TDLTE语音解决方案之CSFB

TD-LTE语音解决方案之CSFB分析与研究LTECSFB分析与研究了解LTECSFB的技术原理及优缺点；掌握LTECSFB中基本信令流程及异常原因分析；后台相关参数配置；具体案例分析实战。第一部分CSFB技术概述&优缺点第二部分CSFB基本信令流程及异常分析第三部分后台相关参数配置第四部分CSFB案例分析实战CSFB技术介绍CSFallback主要解决附着于LTE网络的双模终端如何在LTE网络中接收到电路域的被叫寻呼等问题，要求MSC能够建立与MME之间的SGs接口，实现LTE和2G/3G的联合位置更新和寻呼等操作。CSFBCSFB（CSFallback）是指CS域语音回落，用于在LTE和2、3G网络共同覆盖的区域对于不支持IMS业务的终端回落到2、3G网络的CS域进行语音业务。CSFallback的网络架构对于MME来说，其实是增加了一个SGS接口，用于和MSCServer的消息的相互发送，实现EPC的移动性管理。网络结构如图：返回方式终端CS业务结束后可以通过重选(SI2)、快速返回(Release)和终端自主返回(驻留过的)3种方式返回LTE网络。1、实现原理：MME根据TA和LAI的关系，在用户进行联合附着或者联合TAU过程中根据LAI选择不同的MSC/VLR完成用户的位置更新。在用户需要进行CS语音业务的时候，作为被叫把CS寻呼消息发送到终端。终端通过扩展业务请求通知MME进行回落，MME通知eNodeB用户回落。终端发起重选或者切换完成CSFB流程。2、各网元作用：CSFB过程中，主要涉及到的网元有eNodeB、MME、MSC/VLR和HSS。eNodeB完成用户的注册以及与核心网的信令交互，完成寻呼以及和终端的测量以及能力协商；MME主要完成用户的注册、承载建立和用户的位置更新；MSC/VLR主要用户完成用户的CS域位置更新、注册以及语音和短消息业务的发起；HSS主要完成用户的签约数据插入和管理CSFB各网元作用CSFB------移动性管理移动通信网必须时刻了解移动终端的位置，以便给它发送移动终端服务请求。确定移动终端位置的过程称为移动性管理。为了利用CSFallback完成一次呼叫，CS域需要了解移动终端当前所驻留的LTE位置区。为了解决这个问题，当用户移动到新的TA或需要重新创建SGs关联时，需要进行联合的TA/LA更新。TA与LA的联合更新过程：①移动终端会向MME发送一个TAU请求消息，指示此次更新为跟踪区和位置区的联合更新。②MME会指示HSS进行位置更新。③MME根据TA和LA的对应关系数据库找到相应的LA和MSC/VLR，通过SGs参考点发送LAU请求消息给MSC/VLR。在接收到的MSC/VLR存储发起请求的MME的ID与移动终端的IMSI之间建立对应关系。通过这种方法，就可以使MSC/VLR知道驻留在LTE网络中的移动终端所连接的MME。④VLR对HSS执行位置注册流程。⑤MSC/VLR发送给MME一个TMSI用于移动终端结束CS域呼叫时使用。最后，MME将TMSI发送给移动终端完成联合位置注册过程。CSFallback的优点及问题分析优点：网络结构简单。不需要IMS系统支撑就可以使LTE实现对语音业务支持的优点。在LTE网络部署初期，为更加有效地利用现有2G/3G网络资源。CSFallback作为一种由CS域语音向全IP语音的过渡技术。存在问题：CSFallback仅适用于2G/3G网络与LTE网络重叠部署的场景。由于LTEVoIMS和多媒体业务是移动网络发展的必然趋势，CSFallback只是作为一种过渡技术，但与VoIMS方案之间并没有可继承性。CSFallback技术不支持数据业务和语音业务的并发。CSFallback导致用户的呼叫时延大幅增加。第一部分CSFB技术概述&优缺点第二部分CSFB基本信令流程及异常分析第三部分后台相关参数配置第四部分CSFB案例分析实战CSFB业务流程主叫：被叫：主叫：①UE向MME发起CSFBMO请求（若终端处于空闲态需先建立RRC连接）②MME要求eNodeB对UE进行CSFB回落③eNodeB指示UE重定向到2/3G网络，R8重定向：RRCRelease消息中的重定向字段包含GSM频点信息④UE搜索GSM频点，同步GSM小区⑤UE读取GSM系统消息（注：若R9重定向无此步骤）⑥若UE开机联合位置更新时TA对应LA同回落后LA不同，需执行LAU流程⑦UE在2/3G网络发起MO呼叫请求，且UE会向网络上报CSFBMO标签被叫：①主叫交换机向被叫归属HLR查询路由②呼叫路由到联合位置更新的MSC③MSC通过SGs接口在LTE网络寻呼UE④UE在