阳泉2G用户占用3G网络无法重选至2G网络案例分析
测试时间：2010年9月1日、2日、3日
测试地点：阳泉、太原、晋中
测试人员：薛艳鹏
测试设备：中兴CNT路测软件，中兴T6手机，三星F408，诺基亚5230
其它相关说明：测试区域均有2/3G网络覆盖且覆盖良好，测试手机支持2/3G业务
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一、问题现象描述
2010年9月1日有联通GSM网络用户（未开通3G业务）反映其诺基亚手机（支持3G功能）长时间占用到3G网络（手机显示3G）但无3G信号，导致手机无法进行业务，检查其手机网络设置为自动模式，将其手机网络设置为GSM后，手机正常重选回GSM网络，此时手机可以正常使用。
二、问题处理过程
1、现场测试
通过对用户回访，了解到上述问题现象可得出这样的结论：该用户手机设置为自动模式的情况下，会自动搜索3G网络，但搜索到3G网络接到网络位置更新拒绝消息后（用户仅开通2G业务，未开通3G业务），却无法重选至2G网络，从而导致此用户手机占用到3G网络（手机显示3G）但无3G信号，手机却又无法进行其它业务。
结合上述问题现象，我们在阳泉煤专校区对此问题场景进行了模拟测试：（手机全部支持GSM+WCDMA,SIM只开通GSM业务未开通3G业务（HLR中通过ARD进行限制））
手机信息
操作类型（网络选择）
备注
品牌
型号
GSM到自动模式
UMTS到自动模式
三星
F408
正常选到GSM网络
正常选到GSM网络
测试卡仅开通2G业务，未开通3G业务，测试手机支持2/3G网络
HTC
T8585
正常选到GSM网络
正常选到GSM网络
诺基亚
6650F
正常选到GSM网络后会重选至UMTS挂死
诺基亚
5230
正常选到GSM网络
无法选到GSM，而一直挂死在UMTS网络（100%出现这种情况）
ZTE
T6
正常选到GSM网络后（大约1分钟）会重选至UMTS挂死（有一定概率）
正常选到GSM网络后（大约1分钟）会重选至UMTS挂死（有一定概率）
ZTE
F106
正常选到GSM网络后（大约1分钟）会重选至UMTS挂死（有一定概率）
正常选到GSM网络后（大约1分钟）会重选至UMTS挂死（有一定概率）
测试过程中三星-F408、HTC-T8585未出现用户反映的问题，诺基亚-6650F/5230及ZTE-T6/F106均出现用户反映的问题，其中以上两款诺基亚手机每次测试均会出现用户反映的问题，而ZTE手机出现用户反映的问题的概率也比较大（测试5次问题出现4次）。
2、本地网间对比测试
为进一步定位问题我们于9月2日分别对晋中、太原的2/3G网络进行了此场景测试。
晋中2/3G网络测试结果：
手机信息
操作类型（网络选择）
备注
品牌
型号
GSM到自动模式
UMTS到自动模式
三星
F408
正常选到GSM网络
正常选到GSM网络
测试卡仅开通2G业务，未开通3G业务，测试手机支持2/3G网络
HTC
T8585
正常选到GSM网络
正常选到GSM网络
诺基亚
5230
正常选到GSM网络
无法选到GSM，而一直挂死在UMTS网络（100%出现这种情况）
ZTE
T6
正常选到GSM网络
正常选到GSM网络
太原2/3G网络测试结果：
手机信息
操作类型（网络选择）
备注
品牌
型号
GSM到自动模式
UMTS到自动模式
三星
F408
正常选到GSM网络
正常选到GSM网络
测试卡仅开通2G业务，未开通3G业务，测试手机支持2/3G网络
HTC
T8585
正常选到GSM网络
正常选到GSM网络
诺基亚
5230
正常选到GSM网络
正常选到GSM网络
ZTE
T6
正常选到GSM网络
正常选到GSM网络
通过以上三个地市测试结果对比我们发现，三星-F408、HTC-T8585始终未出现用户反映的问题，诺基亚-5230在太原测试时未出现用户反映的问题，而在阳泉、晋中却一直出现用户反映的问题，为此我们对比了三个地市测试数据，从测试数据进行分析。
3、数据分析
信令流程：
从上图可以看到，在阳泉、晋中及太原进行网络测试时，手机发起RRC建立过程正常、鉴权加密过程正常，而当手机发起位置区更新请求LocationUpdatingRequest及附着请求PSAttachRequest时却被拒绝，因此我们判断问题在拒绝的原因值上。
将T6手机由GSM到自动模式或UMTS到自动模式时手机进行位置区更新时LocationUpdatingRequest，手机接收到不同原因值的位置区更新拒绝消息LocationUpdatingFailure，在阳泉、晋中（中兴MSC）测试中网络侧下发的LocationUpdatingFailure原因值为Reject cause =12( Location Area not allowed )，而在太原(华为MSC)测试中网络侧下发的LocationUpdatingFailure原因值为Reject cause =15( No Suitable Cells In Location Area )。
阳泉：(中兴MSC)
电路域（中兴MSC）：位置区更新拒绝原因Reject cause =12( Location Area not allowed )
分组域(中兴GGSN):附着失败原因GMM cause =15( No Sutable Cells In Location Area)
晋中：(中兴MSC)
电路域（中兴MSC）：位置区更新拒绝原因Reject cause =12( Location Area not allowed )
分组域(中兴GGSN):路由区更新失败原因Force to standy =0(Force to standy not indcated)
太原：（华为MSC）
电路域（华为MSC）：位置区更新拒绝原因Reject cause =15( No Suitable Cells In Location Area )
