CSFB過程介紹及案例分析

李秋　趙玥

摘要：在4G網(wǎng)絡(luò)下進(jìn)行語音通話，CSFB語音回落技術(shù)是一種主流技術(shù)，但在現(xiàn)實網(wǎng)絡(luò)中會有各種問題導(dǎo)致無法正常接通。文章首先介紹了CSFB的基本流程以及小區(qū)重選準(zhǔn)則和問題分析方法，然后通過案例分析了現(xiàn)網(wǎng)中CSFB的掉話問題和接入時延問題。

關(guān)鍵詞：CSFB；語音回落；小區(qū)重選；4G網(wǎng)絡(luò)；語音通話 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

中圖分類號：TN913 文章編號：1009-2374（2017）02-0076-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2017.02.036

1 概述

4G網(wǎng)絡(luò)是全分組域交換網(wǎng)絡(luò)，語音業(yè)務(wù)仍將是移動通信的重要部分。對于4G網(wǎng)絡(luò)的語音部分，唐山聯(lián)通采取了CSFB回落方案。LTE到WCDMA的CSFB的方式與數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)互操作方案類似，包括PSHO、R8重定向和R9重定向。CSFB技術(shù)適用于2G/3G網(wǎng)絡(luò)與LTE網(wǎng)絡(luò)重疊覆蓋的區(qū)域，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)簡單，能有效利用現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，終端實現(xiàn)簡單，目前可用的終端類型多。

2 CSFB過程介紹

唐山4G的CSFB是基于盲重定向的CSFB+RIM功能，要求4G小區(qū)和3G小區(qū)必須是重疊覆蓋。CSFB呼叫建立過程包括三個階段：UE在LTE網(wǎng)絡(luò)下發(fā)起呼叫或被叫接收尋呼、UE在LTE側(cè)網(wǎng)絡(luò)的指引下回落并搜索合適的3G小區(qū)接入、UE讀取3G小區(qū)的系統(tǒng)廣播消息并建立語音通話。在CSFB回落過程中，因參數(shù)配置不當(dāng)、網(wǎng)絡(luò)覆蓋差、終端能力限制等因素，將導(dǎo)致CSFB呼叫建立過程失敗或時延過長。

2.1 CSFB的流程

主被叫的通話建立流程相差不多，被叫多了一步尋呼UE的過程，CSFB回落流程介紹為回落3G網(wǎng)絡(luò)，流程如下：（1）UE接收LTE尋呼：UE被叫時，首先在3G側(cè)分配MSRN，MSC將通過SGs口把尋呼下發(fā)給MME，MME收到后，在LTE側(cè)尋呼UE，待UE回落至3G后，發(fā)送尋呼響應(yīng)至MSC；（2）UE在LTE側(cè)起呼：UE在LTE側(cè)發(fā)起主叫，發(fā)送擴(kuò)展服務(wù)請求消息給MME；（3）UE在LTE側(cè)回落：MME在用戶連接態(tài)時給eNB下發(fā)UE上下文修改請求消息，在用戶空閑態(tài)時給eNB下發(fā)初始上下文建立請求消息，根據(jù)消息所攜帶的標(biāo)識eNB下發(fā)重定向命令給UE，指引UE回落至3G網(wǎng)絡(luò)；（4）UE終端模式轉(zhuǎn)換、搜索3G頻點與同步：UE接收到重定向命令后，將進(jìn)行模式轉(zhuǎn)換，并進(jìn)行3G頻點搜索和同步；（5）UE讀取廣播消息：UE則讀取SI 1和SI 3廣播消息后建立3G通話；（6）建立語音通話：包括尋呼響應(yīng)、終端多模能力上報、IMEI/IMSI信息、鑒權(quán)、信道指派并建立通話等。

工作中如出現(xiàn)CSFB失敗的情況可后臺查看LOG，并進(jìn)行問題點分析，在流程中的哪個地方出現(xiàn)問題，然后對應(yīng)分析問題原因。問題原因可能為無線參數(shù)配置、核心網(wǎng)參數(shù)配置、用戶終端能力或網(wǎng)絡(luò)覆蓋弱等，對應(yīng)原因?qū)ΜF(xiàn)網(wǎng)做出相應(yīng)的優(yōu)化，提升CSFB的成功率。

2.2 CSFB小區(qū)重選準(zhǔn)則

小區(qū)重選的目的是使UE能選擇到PLMN中最好的小區(qū)，在CSFB回落過程時，LTE與2G/3G網(wǎng)絡(luò)的小區(qū)重選是基于優(yōu)先級的重選準(zhǔn)則，可針對LTE及WCDMA頻點、GSM頻點組配置優(yōu)先級，一般情況下，將LTE頻點配置為高優(yōu)先級，3G頻點、2G頻點組配置為低優(yōu)先級，因此UE由LTE重選至2G/3G網(wǎng)絡(luò)的準(zhǔn)則如下：

測量準(zhǔn)則是UE是否為目標(biāo)頻點測量的依據(jù)，如果LTE服務(wù)小區(qū)S值滿足如下條件，則終端啟動低優(yōu)先級異系統(tǒng)測量：SServingCell≤Snonintrasearch。

重選判決準(zhǔn)則是如果終端測量LTE系統(tǒng)服務(wù)小區(qū)及低優(yōu)先級異系統(tǒng)鄰區(qū)滿足如下條件，則啟動重選判決：（1）沒有合適的同頻和同優(yōu)先級異頻小區(qū)滿足重選判決條件；（2）LTE服務(wù)小區(qū)滿足SservingcellThreshX，low；（3）UE在Treselection時間內(nèi)滿足以上條件；（4）UE在當(dāng)前LTE服務(wù)小區(qū)駐留超過1s。

