CSFB常见回落失败分析.doc

关于CSFB策略中的典型问题研究CSFB基本原理CSFB网元策略标准CSFB部署的方案需要对大量GSM核心网及接入网设备进行升级，现网采用的简化方案则在2G BSC不配置4G邻小区关系，终端通过3G桥接方式由2G重选返回4G。为了能够在LTE网络下实现对2G的语音业务回退，在MSC和MME之间新增SGS接口。通过SGS接口实现语音业务的同时，也实现了2G和4G之间交叉数据传递的短信业务和寻呼业务。另外通过SGS接口实现的2G和4G联合附着/位置更新，减少一次回退期间2G异系统位置更新，缩短了电话呼叫时延，提升用户感知。 图5 CSFB逻辑架构CSFB信令流程MO信令主叫:LTE起呼回落2/3G建立2/3G话音用户挂机重选返回LTE（含用户不可及时间） 图6 CSFB主叫信令MT信令：被叫:经MSC接续，寻呼在LTE下发回落2/3G寻呼响应建立2/3G话音用户挂机重选返回LTE （含用户不可及时间） 图7 CSFB被叫信令信令流程改进方案R8流程通过RRC Release Redirection流程实现指引UE重定向到2G/3G，eNodeB指引UE向多个2G或3G载频重定向，一般不需要跨系统测量。 3GPP R9优化方案中，提出了RIM（RAN Information Management）的概念。即通过MME和SGSN将BSS和eNodeB之间打通，将2G/3G的系统消息传递给eNodeB，eNodeB能够下发目标GSM小区的系统消息，从而减去在接入前读取目标小区系统消息的过程。 RRC release消息携带多个邻区的频率及邻区系统广播,加快了目标在终端网络的驻留。 SIB13缓读：终端由LTE回落需读取的2G系统消息包括SI1、SI2、SI3、SI4和SI13，但SI13同GPRS相关，在路由区更新前读取即可，因此建议终端缓读SI13，减少读2G广播时延，进而减少R8重定向回落时延。CSFB返回技术 返回技术主要包括：（不考虑网络FR） 1）终端自主FR：话音结束时触发，无需网络改造，需终端支持自主FR功能 2）2G3G4G桥接重选：终端驻留2G，根据2G广播TD-S邻区信息返回3G，后根据TD-S广播的LTE邻区信息返回4G。需终端支持TD-S，且TD-S覆盖范围应大于TD-L 3）2G4G小区重选：终端驻留2G，根据2G广播的LTE邻区信息，满足信号强度条件后直接重选回4G网络，对终端无额外功能要求（目前未广泛要求） 图8 CSFB返回技术典型CSFB问题案例分析3.1 在MSC POOL边界无法被叫问题分析1）可利用现网MSC POOL组网模式，减少SGs MSC改造量MSC 采用POOL组网，UE在POOL内一个MSC上登记后，正常情况下POOL覆盖范围内所有服务均由此MSC提供。通过组POOL结构，可以有效提高MSC的容灾能力。CSFB可以基于MSC POOL机制，让POOL内一个指定的MSC为UE服务，减少SGs MSC改造量，减少跨交换机回落发生的概率。图9 MSC组POOL优点2）MSC组POOL边界无法被叫问题分析为了能实现2G和4G联合附着/位置更新，现有的主要做法是将TAC和LAC呈一一对应关系。但是杭州现网中MSC POOL边界主要存在的问题主要分为以下几类。分析1：MSC POOL边界TAC和LAC对应关系出错联合位置更新时，MME通过TA -LA -MSC的映射，为UE指定一个SGs MSC。同POOL内如果TAC和LAC对应关系出错，建立呼叫请求时，则主被叫都只需要进行一次位置更新，只是纯粹增加了呼叫时延。图11 位置更新增加时延但是如果在不同POOL之间的TAC和LAC对应关系弄错，如果是主叫，则呼叫回落到相邻MSC POOL过程中只新增一次位置更新，不产生异常事件；但如果是被叫回落到相邻的MSC POOL进行paging响应，由于paging 请求的POOL和Paging响应的POOL不一一对应，则会产生未接通事件。如遇此类问题，需要修改修正TAC和LAC的对应关系。图11 MSC POOL边界TAC和LAC对应错误分析2：频率携带过多导致跨POOL进行2G语音回落问题MSC POOL边界如果选用的R8以上回落机制，则在RRCConnectionRelease 消息中携带上频点信息，杭分的做法是配置1、3、5、7、9、11、69-93共计31个频点，所有的这些频点，基本是覆盖全网的GSM900频段载波，因为MSC POOL间无线覆盖有部分重叠，UE回落则根据无线信号强弱选择性接入，这样会导致接入的信号有可能为相邻MSC POOL下基站信号，同理，主叫需要进行一次位置更新，增加呼叫时延，而被叫则由于回落到相邻的MSC POOL进行paging响应，则由于paging 请求的MSC POOL和Paging响应的MSC POOL不一一对应，则会产生未接通事件。 图12 RRCConnectionRelease携带频点为了有效解决语音CSFB重定向到相邻MSC POOL下，需要对RRCConnectionRelease 下携带的频点进行区分，即后台只将LTE小区对应的MSC POOL LAC边界内的同站址或其它个别频点附带上，这样接入时，基本只会在携带频点里面找最强小区，不会跨MSC POOL去回落到其它小区中。图13 RRCConnectionRelease携带频点改进原理具体修改修改后测试结果如下：只有83和78号两个2G共站址频点。