CSFB问题排查手册 上册Word文档格式.docx

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某市路测时，偶尔有被叫CSFB手机失败现象，从终端LoG发现，被叫失败是由于回落跨MSCPool造成，且呼叫失败前的TAUAccept中的TAList包含了分属不同TAList的TAC。

2.问题分析

测试区域TA、LA规划如下图所示，其中BSC006的LA为22548，BSC103的LA为22552，BSC177的LA为22457；

MME将TAC50配置在TAList1中，TAC51和52配置在TAList3中，且TAList和LA映射关系为TAList1对应LA22552，TAList3对应LA22548。

测试时终端在正确的TAC50小区进行电话拨打，TAC50属于TAList1，映射的LA为22552，终端挂机后需要返回LTE小区，由于无线信号漂移等原因，终端返回LTE时接入的LTE小区属于TAC51/TAC52，这两个TAC均属于TAList2，映射的LA为22548。

从终端侧LoG发现，终端返回LTE时的TAUAccept消息中的TAList不但有TAC51/TAC52，还包含了之前所在的LastVisitedTA，即TAC50。

当终端再次重选回到TAC50下的小区进行拨打测试时，因对于终端而言TAC50在TAList中，因此不会重新执行TAU，此时映射的LA仍为22548，但是在TAC50LTE小区下发的GSM频点对应小区LA为22552，故形成跨MSCPool场景，因此被叫失败。

图测试区域TAC与TAList分布示意图

因此，本案例中CSFB被叫失败，是由于4G网络MME将UE的LastVisitedTA加入到给UE下发的TAList中，导致UE再次移动到LastVisitedTA区域时不会发起TAU请求，也就无法更新终端联合附着/位置更新的LA以及对应的MSC，从而导致跨MSCPool回落，被叫失败。

3.问题分类：

核心网设备实现

4.解决方案

根据3GPP协议，引入CSFB后，TAList尽量不要跨多个LA区域，而MME设备将UELastVisitedTA加入到TAList中的方式，会造成TAList跨多个LA区域，从而可能导致回落跨MSCPool。

因此，通过规范MME实现，即不将UE的LastVisitedTA加入TAList，从而避免本案例问题再次发生。

5.效果评估

升级MME版本，通过软参配置方式关闭LastVisitedTA加入TAList功能。

之后的测试过程中，未发生因TAList跨多个LA导致回落跨MSCPool，导致被叫失败案例发生。

案例8：

回落至GSM后，鉴权失败

现象1：

HZ外场，使用诺西USIM卡，回落2G建立语音业务，会出现第一次鉴权失败，第二次鉴权才成功的现象

现象2：

QD外场，4G网络使用46008网号，主叫回落后，终端不发起CMservicerequest，无法发起CSFB呼叫

HZ外场：

在跨LA场景中，回落过程中需要进行LAU。

测试发现呼叫总是有鉴权失败的场景，经分析发现CSFB主叫侧100%成功，但CSFB被叫侧100%失败。

后分析因呼叫流程不同，导致鉴权的场景不同，最终导致鉴权的失败、之后的重同步过程。

USIM卡可以根据网络侧下发的鉴权参数（RAND、AUTN）计算出网络下发的SQN，其中SQN=SEQ||IND，与终端中存储的SQNMS做比较，验证时以IND做为索引值，即新收到的SEQ只与SEQMS（IND）进行比较，若超出其允许的范围将返回鉴权失败消息。

比较的关键是：

L和Δ。

●L表示USIM允许的可接受序列号的最大寿命，即新接收到的SQN和SQNMS之间的最大允许数值差，要求SEQ>

SEQMS–L。

●Δ表示USIM可接受的序列号跳跃的最大值，即USIM只接受满足条件SEQ-SEQMS≤D的SQN。

怀疑卡商提供的卡和厂家提供的HLR/HSS/AuC中数据不一致，或卡中参数设置有问题，问题交给厂家和卡商共同研究和解决。

QD外场：

QD外场有2个特点：

1）4G网络与2/3G网络广播使用不同的网号：

4G为46008，2/3G为46000。

2）4GHSS/AuC与2/3GHLR/AuC分设，用户的鉴权数据同时存储与2/3GHLR/AuC和4GHSS/AuC中。

终端在4G鉴权成功且联合注册成功，但是主叫回落后，终端无法发起CMservicerequest消息。

经分析UE侧log发现终端在2/3G网络鉴权总是失败，2/3G网络对应的网络46000已经在终端侧为roamingnotallowed网络，但4G网络依然可以接入。