分组域(中兴GGSN):附着失败原因GMM cause =15( No Sutable Cells In Location Area)
结合以三个地市测试数据分析，我们看到分组域因为同是中兴设备，回复全部为GMM cause =15( No Sutable Cells In Location Area)，华为MSC回复为Reject cause =15( No Suitable Cells In Location Area )，中兴MSC回复为Reject cause =12( Location Area not allowed )，因此本问题与核心网设备厂家相关。
4、技术规范
我们查阅了相关技术规范，也能说明这个原因。
Table 1: Effect of LR Outcomes on PLMN Registration
Location Registration Task State
Registration Status
Registered PLMN is
Updated
Successful
Indicated in the stored registration area identity
Idle, No IMSI
Unsuccessful
No registered PLMN (3) (4)
Roaming not allowed:
a) PLMN not allowed
Unsuccessful
No registered PLMN (4)
b) LA not allowed or TA not allowed
Indeterminate(1)
No registered PLMN
c) Roaming not allowed in this LA or Roaming not allowed in this TA
Indeterminate (2)
No registered PLMN (4)
d) No Suitable Cells In Location Area or No Suitable Cells in Tracking Area
Indeterminate (5)
No registered PLMN
e) Not authorized for this CSG
Indeterminate (6)
No registered PLMN
Not updated
Unsuccessful
No registered PLMN (4)
1) The MS will perform a cell selection and will eventually either enter a different state when the registration status will be determined, or fail to be able to camp on a new cell, when registration status will be unsuccessful.
5) The MS will attempt registration on another LA or TA of the same PLMN, or equivalent PLMN if it will enter either the Automatic Network Selection Mode procedure of subclause or follow the Manual Network Selection Mode procedure of subclause . If the appropriate process does not result in registration, the MS will eventually enter the limited service state.
Figure 3: Location Registration Task State diagram
查阅3GPP规范，，可以看出，位置更新拒绝原因为LA not allowed or TA not allowed，时手机要进行小区选择，再试图注册，小区选择可以是同LAC、也可以不同LAC，各种厂家执行有区别，因此出现有的手机有问题（NOKIA），有的没有问题（三星）；位置更新拒绝原因为No Suitable Cells In Location Area or No Suitable Cells in Tracking Area时手机必须重新选择LAC，而在同一地点，GSM和WCDMA同属于一个PLMN（MCC+MNC=46001）,分属于不同LAC，这样就可以避免部分手机出现问题。
三、调整建议措施
中兴MSC上修改CAUSE，由12( Location Area not allowed )改为15 ( No Suitable Cells In Location Area )
四、结果验证分析
9月3日下午2点30分，厂家该Reject cause值进行数据修改，我们及时对阳泉的网络进行了测试验证，经过测试验证我们发现该问题已不存在，问题得到解决。
手机信息
操作类型（网络选择）
备注
品牌
型号
GSM到自动模式
UMTS到自动模式
三星
F408
正常选到GSM网络
正常选到GSM网络
测试卡仅开通2G业务，未开通3G业务，测试手机支持2/3G网络
HTC
T8285
正常选到GSM网络
正常选到GSM网络
诺基亚
6650F
正常选到GSM网络
诺基亚
5230
正常选到GSM网络
正常选到GSM网络
ZTE
T6
正常选到GSM网络
正常选到GSM网络
ZTE
F106
正常选到GSM网络
正常选到GSM网络
五、总结
部分用户对手机终端功能可能不甚了解，对于类似的情况用户可以手动选择网络类型，将手机网络模式设置为GSM，该问题就不会出现。规范是统一的，但不同手机厂家在技术实现细节上还是有一定差异，站在网络侧必须全面考虑，本次也检验出我们的网络存在的深层潜在问题，通过此次相应参数的修改，网络可以更好的引导手机，使用户享受更优质的网络服务。
