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摘要：LTE网络在全球范围内发展迅猛，LTE的语音解决方案也是LTE网络及终端发展中业界重点关注的一个问题。因为LTE网络完全基于统一分组域架构，不能提供像2G/3G —样的基于电路域的语音通话，然而要实现全网Volte的语音解决方案，需要全网部署IMS网络，这在网络部署初期是很难实现的。通信行业广泛认可的CSFB（Circuit SwitcFall Back）语音解决方案，主要技术思路为LTE终端在空闲态下驻留在LTE网络上，当用户呼叫或被叫时，回落2G/3G网络，按照标准CS业务流程完成语音呼叫处理，呼叫结束后返回LTE网络，CSFB技术拥有网元改造少，保护前期2G/3G网络投资等特点，是其他解决方案替代不了的。本文以中国移动主导的TD-LTE网络入手，首先对LTE各语音解决方案进行了对比，详细对CSFB网络功能模块、移动性管理过程。及信令流程进行了阐述；通过对流程的了解，针对CS陆技术流程中的重要环节提出了四项解决分析方法。同时结合在日常实际优化过程中产生的具体案例，归纳总结。针对性的分析解决，切实提升了 CSFB各项质量指标及用户的通话感知，并为以后的工作提供了充分的理论与实例基础。
1 CSFB 方案基本原理
图 1 展示了 CSFB 技术在无线网部分的大致流程。（1）开机选网：终端开机后，在 LTE 及 2G/3G 电路域联合注册，本着优先发展 LTE 的原则，终端应驻留在 LTE 网络；（2）数据业务：由 LTE 直接承载，数据传输过程若有话音业务需求，回落过程将导致数据业务中断；3）短信业务：可由 LTE 直接承载；（4）话音业务：主叫：LTE 终端起呼，在网络的辅助下回落到2G/3G 中，建立 2G/3G 话音；在用户挂机之后，返回LTE 网络。被叫：寻呼信息经 MSC 接续，传递给 LTE 网络中的 MME 网元，在 LTE 网络中下发；终端收到寻呼信息后，在网络的辅助下回落到 2G/3G 中，响应寻呼，建立 2G/3G 话音；在用户挂机之后，返回 LTE 网络。.png)
1.1 CSFB方案实现方式的选取
CSFB方案，回落的目标网络可以是GSM网络，也可以是TD-SCDMA、WCDMA等3G系统，目标网络选择不同，将对实现方式的选择产生影响。本文主要介绍回落至GSM和TD-SCDMA的CSFB方案实现方式的选取。（1）技术原理CSFB to GSM/TD-SCDMA，存在3种不同的实现方式：PS切换：建立呼叫前，先通过PS到PS的切换。使UE接入2G/3G，因此需要下发测量控制，命令终端执行inter RAT测量，以选定目标小区。终端在2G/3G系统内建立话音业务，业务结束时，终端需要执行位置/路由区更新，在GSM小区内完成注册。由于通过执行PS到PS的切换，使UE接入2G/3G，因此在LTE系统内需要先下携带测量控制的RRC Connection Reconfigration消息，命令终端执行inter RAT测量，以选定目标小区。终端在2G/3G系统内建立话音业务，业务结束时，终端需要执行位置路由区更新，在2G/3G小区内完成注册，并根据优选网络策略按需重选返回LTE小区驻留。该方案需要现有2G/3G无线网配合进行改造以支持PS Handover功能，其中GSM现网还需核心网SGSN进行升级因此难度很大，TD-SCDMA因系统内支持PS Hanover方案无需改造核心网。RRC重定向（R8）：终端先在LTE建立RRC连接，向网络发送Extend Service Request表示请求的业务类型为CSFB，MME将识别该业务类型，并下发携带CSFB Indicator的指令，要求eNB辅助终端执行CSFB流程。eNB收到MME的调度后，将下发重定向控制命令的RRC Connection Release 消息引导UE重选回2G/3G；终端收到该RRC连接释放消息后，要根据网络的指示，对指定的频点执行小区搜索，与相应小区同步后进行测量，直至接入目标小区完成驻留，再按现2G/3G现网流程建立CS话音业务。
2 CSFB 方案关键问题分析
CSFB 方案中涉及标准支持、方案选择以及网络改造等等几个关键问题，需要逐一进行分析。
2.1 联合附着和联合位置更新
终端驻留在 LTE 网络，而话音业务由 2G/3G 承载，这里就出现了一个问题，两个网络是否都需要记录终端位置信息，在有话音业务需求时，如何寻呼位于 LTE 网络中的终端。解决这个问题涉及到的技术就是联合附着和联合位置更新。联合附着和联合位置更新可以让驻留在 LTE 网络的终端同时在 2G/3G 网络中注册开机状态和漫游位置信息，同时也为话音业务提供呼叫路由信息。这里涉及以下 4 个关键点：TA（Tracking Area）：相当于LTE网络中的位置区，通过 TAI 标识，在 CSFB 终端和 MME 中存储。LA（Location Area）：2G/3G 网络中 CS 域的位置区，通过 LAI 标识，在 CSFB 终端和 MSC 中存储。MME 中存有 LAI 与 TAI 的映射表，当终端在 LTE 网络中开机及 TA 位置更新时，MME 根据其 TAI，为其分配相应的 LAI。用户回落到 2G/3G 网络后发生 LA 改变时，由MSC 为用户分配新的 LAI。.png)