经分析，认为测试用USIM卡的鉴权参数与2/3GHLR/AuC中的设置应该不一致，导致2/3G网络的鉴权失败，在网络侧发起Authenticationreject消息后UE会自动将网络设置为禁止，因为2/3G使用与4G不同的网络号，所以依然可以接入4G网络。

需要卡商、设备厂商和省公司共同检查核对USIM卡和HLR/AuC中的参数设置。

核心网参数设置

卡商认为是旧COS中，Delta和L值设置与HLR/HSS/AuC中不同，造成同步失败无法登录网络。

重新做卡后，问题基本得到解决。

卡商定位为USIM卡中R值与现网HLR/AuC中R值不符，但是与HSS/AuC中R值相符。

为了修改R值，与现网HLR/AuC中一致，需要重新做USIM卡，同时修改HSS/AuC的R值。

新做的USIM卡最终在2/3G网络鉴权通过，证实确为R值问题。

问题基本得到解决。

案例9：

UE在TAU流程中拨打电话导致呼叫失败

某城市外场测试过程中，4GUE拨打4GUE，L2L共拨打了60次，出现8次呼叫不成功，主叫在20s-30s左右的时延后听到“被叫无法接通”的录音通知。

检查终端侧和网络侧MME跟踪和记录的log，发现

（1）在快速拨打的过程中，因TA-LA匹配，终端在呼叫前没有发起LAU流程，因此SGs接口状态在MSC依然保持为associated；

挂机后，终端支持自主快速返回功能，在UE返回LTE网络过程中，被拨打当被叫时，MSC依然会在SGs接口下发寻呼消息

（2）虽然用户在MME状态设置为悬挂，但MME依然在空口下发寻呼

（3）UE返回LTE网络，尚未发起TAU流程，但看到空口的寻呼消息后，会立即发起寻呼响应消息

（4）接收到UE的寻呼响应消息后，MME给MSC返回SGs-ServiceRequest消息。

但MME因UE尚在悬挂状态，立即给UE返回ServiceReject消息，同时给MSC发送SGs-IMSI-detach消息

（5）因为接收到ServiceReject，UE发起Attachrequest消息

（6）接收到Attach消息后，MME在SGs接口发送SGs-LAUrequest消息

（7）MSC因为内部实现的bug，会一直悬挂入呼叫，直至超时（大约20s）释放呼叫

从问题分析中可看出，MME在用户悬挂状态时寻呼了用户，之后又因用户悬挂状态拒绝用户的寻呼响应，并先后给MSC返回SGs-ServiceRequest和SGs-IMSI-detach消息，导致MSC内部的bug被激活，处理异常。

在此场景下，有两种可能的实现方式

方式1）因用户悬挂，MME直接给MSC返回SGsAP-UE-UNREACHABLE消息，这样的话，本次呼叫失败，因为寻呼无响应，但MSC中用户SGs接口和状态都不会被修改，不影响下次呼叫

