中国联通lte网络csfb语音业务专项提升方案.docx
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中国联通lte网络csfb语音业务专项提升方案
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中国联通LTE网络CSFB语音业务专项提升方案
中国联通网络分公司运行维护部
中国联通网络技术研究院
2015年9月
前言
随着2014年中国联通LTE网络的大力建设和发展，通过一年的工程优化实施，网络规模和质量已经得到显著的提升，同时FDD商用牌照的下发给了联通快速发展的新契机。
2015年4G网络转为商用初期优化阶段，为了更加有针对性地开展4G网络专项优化工作，不断提升4G网络商用初期的网络质量及用户感知，集团运维部网优中心组织实施LTE专项优化试点工作于2015年3月24日在上海、广州、深圳、南京、武汉、长沙、贵阳等7个城市正式启动。
通过3/4G网络的协同部署和优化，来解决LTE与2/3G共网建设过程中存在的问题，持续提升4G网络商用初期的CSFB语音业务性能及用户感知，同时针对LTE及相关WCDMA网络中影响用户感知的突出问题，制定优化方案并由集团统一管控实施。
重点关注CSFB业务流程的薄弱环节，总结和推广各地的优化经验成果，指导全国范围内的LTE网络商用初期CSFB优化工作，从而达到提升语音业务性能，改善用户感知的目的。
1CSFB基本原理
在LTE/EPC网络建网初期，在已有成熟的GERAN/UTRAN网络的情况下，出于对CS投资的保护和LTE/EPC的部署策略，可以采用原有的CS域语音方案来提供语音服务，而LTE/EPC仅处理数据业务（包括IMS数据业务）。
为了使得终端在LTE接入下能够发起话音等CS业务，接收到话音等CS业务的寻呼，并且能够对终端在LTE接入下正在进行的PS业务进行正确地处理，因此产生了CSFB技术。
CSFB技术中，在LTE和2G/3G的双覆盖区域，对话音、LCS和补充业务，LTE/EPC网络能触发终端从LTE接入回退到2G/3G网络接入并进行CS业务。
需要注意的是，只有在E-UTRAN与UTRAN/GERAN的重叠区域，并且用户也具有CSFB功能的时候，CSFB技术才能使用。
E-UTRAN需支持”发送CS寻呼消息”功能，以及引导终端至CS域。
E-UTRAN引导终端进行CS域，包括3类7种方式。
✧PSHO方式：
当存在PS业务，且目标小区支持PSHO时，可采用PSHO方式。
这种方式一般适用于3G网络。
PSHO根据是否进行异系统测量分为两种情况：
◆基于测量的切换：
进行异系统测量，根据测量结果切换至3G网络；
◆盲切换：
不进行异系统测量，盲切至3G网络。
✧CCO方式：
通过异系统测量指定终端接入确定的目标小区。
该方式只适用于2G网络，该方式根据是否执行RIM过程分为两种情况：
◆WithNACC：
通过RIM过程提前获取2G网络的系统信息并通过CCO过程向UE发送，UE接入到2G网络后无需读取系统信息，降低接入时延。
◆WithoutNACC：
不进行RIM过程，UE接入到2G网络后读取系统信息，进行2G网络的接入。
✧RRC重定向方式：
通过指定终端接入确定的目标频点。
该方式适用范围最广，可适用2G/3G网络，可适用存在PS业务或不存在PS业务。
该方式根据是否执行RIM过程及是否进行异系统测量分为三种情况：
◆R8方式：
不进行RIM过程，UE接入到2G/3G网络后读取系统信息，进行2G/3G网络的接入。
◆R9方式：
通过RIM过程提前获取2G/3G网络中最多16个小区的系统信息并通过RRC释放消息向UE发送，UE接入到2G/3G网络后无需读取系统信息，降低接入时延。
◆基于测量的R9方式：