其中，S值=Qrxlevmeas-（Qrxlevmin+Qrxlevminoffset）-Pcompensation，Pcompensation=MAX（PEMAX-PUMAX，0），Qrxlevmeas為測量到目標(biāo)小區(qū)的RSRP值，Qrxlevmin為在小區(qū)中所需要的最小接收電平，Qrxlevminoffset為最小電平偏移值，PEMAX為UE最大可使用的發(fā)射功率，PUMAX為UE最大射頻輸出功率。

在現(xiàn)網(wǎng)中，4G網(wǎng)絡(luò)需配置3G鄰區(qū)重選參數(shù)，應(yīng)根據(jù)網(wǎng)絡(luò)覆蓋情況，合理配置測量啟動門限、重選判決門限等參數(shù)，降低終端待機(jī)功耗，同時應(yīng)保證終端能及時重選以提供連續(xù)網(wǎng)絡(luò)覆蓋。并根據(jù)小區(qū)重選準(zhǔn)則和重選判決準(zhǔn)則，判斷現(xiàn)網(wǎng)設(shè)置的重選參數(shù)是否合理。在3G網(wǎng)絡(luò)覆蓋弱的區(qū)域應(yīng)添加相應(yīng)的2G小區(qū)作為重選小區(qū)，以免產(chǎn)生由于3G網(wǎng)絡(luò)覆蓋弱而導(dǎo)致的掉話。

3 案例分析

案例1：唐山市灤縣小馬莊鎮(zhèn)小東莊建勇超市室內(nèi)，用戶稱作被叫時提示不在服務(wù)區(qū)，自己打電話經(jīng)常掉線。用戶為4G用戶，上網(wǎng)正常。

經(jīng)測試，用戶附近2G、4G信號正常，均能滿足用戶需求，但附近3G網(wǎng)絡(luò)覆蓋較差。灤縣小馬莊鎮(zhèn)小東莊附近已建SDR宏基站灤縣_小東莊-西曬甲坨，此宏基站上并未安裝3G設(shè)備，附近3G宏基站較遠(yuǎn)，所以導(dǎo)致用戶投訴區(qū)域3G網(wǎng)絡(luò)覆蓋較差，此處2G、4G網(wǎng)絡(luò)覆蓋良好，現(xiàn)場進(jìn)行撥測，發(fā)現(xiàn)CSFB一直回落3G進(jìn)行語音業(yè)務(wù)，需修改宏基站灤縣_小東莊-西曬甲坨回落優(yōu)先級為2G，避免用戶回落3G使用。調(diào)整后，用戶語音使用正常。

2016年9月開始唐山聯(lián)通2G華為基站進(jìn)行了SDR替換，隨著GL SDR的部署進(jìn)入收尾階段，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)較之前發(fā)生變化，針對不同的場景，CSFB策略也需要進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整。4G配置向2G的重選-UE駐留4G有語音業(yè)務(wù)需求時，減少由于3G無覆蓋（基站故障退服等）導(dǎo)致的主叫接通時延長、被叫未接通。

案例2：唐山聯(lián)通的CSFB主叫時延整體較石家莊聯(lián)通和保定聯(lián)通長。

按照測試的結(jié)果來看，三個城市的時延各不相同。石家莊和保定主叫RAB提前建立可減少主叫等待一個RAB建立的時間。在主叫建立RAB的時間內(nèi)，被叫此時同時在3G接入，可減少最少300ms時延。石家莊和保定主叫提前振鈴也是復(fù)用被叫接入時間，可節(jié)省約400ms時延。石家莊主被叫Authentication and ciphering放在Connect之后統(tǒng)計的時候直接不計入呼叫時延，可減少約200ms時延。保定Identity不下發(fā)、石家莊是跟別的信令延遲打包下發(fā)到均會省去約200ms的時間。

通過對比唐山和保定兩地市CSFB流程發(fā)現(xiàn)，流程不一樣導(dǎo)致時延不一樣，總體來說石家莊流程最短，整體流程時延較唐山少1s左右。唐山如果和石家莊一樣從3G核心網(wǎng)對流程做如下優(yōu)化，CSFB時延亦可達(dá)到理想目標(biāo)：主叫開啟早振鈴功能；主叫開啟RAB早指配功能；Identity不下發(fā)或者與其他信令流程一起延遲打包下發(fā)；Authentication and ciphering在Alerting之后下發(fā)。

4 結(jié)語

本文介紹了CSFB流程和小區(qū)重選準(zhǔn)則，并進(jìn)行了案例分析，在實際工作中為提升用戶感知，需進(jìn)一步對CSFB部分參數(shù)做優(yōu)化調(diào)整，包括無線側(cè)和核心網(wǎng)側(cè)參數(shù)。在遇到問題時，可從CSFB幾個過程進(jìn)行排查，分析問題的原因所在，保證在網(wǎng)絡(luò)覆蓋正常區(qū)域，用戶有良好的語音體驗。

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作者簡介：李秋（1983-），女，山東濟(jì)寧人，中國聯(lián)通網(wǎng)絡(luò)通信有限公司唐山市分公司網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化人員，工程師，碩士，研究方向：3G/4G移動網(wǎng)優(yōu)化。

（責(zé)任編輯：王 波）