方式2）MME依然在S1接口寻呼用户，增加LTE网络寻呼量，寻呼后可能失败，也可能寻呼成功。

若用户返回寻呼响应，MME正常处理后续呼叫，呼叫正常。

两种实现方式均可，各有优缺点，需商讨。

后续，建议在外场测试时验证各厂商的实现方式，并商讨决策。

三“CSFB手机挂机返回LTE异常”的原因及案例分析

3.1原因分析

目前，CSFB返回方案采用两种并行的方案：

终端自主返回和2G->

3G->

4G桥接返回方案。

部分城市区域还采用第三种方案：

2G->

4G返回方案。

终端自主返回功能需要芯片支持，具体实现与厂家芯片实现相关，自主返回失败因素与LTE无线信号覆盖、挂机区域频点是否已被终端记忆有关。

当终端自主返回失败后，终端将在2G驻留。

若2G配置4G邻区，则由2G通过小区重选返回4G；

若2G未配置4G邻区，则通过3G桥接返回4G。

4G桥接返回和2G->

4G过程与数据业务互操作流程相同，相关影响因素与数据业务互操作类似，可参见《LTE与TD-SCDMA数据业务互操作性能影响因素分析》案例库；

除此之外，因CSFB流程造成的重选返回失败因素主要为LTE网络侧定时器超时导致隐式detach，导致TAU失败。

部分特殊终端及国漫入终端不支持终端自主返回功能，CSFB通话挂机后将在2G驻留。

若该终端也不支持TD-S模式，且2G又未配置4G邻区，则该终端将不能返回4G驻留；

若终端支持TD-S模式，将根据2G是否配置了4G邻区，选择2G->

4G桥接方式或2G->

4G方式返回方式。

通常情况，回落2G网络，通话过程中不能进行数据业务，挂机后

●若终端通过自主快速返回方式返回4G，可在LTE发起TAU并恢复数据业务

●若终端自主返回失败，将驻留2G网络并尝试恢复数据业务，连接态时：

◇可通过NC0方式返回3G（需终端支持），

◇若3G网络支持到4G连接态重定向，可返回4G继续数据业务

◇若否，终端需待数据业务完成进入空闲态后，通过小区重选2G->

4G方式返回4G（需2G配置4G邻区）

●特殊场景，若终端回落3G网络，通话过程中能够并行进行数据业务，挂机后终端将驻留在3G，返回4G行为与上面相同

3.2案例分析

案例1：

挂机区域LTE弱覆盖，导致终端自主返回失败

LTE弱覆盖区，CSFB手机通话后挂机，不能通过终端自主返回功能返回4G网络。

终端自主返回时，需LTE信号RSRP满足开机驻留门限（一般设置为-120dBm～-124dBm）才能接入4G网络，在LTE弱覆盖区，4G信号低于开机驻留门限，终端自主返回将失败，此后终端将返回2G网络驻留，在信号强度满足条件情况下，可通过3G桥接返回4G网络。

网络覆盖条件

通过网络建设及网络优化，提升4G网络覆盖质量，避免覆盖空洞，提高终端自主返回成功率。

在LTE典型强覆盖区域，终端自主返回成功率较高，用户体验较好。

案例2：

挂机区域频点与起呼区域不同，导致终端自主返回失败

某芯片CSFB手机，在室外D频段起呼，在室内E频段挂机，挂机后不能通过终端自主返回功能返回4G网络。

本案例问题与芯片实现相关，其终端自主返回方案为挂机搜索曾经记忆的LTE频点，如果挂机区域频点未曾记忆，则不能自主返回4G网络，此后UE将永久记忆这一频点，并且关机也不消除。

测试时，UE从未在E频段频点驻留，当在室外起呼室内挂机时，不能搜索室内E频段该LTE频点，导致自主返回失败，定时器超时后（测试时设置为2s），UE驻留2G网络，此后UE记忆此E频段频点，再次在室外起呼室内挂机，终端自主返回成功。

终端实现

终端自主返回功能无需改动GSM无线网络，但存在一定失败概率。

若此芯片终端未记忆挂机区域LTE频点，终端自主返回将失败。

但未来部署LTE频点数量最多5~6个，且终端能够永久记忆曾驻留或读取的频点，该问题对用户体验影响不会太大。

终端能够永久记忆曾驻留或读取的频点，且不随开关机取消，在LTE部署频点数量5~6个前提下，因频点未记忆导致的终端自主返回失败对用户体验有影响，但影响不会太大。

案例3：

SGSN向MME发出的PDPcontextRequest中携带GBR，导致TAU完成后，LTE网络将用户Detach

在2G电话结束后，终端通过重选返回LTE，TAU结束后，网络将用户Detach。

在2G电话结束后，终端在2/3G发起RAU，SGSN收到RAUREQ后，通过SGSNcontextrequest流程从MME侧获取用户的上下文，从消息中可以看到，MME发送给SGSNUE的GBR是0：

图MME发给SGSN的SGSNcontextResponse中UEGBR为0

但是SGSN给P-GW发起的updatePDP消息中，给UE分配的GBR是640：

图SGSN发给P-GW的UpdatePDP消息中UEGBR为640

终端通过重选返回LTETAU时，MME从SGSN获取的用户的上下文，在SGSN回给MME的SGSNContextResponse消息里，GBRUL/DL都是640：

图SGSN发给MME的SGSNContextResponse中UEGBR为640

而对于defaultbearer，GBR应该为0，所以MME检查到用户的上下文不合法，从而发起Detach流程，将UE去附着。

SGSN更新版本，对于默认承载的GBR值不做修改。

SGSN更新版本后，案例中出现问题未复现。

案例4：

SGSN关闭根据UE能力选择锚点功能，导致TAU失败

终端从2G重选返回到4G时，出现概率性TAU失败，需在4G重新Attach后成功接入，导致重选到4G的时延较长。

因BOSS计费改造进度原因，SGSN临时关掉根据UE能力选择功能，所以当用户在SGSN下一旦发起PDP激活，SGSN将会把该用户选择到现网GGSN。

然后当用户重选到4G做TAU时，MME从SGSN获取该用户的上下文，其中包含UE所在的网关IP地址，并发起承载建立，这里获取的IP地址实际是GGSN的地址，而MME发起承载建立时需要向SAE-GW发起。