在R9方式基础上增加异系统测量，先测量确定重定向的小区，再通过RIM过程提前获取该小区的系统信息并通过RRC释放消息向UE发送，UE接入到2G/3G网络后直接接入到该小区。
典型的CSFB业务流程主要包括：
联合附着，联合位置更新，主叫CSFB流程，被叫CSFB流程，快速返回流程等。
1.1联合附着
图1联合附着流程图
ØLTE/WCDMA/GSM（GPRS）多模单待手持终端在给MME发送的附着请求消息中携带支持CSFB能力的指示。
MME在收到用户的联合附着请求后，在进行EPS附着的同时，会推导出其相关CS域的VLR信息。
ØMME接着会向这个VLR发起位置更新请求。
ØVLR收到位置更新请求以后，会将该用户标记为已经进行EPS附着了，并保存用户的MME的IP地址，这样，VLR中就创建了用户的VLR与MME间的SGs关联。
Ø随后，MSCServer/VLR会进行CS域位置更新并把用户的TMSI和LAI（位置区标识）传给MME，从而在MME中建立SGs关联。
Ø最后，MME把VLR给用户分配的TMSI以及LAI等信息包含在附着请求接受消息中发送给UE，此时就表明用户的联合附着已经成功了。
联合附着成功之后，启用CSFB能力的用户在LTE网络中就可以处理电路域业务了。
1.2联合位置更新
图2联合位置更新流程图
ØLTE/WCDMA/GSM（GPRS）多模单待手持终端在给MME发送的TAU请求消息中携带支持CSFB能力的指示。
MME在收到用户的联合附着请求后，在进行TAU的同时，会推导出其相关CS域的VLR信息。
ØUE新驻留的MME接着会向这个VLR发起位置更新请求。
ØVLR收到位置更新请求以后，会更新用户所在MME的IP地址，这样，VLR中就更新了用户的VLR与MME间的SGs关联。
Ø随后，MSCServer/VLR会进行CS域位置更新并把用户的TMSI和LAI（位置区标识）传给MME，从而在MME中完成SGs关联的更新。
Ø最后，MME把VLR给用户更新过的TMSI以及LAI等信息包含在附着请求接受消息中发送给UE，此时就表明用户的联合附着已经成功了。
联合附着成功之后，启用CSFB能力的用户在LTE网络中就可以处理电路域业务了。
1.3基于重定向的CSFB
重定向采用RRC连接释放加重定向的方式，指示UE选择目标IRAT小区，可以看作是网络控制的小区重选。
eNodeB向UE发送的RRCconnectionrelease消息给中带有重定向信息RedirectedCarrierInfo，指示目标IRAT的频点。
图3基于重定向的主叫CSFB流程
图4基于重定向的被叫CSFB流程
●R8重定向
该功能主要是将UE先从E-UTRAN网络中释放，通过RRC释放消息（RRCConnectionRelease）的RedirectedCarrierInfo信息中携带GERAN/UTRAN频点信息，通知UE重定向到GERAN/UTRAN网络中。
这样，UE回到Idle状态后，根据LTE网络侧指示的GERAN/UTRAN频点信息，在GERAN/UTRAN小区重新发起接入。
R8重定向DMCR：
在SIB3中带有DMCR标示告知终端在回落过程中不读取SIB11及SIB12信息从而加速语音回落流程，减少回落时延。
图5R8重定向过程
●R9重定向
3GPP在R9阶段对引入了重定向增强机制，通过UL之间的RIM（RANInformationManagement）机制，携带GERAN/UMTS邻区SIB广播信息给eNodeB。
在eNodeB触发UE释放时，通过RRCConnectionRelease消息中携带GERAN/UMTS邻区信息SIB广播信息给UE，这样UE在RRC释放后，重选到GERAN/UMTS邻区节省读取SIB广播信息的时间，从而缩短重定向过程时延，减少用户业务中断时间。
同R8重定向相比，流程没有变化，主要是在RRC释放消息中增加了UMTS邻区SIB广播信息。
图6R9重定向过程
