csfb信令与指标体系研究分析

1、Documentation and EriDoc | Ericsson Internal | CBC/EO 0341- 1030 Uen, Rev PF1 | 2012-10-09 | Page 1 CSFB信令与指标分析信令与指标分析 Wang ning 2014-12-01 Documentation and EriDoc | Ericsson Internal | CBC/EO 0341- 1030 Uen, Rev PF1 | 2012-10-09 | Page 2 TD-LTE语音解决方案 目标方案：VOLTE/SRVCC LTE承载语音的目标方案，LTE运营商的最终选择 过渡方案一

2、：CSFB 目前多数LTE运营商选择的需要网络部署的过渡方案 过渡方案二：多模双待机 一种终端实现方式，将长期作为一种手持终端形态存在 Documentation and EriDoc | Ericsson Internal | CBC/EO 0341- 1030 Uen, Rev PF1 | 2012-10-09 | Page 3 CSFB基本概念 CSFB（ Circuit Switched Fallback in Evolved Packet System ） 3GPP定义的电路域回落机制，保证用户同时注册在EPS和传统 电路域网络，用户发起语音业务时，由EPS指示用户回落到电路 域网络

3、后再发起语音呼叫 CSFB是LTE语音过渡方案，目标方案为VoLTE/SRVCC，但目前 厂家设备支持、终端成熟性尚不具备，初期国际运营商LTE语音 采用CSFB。 CSFB主要过程 开机选网驻留：优先驻留在LTE，即终端开机LTE及2G/3G 电路域联合注册（确保用户同时注册在EPS和GSM电路域网络） 驻留LTE。该过程是CSFB基本流程。 呼叫请求回落：网络指示终端先重选回到2/3G，由CS网络提供 语音服务。 通话结束返回：终端完成呼叫后返回到LTE网络驻留。 Documentation and EriDoc | Ericsson Internal | CBC/EO 0341- 103

4、0 Uen, Rev PF1 | 2012-10-09 | Page 4 Rel-8Rel-9Rel-10 RwR RRC Connection Release with Redirect - Basic - SIB Skipping (3G) DMCR Deferred Measurement Control Reading Fast Return (RAN function) PS handover RwR + RIM RAN Information Management MRTF MT Roaming Forwarding Note: This slide only shows a se

5、lection of some of the key features standardized for CSFB over the last releases. Note: Rel-11 is not frozen on stage 3 level. 3GPP中主要的CSFB功能 3GPP定义的CSFB Documentation and EriDoc | Ericsson Internal | CBC/EO 0341- 1030 Uen, Rev PF1 | 2012-10-09 | Page 5 CSFB三个基本过程中的第一个过程，即三个基本过程中的第一个过程，即开机选网开机选网不涉及技

6、术选择，通不涉及技术选择，通 过在过在MME 与与MSC间开通间开通SGs接口实现，技术方案唯一接口实现，技术方案唯一 SGs接口是连接接口是连接EPC和和2G/TD电路域的桥梁电路域的桥梁：单待终端驻留：单待终端驻留LTE网络时，网络时， 为了依然能够和为了依然能够和CS域保持联系，接收来自电路域的语音通知和短信业域保持联系，接收来自电路域的语音通知和短信业 务，必须在务，必须在MME和和CS 域设备间部署域设备间部署SGs接口接口 SGs的功能的功能1： 实现联合附着实现联合附着/位置更新位置更新 用户在用户在LTE网络发起联合网络发起联合 附着附着/位置更新流程后，位置更新流程后， MM

7、E通过过通过过SGs接口发起接口发起 到到2/3G MSC的位置更新请的位置更新请 求，求， 实现在实现在LTE MME和和 2/3G MSC的双注册的双注册 SGs的功能的功能2： 短信发：短信发：MME通过通过 SGs接口向接口向2/3G MSC网络前转短信，网络前转短信， 至至SMSC 短信收：短信收：SMSC通过通过 查询查询HLR中登记中登记 的的MSC地址，通过地址，通过 SGs接口向接口向LTE网网 SGs的功能的功能3： 实现电路域的实现电路域的MT寻呼寻呼 所有电路域的被叫业务都所有电路域的被叫业务都 到联合位置更新登记的到联合位置更新登记的 MSC，通过，通过SGs接口在接

8、口在 LTE网络寻呼用户网络寻呼用户 除短信外，其他业务都需除短信外，其他业务都需 用户回落到用户回落到2G网络接收网络接收 CSFB关键技术 Documentation and EriDoc | Ericsson Internal | CBC/EO 0341- 1030 Uen, Rev PF1 | 2012-10-09 | Page 6 CSFB三个基本过程中的第二个过程，即呼叫请求回落技术有多种，其中 PS Ho过于复杂、CCO只能回落到2G，R8重定向和R9重定向是需要进行选择 的两种方案 CSFB关键技术 呼叫请求回落：涉及两种回落机制的选择，即R8重定向、R9重定向 R8重定向，e

9、NB下发RRC Release消息携带目标小区频点信息，UE回落后需读 取GSM小区系统消息 R9重定向，eNB下发RRC Release消息携带目标小区频点信息及小区系统消息， UE回落后无需再读取GSM系统消息，从而节省时间。 R9重定向=R8重定向+RIM流程 RIM：Radio Information Management，即通过在BSCSGSNMMEeNB之 间建立通信通道，提前将相关2G小区系统消息传递到eNB中的过程。 R9重定向较R8重定向回落时延短2S左右，但涉及BSC、SGSN、MME、eNB改 造 Documentation and EriDoc | Ericsson I

