csfb信令與指標體系研究分析

1、Documentation and EriDoc | Ericsson Internal | CBC/EO 0341- 1030 Uen, Rev PF1 | 2012-10-09 | Page 1 CSFB信令與指標分析信令與指標分析 Wang ning 2014-12-01 Documentation and EriDoc | Ericsson Internal | CBC/EO 0341- 1030 Uen, Rev PF1 | 2012-10-09 | Page 2 TD-LTE語音解決方案 目標方案：VOLTE/SRVCC LTE承載語音的目標方案，LTE運營商的最終選擇 過渡方案一

2、：CSFB 目前多數(shù)LTE運營商選擇的需要網(wǎng)絡部署的過渡方案 過渡方案二：多模雙待機 一種終端實現(xiàn)方式，將長期作為一種手持終端形態(tài)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定義的電路域回落機制，保證用戶同時注冊在EPS和傳統(tǒng) 電路域網(wǎng)絡，用戶發(fā)起語音業(yè)務時，由EPS指示用戶回落到電路 域網(wǎng)絡

3、后再發(fā)起語音呼叫 CSFB是LTE語音過渡方案，目標方案為VoLTE/SRVCC，但目前 廠家設備支持、終端成熟性尚不具備，初期國際運營商LTE語音 采用CSFB。 CSFB主要過程 開機選網(wǎng)駐留：優(yōu)先駐留在LTE，即終端開機LTE及2G/3G 電路域聯(lián)合注冊（確保用戶同時注冊在EPS和GSM電路域網(wǎng)絡） 駐留LTE。該過程是CSFB基本流程。 呼叫請求回落：網(wǎng)絡指示終端先重選回到2/3G，由CS網(wǎng)絡提供 語音服務。 通話結(jié)束返回：終端完成呼叫后返回到LTE網(wǎng)絡駐留。 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定義的CSFB Documentation and EriDoc | Ericsson Internal | CBC/EO 0341- 1030 Uen, Rev PF1 | 2012-10-09 | Page 5 CSFB三個基本過程中的第一個過程，即三個基本過程中的第一個過程，即開機選網(wǎng)開機選網(wǎng)不涉及技

6、術(shù)選擇，通不涉及技術(shù)選擇，通 過在過在MME 與與MSC間開通間開通SGs接口實現(xiàn)，技術(shù)方案唯一接口實現(xiàn)，技術(shù)方案唯一 SGs接口是連接接口是連接EPC和和2G/TD電路域的橋梁電路域的橋梁：單待終端駐留：單待終端駐留LTE網(wǎng)絡時，網(wǎng)絡時， 為了依然能夠和為了依然能夠和CS域保持聯(lián)系，接收來自電路域的語音通知和短信業(yè)域保持聯(lián)系，接收來自電路域的語音通知和短信業(yè) 務，必須在務，必須在MME和和CS 域設備間部署域設備間部署SGs接口接口 SGs的功能的功能1： 實現(xiàn)聯(lián)合附著實現(xiàn)聯(lián)合附著/位置更新位置更新 用戶在用戶在LTE網(wǎng)絡發(fā)起聯(lián)合網(wǎng)絡發(fā)起聯(lián)合 附著附著/位置更新流程后，位置更新流程后， MM

7、E通過過通過過SGs接口發(fā)起接口發(fā)起 到到2/3G MSC的位置更新請的位置更新請 求，求， 實現(xiàn)在實現(xiàn)在LTE MME和和 2/3G MSC的雙注冊的雙注冊 SGs的功能的功能2： 短信發(fā)：短信發(fā)：MME通過通過 SGs接口向接口向2/3G MSC網(wǎng)絡前轉(zhuǎn)短信，網(wǎng)絡前轉(zhuǎn)短信， 至至SMSC 短信收：短信收：SMSC通過通過 查詢查詢HLR中登記中登記 的的MSC地址，通過地址，通過 SGs接口向接口向LTE網(wǎng)網(wǎng) SGs的功能的功能3： 實現(xiàn)電路域的實現(xiàn)電路域的MT尋呼尋呼 所有電路域的被叫業(yè)務都所有電路域的被叫業(yè)務都 到聯(lián)合位置更新登記的到聯(lián)合位置更新登記的 MSC，通過，通過SGs接口在接