LTE网络响应寻呼发起CSFB请求⑤MME要求eNodeB对UE进行CSFB回落⑥eNodeB下发重定向指引UE回落2G网络⑦UE与目标2G小区同步，读取广播，其中可缓读广播消息13，缩短起呼时延⑧UE响应寻呼(并上报CSFBMT标签)，建立被叫通路CSFB主要信令点主叫流程在GSM网络进行呼叫建立被叫号码/接通信息挂机位置更新GSM网络LTE网络回落至2GExtendedServiceRequest，携带service-typeLTE网络RRCConnectionRelease，携带配置的GERAN相邻频点组起始频点和GERANBCCH相邻频点信息CMServiceRequest，携带业务类别及TMSI信息Alerting，表示核心网给主叫回振铃音，（另通过Setup消息可以查看被叫号码）ChannelRelease挂机（另用户主动挂机对应Disconnect消息）TrackingAreaUpdateAccept，携带TAU类别（combined-TA）、TAL对应的GSM侧LAC信息CSFB主要信令点被叫流程寻呼响应接通信息挂机位置更新GSM网络LTE网络回落2G网络Paging，即收到寻呼消息LTE网络RRCConnectionRelease，携带配置的GERAN相邻频点组起始频点和GERANBCCH相邻频点信息PagingResponse即寻呼响应Alerting，表示核心网给被叫回振铃音，ChannelRelease挂机TrackingAreaUpdateAccept，携带TAU类别（combined-TA）、TAL对应的GSM侧LAC信息ExtendedServiceRequest，携带service-type：mobile-terminating-CS-fallbackCSFB信令流程CSFB异常分析未搜索TD-LTE网络驻留不能在TD-LTE网络稳定驻留LTE网络完成联合注册失败CSFB异常分析SIM卡未开通4G业务CSFB手机选网模式设置错误TAC、LAC不一致：MME配置的TA所匹配的LA非MSC所属的LA。网络侧SGs口未完成互联互通eNodeB未开启完整性保护和鉴权核心网MME未开启CSFB功能eNodeB配置的小区重选参数不合理驻留TD-LTE，呼叫过程未接通GERAN频点漏配、系统优先级、GERAN载频数目等弱覆盖、2G质差、拥塞、基站硬件故障第一部分CSFB技术概述&优缺点第二部分CSFB基本信令流程及异常分析第三部分后台相关参数配置第四部分CSFB案例分析实战后台相关参数配置：参数名称网管配置GLCSFB功能开关打开基于覆盖的重定向算法启动开关打开CSFB到GSM时，优先采用的方式重定向GERAN载频数目1GERAN频点CSFB优先级255GERAN频点重定向优先级254GERAN系统空闲态用户CSFB目标系统优先级100UTRAN系统连接态用户CSFB目标系统优先级0GERAN系统连接态用户CSFB目标系统优先级100UTRAN系统连接态用户CSFB目标系统优先级0用于向GERAN进行CSFB的测量配置-44、-95用于向TDS进行CSFB的测量配置-44、-90CSFB呼叫建立时延CSFB呼叫建立时延主要包括三个部分：UE在LTE侧起呼/接收寻呼到收到重定向命令、UE收到重定向命令后搜索接入GSM小区并读取GSM系统广播、建立GSM通话等，下面将详细介绍每个部分时延的影响因素。MSC开启EarlyAlerting/ACM功能eNodeB开启基于测量的重定向功能LTE侧二次寻呼重定向命令中配置的GSM频点不合理G网通话建立时延问题UE在LTE侧起呼/接收寻呼到收到重定向命令UE收到重定向命令后搜索接入GSM小区并读取GSM系统广播建立GSM通话CSFB呼叫建立时延主要CSFB呼叫时延优化分类序号

措施

实施场景验证效果

流程优化1IDRQ信令流程关闭临时措施呼叫时延缩短0.9sIDRQ信令流程关闭后无法根据IMSI信令跟踪，使用手机号码信令跟踪，切换后信令无法跟踪。23GClassmark流程关闭优化措施呼叫时延缩短0.4s3主叫鉴权流程关闭应急措施预计呼叫时延缩短1s集团不允许实施4TCH立即指配功能验证临时措施根据验证无线利用率低于50%的G网小区修改对G网影响可控;单点呼叫时延缩短2.5s（UED2），单网格呼叫时延缩短0.59s；参数优化5CSFB寻呼间隔优化优化措施减小寻呼间隔，可减少2/3次寻呼耗费时间。2/3次寻呼平均减少呼叫时延缩短0.09s6跳频下发方式验证优化措施跳频下发方式由CA+MA更改为FequencyList，单点验证无增益。7DRX寻呼周期调整验证临时措施单点CSFB时延无明显增益，