csfb信令与指标体系研究分析

CSFB信令与指标分析Wangning2021-12-01TD-LTE语音解决方案目标方案：VOLTE/SRVCCLTE承载语音的目标方案，LTE运营商的最终选择过渡方案一：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CSFB根本概念CSFB〔CircuitSwitchedFallbackinEvolvedPacketSystem〕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根本流程。

•呼叫请求回落：网络指示终端先重选回到2/3G，由CS网络提供语音效劳。

•通话结束返回：终端完成呼叫后返回到LTE网络驻留。

Rel-8Rel-9Rel-10RwR

RRCConnectionReleasewithRedirect-Basic-SIBSkipping(3G)

DMCRDeferredMeasurementControlReadingFastReturn

(RANfunction)PShandoverRwR+RIM

RANInformationManagementMRTF

MTRoamingForwarding

Note:ThisslideonlyshowsaselectionofsomeofthekeyfeaturesstandardizedforCSFBoverthelastreleases.Note:Rel-11isnotfrozenonstage3level.3GPP中主要的CSFB功能3GPP定义的CSFBCSFB三个根本过程中的第一个过程，即开机选网不涉及技术选择，通过在MME与MSC间开通SGs接口实现，技术方案唯一SGs接口是连接EPC和2G/TD电路域的桥梁：单待终端驻留LTE网络时，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务，必须在MME和CS域设备间部署SGs接口SGs的功能1：实现联合附着/位置更新用户在LTE网络发起联合附着/位置更新流程后，MME通过过SGs接口发起到2/3GMSC的位置更新请求，实现在LTEMME和2/3GMSC的双注册SGs的功能2：•短信发：MME通过SGs接口向2/3GMSC网络前转短信，至SMSC•短信收：SMSC通过查询HLR中登记的MSC地址，通过SGs接口向LTE网SGs的功能3：实现电路域的MT寻呼•所有电路域的被叫业务都到联合位置更新登记的MSC，通过SGs接口在LTE网络寻呼用户•除短信外，其他业务都需用户回落到2G网络接收CSFB关键技术CSFB三个根本过程中的第二个过程，即呼叫请求回落技术有多种，其中PSHo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，eNB下发RRCRelease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RRCRelease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：RadioInformationManagement，即通过在BSC—SGSN—MME—eNB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

CSFB三个根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、基于网络的FastReturn〔简称网络FR〕、基于终端的FastReturn三种技术选择 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FastReturn：在G网挂机时的信道释放〔ChannelRelease〕消息中携带LTE邻区信息，终端收到该消息后，不进行读2G播送、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FastReturn：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LTEGSM/WCDMAS1-Ue-UuAbis/IubUm/UuS1-MMES11SGsA/IuCSBTS

NodeBeNodeBMMEBSC

RNCMMEMSSSGSNS3Gb/

IuPSS4S&P

GWRAT

changeNc/NbInternetSGiBCSFBNewfunctionalityCSFBCSFBCSFBCSFBphoneAACSFBLTEGSM/WCDMAS1-Ue-UuAbis/IubS1-MMES11SGsA/IuCSBTS

NodeBeNodeBMMEBSC

RNCMMEMSSSGSNS3Gb/

IuPSS4S&P

GWNc/NbInternetSGiCSFBphoneACSFBsubscriberUeinitiatesattachprocedurestoLTEusingCombinedAttachCombinedAttach(TA)MMEhandlesthecombinedPSandCSAttach.FortheCSAttachitmapsTA->LAandmakesaLocationUpdateoverSGsLocationUpdate(LA)TheUeisCSFBAttachedintheLAviatheMMECSFBsubscriberUeisattachedviaCombinedAttachCSFBAttachFlowCSFallbackAttachFlowMSSMSC-SM-MGwMGCFIM-MGwMRFPPacketCoreGSM/WCDMARANLTERANRCMMESAEGwGGSNSGSNCSFB

Terminal1.SubscriberregisteredinMSCbutroaminLTE.OutgoingcalltoexternalNWCSsignaling2.CSdomainupdatedofsubscriberswhereaboutsthroughCSsignalingoverMME-MSC(LUP,SMSetc.)payload6.CallSetupover2G/3GradioCSFB

Terminal5.UEandRANtriggersthefallback3.ExtendedServiceRequestwithCSFBIndicator4.S1APMessagewithCSFBIndicatorPSsignalingCSFBMOCallFlowCSFBMOCallFlowwithoutPSHOCSFBMTCallFlowMSSMSC-SM-MGwMGCFIM-MGwMRFPPacketCoreGSM/WCDMARANLTERANRCMMESAEGwGGSNSGSN4.PagingoverSGs-interfaceCSFB

Terminal1.SubscriberregisteredinMSCbutroaminLTE3.IncomingcalltosubscriberinLTECSsignaling2.CSdomainupdatedofsubscriberswhereaboutsthroughCSsignalingoverMME-MSC(LUP,SMSetc.)payload6.Pageresponseandcallsetupover2G/3GradioCSFB

Terminal5.UEandRANtriggersthefallbackCSFBMTCallFlowinActiveModewithoutPSHOCSFBMTCallFlowinIdleMode 语音质量测试主要表达在接续时延、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时延外场测试结果MMEMSSeNodeBASGsAPPagingRequestPagingPagingExtendedServiceRequestSGsAPServiceRequest寻呼阶段S1APInitialContextSetupRequestS1APInitialContextSetupResponseS1APUEContextReleaseRequestS1APUEContextReleaseCommandPagingResponse回落阶段CSMT寻呼成功率CSMT回落成功率CSMT呼叫回落成功率=(CSFB寻呼响应次数+CSMT相关的正常Intra-VLR位置更新请求次数+CSMT呼叫他局回落次数)/CSFB呼叫移动用户终结试呼次数CSMT呼叫寻呼成功率=SGs接口语音业务请求次数/(SGs接口语音业务一次寻呼次数-SGs接口业务取消次数)CSFB指标定义CSFB指标信令分段分析呼叫回落阶段：CSFB被叫回落成功率=(⑧+⑨)/④；⑤~⑦为eNodeB内部处理，U2000统计成功率99.9%左右；

⑦~⑧/⑨包括4G空口、2G空口、2