图14 RRCConnectionRelease携带频点改进后测试结果分析3：有效解决跨POOL边界被叫问题策略为了能最终解决MSC POOL边界问题，需要改变MSC POOL处理机制策略，1）LTE覆盖区和相邻POOL所有MSC升级支持MTRF，用户回落到POOL内，被叫流程无需MTRF；回落到另一个POOL，可能登记到相邻POOL内任一MSC，该POOL内所有MSC都需要支持MTRF，可实现old MSC（联合位置更新附着的MSC）和new MSC（回落的MSC）之间的呼叫前转，让被叫成功接续进行paging response。图15 MSC和MSC之间建立MTRF连接后台参数设置问题导致语音回落2G失败经过杭分日常测试过程中:发现许贤北基站存在4G主叫起呼后（被叫不能为该小区CSFB用户），没有下发RRCConnectionRelease，无法进行CSFB回落，主叫经过很长时间后，返回到3G网络进行呼叫建立，通过以下信令计算从CSFB请求到Alerting，共花费 19s时间。具体信令如下：图16 主叫信令如果是CSFB手机作被叫则打不通，RRCConnectionRelease不带任何频点信息，并且马上返回读取LTE的系统消息，具体被叫信令如下。图17 被叫信令杭分CSFB现有配置流程如下：图18 杭分CSFB配置策略通过分析终端Log，CSFB UE在4G网络并未收到重定向命令（RRC Connection Release），根据协议规定，当UE未收到重定向命令时，UE将启动定时器T3417ext，当UE为主叫方时，T3417ext超时后，UE主动搜索其他RAT小区并尝试接入，一般地，UE将先搜索3G小区，后搜索2G小区；当UE为被叫方时，T3417ext超时后，UE释放无线链路并不回落2G/3G。原因1：在LTE弱覆盖区域，UE存在一定概率漏收部分信令，通过检查覆盖电平良好，不存在弱覆盖现象。原因2：2G频点组和频点没有添加通过后台OMC发现，频点组和频点信息都已经添加，排除频点问题。原因3：ENODE B算法开关、盲切换优先级、策略组配置错误通过检查参数配置如下，也都正确，排除基本参数设置问题：S1协议配置：MODS1INTERFACE:S1InterfaceId=0,MmeRelease=Release_R8;ENODE B算法开关：MOD ENODEBALGOSWITCH:HoAlgoSwitch=GeranCsfbSwitch-1,HoModeSwitch=GeranPsHoSwitch-0&GeranRedirectSwitch-1&BlindHoSwitch-1;盲切换优先级：MOD CSFALLBACKBLINDHOCFG:CNOPERATORID=0,INTERRATHIGHESTPRI=GERAN,INTERRATSECONDPRI=UTRAN,INTERRATLOWESTPRI=NULL,IDLECSFBHIGHESTPRI=GERAN,IDLECSFBSECONDPRI=UTRAN,IDLECSFBLOWESTPRI=NULL;异系统策略组配置：MOD INTERRATPOLICYCFGGROUP:InterRatPolicyCfgGroupId=3,GeranGprsEdgeHoCfg=PS_HO-0&NACC_HO-0&CCO_HO-0&REDIRECTION-1;原因4：MCC和MNC配置错误1）由于杭分是没有加外部小区和邻区关系，即不存在外部小区配置中的MCC和MNC配置错误问题，也基本可以排除。2）华为在开通CSFB的过程中可以不配置2G外部邻区和2G邻区关系，但必须增加一条命令：ADD GERANRANSHARE: LocalCellId=XX, BcchGroupId=XX, Mcc=460, Mnc=00; 这条命令的作用是在已经配置Geran频点组绑定中国移动的MCC和MNC信息（配置这条MML命令后开通CSFB时不需要配置2G外部邻区和2G邻区关系）。通过查看，小区GERANRANSHARE没有添加，导致MCC和MNC没有添加，无法回落到2G进行语音通话，通过添加后，主被叫都恢复正常。图19 GERANRANSHARE配置策略3.3挂机区域频点与起呼区域不同，导致终端自主返回失败现象：支持自主FR的CSFB新手机，在室外D频段起呼，在室内E频段挂机，挂机后不能通过终端自主返回功能返回4G网络。原因：手机芯片终端具有自主返回功能，但是具体实现的方案为挂机搜索曾经记忆的LTE频点，如果挂机区域频点未曾记忆，则不能自主返回4G网络，如果手机没有在异频点进行小区随机搜索，第一次将无法快速自主返回，但是此后UE将永久记忆这一频点，并且关机也不消除。测试过程中，UE主要之前从未在E频段频点驻留，当在室外起呼室内挂机时，不能搜索室内E频段该LTE频点，导致自主返回失败，定时器超时后（测试时设置为2s），UE驻留2G网络，此后UE记忆此E频段频点，再次在室外起呼室内挂机，终端自主返回成功。措施：终端自主返回功能无需改动GSM无线网络，但存在一定失败概率。若此芯片终端未记忆挂机区域LTE频点，终端自主返回将失败。但未来部署LTE频点数量最多56个，且终端能够永久记忆曾驻留或读取的频点，只是首次接入异频点有问题，之后接入不存在问题，该问题对用户体验影响不会太大，不需要进行解决，属于策略正常允许范围之内问题。四、结论：CSFB是移动实现LTE语音回落的关键技术之一，CSFB手机相对双卡双待手机的优点在于功耗相对较低，但是缺点是无法实现语音呼叫过程中的数据业务。通过全文对CSFB问题的剖析， 跨 POOL边界的问题主要体现在MSC POOL1的TAC对应了MSC POOL2的LAC，或者 RRC