8、口在 LTE網(wǎng)絡尋呼用戶網(wǎng)絡尋呼用戶 除短信外，其他業(yè)務都需除短信外，其他業(yè)務都需 用戶回落到用戶回落到2G網(wǎng)絡接收網(wǎng)絡接收 CSFB關(guān)鍵技術(shù) Documentation and EriDoc | Ericsson Internal | CBC/EO 0341- 1030 Uen, Rev PF1 | 2012-10-09 | Page 6 CSFB三個基本過程中的第二個過程，即呼叫請求回落技術(shù)有多種，其中 PS Ho過于復雜、CCO只能回落到2G，R8重定向和R9重定向是需要進行選擇 的兩種方案 CSFB關(guān)鍵技術(shù) 呼叫請求回落：涉及兩種回落機制的選擇，即R8重定向、R9重定向 R8重定向，e

9、NB下發(fā)RRC Release消息攜帶目標小區(qū)頻點信息，UE回落后需讀 取GSM小區(qū)系統(tǒng)消息 R9重定向，eNB下發(fā)RRC Release消息攜帶目標小區(qū)頻點信息及小區(qū)系統(tǒng)消息， UE回落后無需再讀取GSM系統(tǒng)消息，從而節(jié)省時間。 R9重定向=R8重定向+RIM流程 RIM：Radio Information Management，即通過在BSCSGSNMMEeNB之 間建立通信通道，提前將相關(guān)2G小區(qū)系統(tǒng)消息傳遞到eNB中的過程。 R9重定向較R8重定向回落時延短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三個基本過程中的第三個過程，即通話結(jié)束返回技術(shù)，三個基本過程中的第三個過程，即通話結(jié)束返回技術(shù)，包括小區(qū)重選返回、包括小區(qū)重選返回、 基于網(wǎng)絡的基于網(wǎng)絡的Fast Return（簡稱網(wǎng)絡（簡稱網(wǎng)絡FR）、基于終端的）、基于終端的Fast Return三種技術(shù)選三種技術(shù)選 擇擇 小區(qū)重選小區(qū)重選：終端在通話結(jié)束后先要在2/3G完成LAU、RAU過程，然后測量 LTE鄰區(qū)，并返回到LTE網(wǎng)絡。 基于網(wǎng)絡的基于網(wǎng)絡的Fast Return：在G網(wǎng)掛機時的信道釋放（Ch

11、annel Release） 消息中攜帶LTE鄰區(qū)信息，終端收到該消息后，不進行讀2G廣播、LAU、RAU等 操作，直接測量選擇信號最好的LTE鄰區(qū)，返回LTE網(wǎng)絡 基于終端的基于終端的Fast Return：終端在G網(wǎng)通話結(jié)束后根據(jù)其保存的4G頻點信息 快速返回4G 前兩種技術(shù)均涉及現(xiàn)網(wǎng)BSC改造，基于網(wǎng)絡的FR較小區(qū)重選返回時延短12s左 右，需BSC額外增加軟件功能；最后一種技術(shù)方案不網(wǎng)絡設備改造，但涉及終端 功能增強，在終端不支持時需要依靠2G-3G-4G橋接方式返回4G網(wǎng)絡 CSFB的關(guān)鍵技術(shù) CSFB涉及網(wǎng)絡節(jié)點 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 語音質(zhì)量測試主要體現(xiàn)在接續(xù)時延、返回時延兩個方面，用戶一旦成功 接續(xù)，媒體流均在CS域，通話質(zhì)量與現(xiàn)網(wǎng)相當。 分段時延測試方法：即基于CSFB的關(guān)鍵信令流程，按信令分段監(jiān)測 以抓取分段時延，便于異常情況分析： 測試方法：路測儀表在終端側(cè)抓取空口信令，通過定制分段時延模 板，自動計算CSFB分段時延，以回落場景最復雜的CSFB 撥打CSFB雙端 呼叫及返回時延為例，從信令面可分成8段 CSBS時延 Documentation

21、 and EriDoc | Ericsson Internal | CBC/EO 0341- 1030 Uen, Rev PF1 | 2012-10-09 | Page 17 外場測試結(jié)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 尋 呼 階 段 S1AP Initial Context Setup Request S1AP Initial Context Setup Response S1AP UE Context Release Request S1AP UE Context Release Command Paging Response 回