1.4基于PSHO的CSFB
图7基于PSHO的主叫CSFB过程
图8基于PSHO的被叫CSFB过程
基于PSHO（PShandover）的CSFB流程，通过eNodeB和UTRAN/GERAN之间PS切换流程，将UE由LTE切换到UTRAN/GERAN系统，然后UE在UTRAN/GERAN再发起CS业务建立。
该流程可分为LTE指示回落、切换准备及执行、UTRAN/GERAN通话及拆线流程。
LTE指示回落：
LTE网络侧收到CSFB业务请求后，eNB可选地通过携带测量控制的RRCConnectionReconfiguration消息指示终端执行2G（或3G）系统测量。
终端通过MeasurementReport上报测量结果，由网络侧根据终端上报的测量报告选择回落的目标小区。
切换准备及执行：
MME与SGSN之间进行切换准备，2G/3G的SGSN及BSC/RNC预留资源，然后eNodeB向终端发送切换命令控制终端执行切换，终端切换至2G/3G网络，完成PSHO回落过程。
1.5FastReturn
在WCDMA网挂机时的信道释放消息中携带LTE频点信息，终端收到该消息后，不进行读3G广播、LAU、RAU等操作，直接测量选择信号最好的LTE邻区，返回LTE网络。
图9Fastreturn流程示意图
1.6CSFB参数
从功能角度区分，CSFB参数主要包括两部分：
LTE回落GSM相关参数、LTE回落UTRAN相关参数。
其中LTE回落UTRAN参数为主要内容，包括功能开关、方式选择两大类。
本章主要描述CSFB参数配置、基本功能、参数调整影响及策略，在介绍CSFB一般性参数配置的基础上，对不同厂家的参数设置策略和情况进行概述。
1.6.1参数配置列表
序号
参数中文名称
取值范围
现网值
单位
适用制式
1
是否支持GSM系统标志位（CSFB）
FALSE（0）,TRUE
（1）
0
无
通用
2
是否支持CS重定向标志位（GERAN）
FALSE（0）,TRUE
（1）
1
无
通用
3
LTE/GSM连接态互操作方案（CSFB）
NO（0）、R8
（1）、R9
（2）、R10（3）
1
无
通用
4
GSM异系统优先级（CSFB）
0（低优先级），1（高优先级）
1
无
通用
5
是否支持UTRAN系统标志位（CSFB）
FALSE（0）,TRUE
（1）
1
无
通用
6
是否支持CS重定向标志位（UTRAN）
FALSE（0）,TRUE
（1）
1
无
通用
7
RIM开关
OFF（0）、ON
（1）
0
无
通用
8
LTE/UTRAN连接态互操作方案（CSFB）
NO（0）,R8
（1）,R9
（2）,R10（3）,PSHO（4）
1
无
通用
9
UTRAN异系统优先级（CSFB）
0（低优先级），1（高优先级）
0
无
通用
上表中，参数1至参数4为LTE回落GSM相关参数；参数5至参数9为LTE回落UTRAN相关参数，其中参数5至参数7为功能开关参数，参数8至参数9为方式选择参数。
基于不同策略和考量，各厂家的方式选择参数配置具有一定差异性。
1.6.2参数详解及调整策略
1.是否支持GSM系统标志位（CSFB）
1）基本信息
参数名称（中文）
参数名称（英文）
取值范围
单位
是否支持GSM系统标志位（CSFB）
SupportGsmFlagCsfb
FALSE（0）,TRUE
（1）
无
缺省值
现网值
配置步长
参数类型
FALSE（0）
0
无
INT
影响范围
修改生效方式
参数出处
适用制式
Cell
否
无
通用
2）参数功能
本参数指示是否支持语音业务的LTE/GSM系统互操作功能，即CS业务是否允许回落到GSM系统。
现网默认未开启。
2.是否支持CS重定向标志位（GERAN）
1）基本信息
参
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