联合附着和联合位置更新涉及到的网元和流程如图 2 所示。CSFB 终端在开机后，发起联合附着的请求（Attach Request）。MME 在收到联合附着的请求后，按照 TS23.401 规范规定进行 EPS 附着过程。此外，MME 会为 UE 分配一个 LAI，并向 LAI 对应的 MSC发送位置更新请求，执行联合附着。当终端在 LTE 网络中改变了位置 TA 发生变化时，或从 2G/3G 结束通话后重选回 LTE 后，UE 将发起联合位置更新流程，MME 根据 UE 的 TAI 为 UE 分配一个 LAI，如发现与UE 上报的 old LAI 不同，将向 LA 归属的 MSC 执行联合位置更新。这样，两个网络均存有了终端的位置信息。
3 呼叫接续分析优化
CSFB能够保证用户同时注册在Ef>S网络W及传统的电路域网络，UE使用TD-LTE实现数据业务，使用CS域完成话音业务，这是电路域回落的机制。体现在用户感知上就是如果用户正在使用终端上网，当需要接听或者拨打电话时，由EPS网络指示用户回落到当前目标电路域网络，然后此网络发起话音呼叫的接续。
3.1 接通率分析仇化.png)
因为CS阳过程对GSM/TD-SCDMA原有的呼叫流程中增加了额外的流程，即增加SGS语音寻呼和回落两个阶段，所W增加了呼叫建立到接通成功的呼损及时延，因此，CS邱接通率这个指标就成为了巧郎性能质量指标的风向标，它直观的反映了语音呼叫建立到成功接通的性能。对于CS阳接通率的相应的优化措施见表3-2；
在优化过程中，重点关注W下几点：（1）核实是否己开启相应网元（MME，e肌祀B，BSC）的CS巧功能，（2）详细参照参考CS邱参数配置指导手册，对MSC参数进行配置：例如，将MSC在收到SGSAP-Service-Request消息及到再次收到A/lu接口CS邱响应，之间的时间间隔设置为10秒。（3）对TA/LA配置规划应该尽量保持对齐，优化调整要充分利用CSFB信令工具对插花。（4） TD-LTE弱覆盖检查：加强日常测试，基于测试、MR测量等来发现4G因弱覆盖引起的寻呼无响应的相关问题。（5）回落至2G弱覆盖：2G频点配置时不建议配置信号特别弱的频点次，后续将推动高通公司明确频点选择的策略，从而优化网络频点配置方式。（6）对CS阳终端跨MSCPool规避的操作方法为，当遇到在UE回落跨MSCpool时主叫可W接续的时候，因为多做了一次LAU，接续时延会变长而导致被叫无法接续的情况，如果未部署MTRF，则采用无线数据配置的方法解决。（7）基于信令工具优化检查呼叫回落异常小区情况：W ECI维度提取MME完成CS邱呼叫指示，捡查ECI检查回落配置、邻区配置、是否跨POOL等；参数，无线规划，频点下发是否合理；路测验证是否常，如回落至伪基站，2G弱覆盖等终端呼叫性能分析；WTD-LTE终端为重点，从终端性能、业务感知、网络配合等方面做好终端质量评估，积极发现现网中与网络配合存在问题的终端，匹配终端类型来提取呼叫性能指标，要推广终端自动测试工具以及基于终端位置信息、网络指标、经分数据等多维信息的终端量化评估手段，提升测试效率和数据分析水平，对指标低的终端类型。反馈终端公司及芯片厂家介入分析，依托运维知识管理平台，做好全网终端案例、问题及测试情况等信息的共享。
结语
CSFB语音业务质量好坏直接影响4G用户的满意度，本文从CSFB回落、呼叫建立、挂机返回3个阶段构建4G语音业务端到端质量评估体系，并深入挖掘影响CSFB语音业务质量的各阶段典型问题及优化思路，通过试点优化可有效降低CSFB呼叫时延和呼损概率，提高4G语音业务质量和用户感知。在实际的研究及日常的优化工作中，我们的研究方向更偏重于无线方面的研究和信令流程的优化，对于核也网的探索还有欠缺。在LTE建设辆期，每个MSC池组中，仅单台化RVER开通CS巧功能，承担POOL内CS巧用户的语言和短信功能，如果MME、SGs接口、CS巧端局发生故障，整个池组下的化CS巧用户将无法进行MT和M0的语音电话业务和短信业务，影响iPhon巧、6等高端客户感知，因此，CS巧端局容灾的方案，将是下一步学习和研究的方向和重点。
参考文献：
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[4].龙青良，张磊.基于用户感知的LTE网络性能优化方法研究［J］.邮电设计技术2014.12.
论文作者:谢志芬1,陈海华2
论文发表刊物:《基层建设》2016年14期
论文发表时间:2016/11/2
标签：终端论文; td-scdma论文; 网络论文; 业务论文; 位置论文; 话音论文; 语音论文; 《基层建设》2016年14期论文;