10、nternal | CBC/EO 0341- 1030 Uen, Rev PF1 | 2012-10-09 | Page 7 CSFB三个基本过程中的第三个过程，即通话结束返回技术，三个基本过程中的第三个过程，即通话结束返回技术，包括小区重选返回、包括小区重选返回、 基于网络的基于网络的Fast Return（简称网络（简称网络FR）、基于终端的）、基于终端的Fast Return三种技术选三种技术选 择择 小区重选小区重选：终端在通话结束后先要在2/3G完成LAU、RAU过程，然后测量 LTE邻区，并返回到LTE网络。 基于网络的基于网络的Fast Return：在G网挂机时的信道释放（Ch

11、annel Release） 消息中携带LTE邻区信息，终端收到该消息后，不进行读2G广播、LAU、RAU等 操作，直接测量选择信号最好的LTE邻区，返回LTE网络 基于终端的基于终端的Fast Return：终端在G网通话结束后根据其保存的4G频点信息 快速返回4G 前两种技术均涉及现网BSC改造，基于网络的FR较小区重选返回时延短12s左 右，需BSC额外增加软件功能；最后一种技术方案不网络设备改造，但涉及终端 功能增强，在终端不支持时需要依靠2G-3G-4G桥接方式返回4G网络 CSFB的关键技术 CSFB涉及网络节点 LTE GSM / WCDMA S1-U e-Uu Abis / I

12、ub Um / Uu S1-MME S11 SGs A / IuCS BTS NodeB eNodeB MME BSC RNC MME MSS SGSN S3 Gb / IuPS S4 S&P GW RAT change Nc / Nb Internet SGi B CSFB New functionality CSFB CSFB CSFB CSFB phone A A CSFB Documentation and EriDoc | Ericsson Internal | CBC/EO 0341- 1030 Uen, Rev PF1 | 2012-10-09 | Page 9 LTE GSM

13、/ WCDMA S1-U e-Uu Abis / Iub S1-MME S11 SGs A / IuCS BTS NodeB eNodeB MME BSC RNC MME MSS SGSN S3 Gb / IuPS S4 S&P GW Nc / Nb Internet SGi CSFB phone A CSFB subscriber Ue initiates attach procedures to LTE using Combined Attach Combined Attach (TA) MME handles the combined PS and CS Attach. For the

14、CS Attach it maps TA-LA and makes a Location Update over SGs Location Update (LA) The Ue is CSFB Attached in the LA via the MME CSFB subscriber Ue is attached via Combined Attach CSFB Attach Flow Documentation and EriDoc | Ericsson Internal | CBC/EO 0341- 1030 Uen, Rev PF1 | 2012-10-09 | Page 10 CS

15、Fallback Attach Flow Documentation and EriDoc | Ericsson Internal | CBC/EO 0341- 1030 Uen, Rev PF1 | 2012-10-09 | Page 11 MSS MSC-SM-MGw MGCFIM-MGw MRFP Packet Core GSM / WCDMA RAN LTE RAN RC MMESAE Gw GGSNSGSNCSFB Terminal 1. Subscriber registered in MSC but roam in LTE . Outgoing call to external

16、NW CS signaling 2. CS domain updated of subscribers whereabouts through CS signaling over MME-MSC (LUP, SMS etc.) payload 6. Call Setup over 2G/3G radio CSFB Terminal 5. UE and RAN triggers the fallback 3. Extended Service Request with CS FB Indicator 4. S1AP Message with CSFB Indicator PS signaling

17、 CSFB MO Call Flow Documentation and EriDoc | Ericsson Internal | CBC/EO 0341- 1030 Uen, Rev PF1 | 2012-10-09 | Page 12 CSFB MO Call Flow without PS HO Documentation and EriDoc | Ericsson Internal | CBC/EO 0341- 1030 Uen, Rev PF1 | 2012-10-09 | Page 13 CSFB MT Call Flow MSS MSC-SM-MGw MGCFIM-MGw MRF

18、P Packet Core GSM / WCDMA RAN LTE RAN RC MMESAE Gw GGSNSGSN 4. Paging over SGs-interface CSFB Terminal 1. Subscriber registered in MSC but roam in LTE 3. Incoming call to subscriber in LTE CS signaling 2. CS domain updated of subscribers whereabouts through CS signaling over MME-MSC (LUP, SMS etc.)

19、payload 6. Page response and call setup over 2G/3G radio CSFB Terminal 5. UE and RAN triggers the fallback Documentation and EriDoc | Ericsson Internal | CBC/EO 0341- 1030 Uen, Rev PF1 | 2012-10-09 | Page 14 CSFB MT Call Flow in Active Mode without PS HO Documentation and EriDoc | Ericsson Internal

20、| CBC/EO 0341- 1030 Uen, Rev PF1 | 2012-10-09 | Page 15 CSFB MT Call Flow in Idle Mode 语音质量测试主要体现在接续时延、返回时延两个方面，用户一旦成功 接续，媒体流均在CS域，通话质量与现网相当。 分段时延测试方法：即基于CSFB的关键信令流程，按信令分段监测 以抓取分段时延，便于异常情况分析： 测试方法：路测仪表在终端侧抓取空口信令，通过定制分段时延模 板，自动计算CSFB分段时延，以回落场景最复杂的CSFB 拨打CSFB双端 呼叫及返回时延为例，从信令面可分成8段 CSBS时延 Documentation

21、 and EriDoc | Ericsson Internal | CBC/EO 0341- 1030 Uen, Rev PF1 | 2012-10-09 | Page 17 外场测试结果 Documentation and EriDoc | Ericsson Internal | CBC/EO 0341- 1030 Uen, Rev PF1 | 2012-10-09 | Page 18 MME MSSeNodeB A SGsAP Paging Request Paging Paging Extended Service Request SGsAP Service Request 寻 呼 阶 段 S1AP Initial Context Setup Request S1AP Initial Context Setup Response S1AP UE Context Release Request S1AP UE Context Release Command Paging Response 回