進RSA加密算法的有效性。南大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版) ,2004(18) :35 -38.參考文獻[1]馮登國,裴定一. 密碼學(xué)引導(dǎo)[M].北京:科學(xué)出版社，[8] 陳運.一種組合RSA算法[J].電子科技大學(xué)學(xué)報，2010 (19):116-119.1999:10- 13.[2] 蘭海兵,程勝利. RSA算法及其實現(xiàn)技術(shù)的改進研究9] 蘭海兵,程勝利. RSA算法及其實現(xiàn)技術(shù)的改進研究[J].交通與計算機,2006(10):2 -6.[J].交通與計算機2006(10):2 -6.Study of RSA Encryption Algorithm and Its Improved AlgorithmTian Wenyan'，Li Zenin2(College of Elecronics and Inormain Engineering, Tairuan University of Science and Technology, Taiyuan Shanxi 030024, China;2. China Mobile Taiyuan Branch of Shanxi Prorince, Taiyuan Shanxi 030009, China)Abstract:In this paper, encryption and decrypion is achieved frstly by using the RSA eneryption algorithm and the data is trans-mitted safely. Then, aiming at the shortcoming of large time consumption and complexity of the RSA encryption algorithm, a new fastRSA algorithm is presented, which is an improvement of a fast RSA algorithm based on symmetry of modulo multiplication (SMM algo-rithm). The calculated speed is improved obriously and the algorithm is simpler than the previous algorithm, which can prove the ef-fectiveness of the improved algorithm that proposed in this paper.Key words :RSA; encryption; public key ; improved algorihm(上接第44頁)nuity (SRVCC)[S]. September 2011.[3] Namakoye J, Van Olst R. Performance Evaluation of a[6] 章海峰,李俊平. Lte與2C/3C網(wǎng)絡(luò)融合部暑策略探voice Call Handover Scheme Between LTE and UMTS究[J].郵電設(shè)計技術(shù),2012(2) :2.[C]//AFRICON, 2011. IEEE,2011:1 -5.[7] 劉展. SRVCC優(yōu)化方案研究及改進[D].北京:北京郵[4] Koshimizu T, Tanaka I, Nishida K. Improvement on the電大學(xué),2011.VoLIE ( Voice over LTE) Domain Handover with Opera-[8] 劉曉宇,姜怡.語音連續(xù)性技術(shù)SRVCC性能分析與優(yōu)tor's Vision [ C]//World Telecommunications Congress化[C].中國通信學(xué)會信息通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)委員會2009(WTC), 2012. IEEE, 2012: 1-5.年年會論文集(下冊) ,2009.[5] 3CPP TS 23. 216 - 980, Single Radio Voice Call Conti-Performance Analysis and Optimization of Single Radio Voice Call ContinuityWang Ajjun, Yang Shunfeng(School of Communications and lnformation Eginering, Chongqing Uninersity ofPosts and Telecomumurications, Chongqing 400065 , China)Abstract:Single Radio Voice Call Continuity (SRVCC) is deemned to be the long - lerm solution for LTe and GERAN/UTRANvoice handover. Firstly the article studies the problem about the excssive handover delay of SRVCC. Finally, it designs a scheme toimprove the delay performance that can reduce the overall service interuption time.中國煤化工Key words :LTE; SRVCC; delay; interuption timeMHCNM HG.