但是现网GGSN不支持P-GW功能，导致承载建立失败，TAU拒绝；

用户需要在4G重新Attach后成功接入。

如果UE初始接入在4G，由于P-GW支持GGSN功能，用户在系统间来回移动时，网关永远是融合节点，不管TAU还是RAU都不会失败。

网络改造进度

该问题出现时是由于全国BOSS未改造完毕，有计费漏洞，所以部分省份将SGSN根据UE能力选择功能临时关掉。

所以一旦BOSS改造完毕，同时将该功能打开，这个问题将不复存在。

在BOSS改造完成前，有下面几个临时方案：

方案一：

SGSN根据IMSI/MSISDN号段区分出LTE签约用户，并将其锚定到P-GW，其余用户仍锚定到GGSN。

具体实施时：

①SGSN可以根据其中静态配置的号段选择网关；

②也可以通过在DNS中指定不同号段的不同网关地址后，SGSN通过重构APN的方式扩展DNS查询消息，获取合适的网关，将非LTE用户路由到GGSN；

方案二：

对LTE用户增加ARD的签约信息，SGSN根据UE能力和ARD签约信息选择合适的网关，将非LTE用户路由到GGSN。

该方案涉及到HLR的改造，不建议使用。

待核心网改造完毕即可解决。

案例5：

QoS修改时MME第一次Paging无响应，导致网络DetachUE

终端返回4G，TAU流程结束后，网络发起寻呼，一次寻呼失败后网络就发起了detach流程。

终端回落到GSM后，通话结束后快速返回LTE失败，因此在2G/3G网络发起RAU流程，之后返回4G发起TAU流程，因TAUREQ消息中activeflag=0，TAU流程结束后MME立即发起S1释放流程，终端进入空闲态。

之后，MME发现该用户在LTE的QoS签约比该用户在2/3G网络实际使用的QoS高，MME发起QoS更新流程，由于UE已经处于空闲态，所以MME首先发起paging流程。

图为修改Qos，MME发起Paging流程

第一次Paging时，恰好UE此时（同1秒时刻）在同频切换（跨TAlist触发TAU），导致终端无法收到该Paging。

图第一次Paging时，UE同时进行同频切换

MME在一次Paing无响应的情况下，就给S-GW回UpdateBearerResponse，携带UEnotresponding原因，导致网络主动发起detach流程，将UE去激活。

图MME在一次Paging无响应后，发给S-GW的UpdateBearerResponse

3.解决方案：

MME更新实现方式，只有在多次寻呼均失败时，才可以给SAEGW回UpdateBearerResponse。

仅在多次寻呼失败，确实异常时网络才会将用户去附着。

案例6：

SGSN未配置4GEPLMN导致UE无法返回4G

CSFB手机（测试时不支持终端自主返回功能）在2G挂机后通过小区重选返回LTE失败，原因是MSC下发的EPLMNlist（46008）无效

测试区域2GPLMNID为46000，4GPLMNID为46008。

CSFB手机挂机后，因暂不支持终端自主返回功能，驻留2G网络，依次进行LAU和RAU过程，之后通过小区重选返回4G网络。

由于MSC配置了EPLMN，2G网络在LAUAccept消息中下发的EPLMNlist中包含46008，如下图：

--有46008的EPLMN

但SGSN未配置EPLMN，因此在RAUAccept消息中下发的EPLMN中不包含46008，如下图：

--没有携带EPLMN

UE仅能根据最后一次LAU或RAUAccept获得的EPLMN刷新并保存EPLMNlist，因此RAU流程后刷新EPLMNlist，删除了LAUAccept时下发的EPLMNlist，4GPLMNID46008不在UE的EPLMNlist中。

当终端小区重选返回4G时，因4GPLMN与UE的RPLMN不同，且不在UE的EPLMNlist中，重选4G网络失败。

核心网参数配置

SGSN配置4GPLMNID为EPLMN，从而在RAUAccept消息的EPLMNlist中携带4GPLMNID，使得UE能够返回后成功接入4G。

SGSN配置4GPLMNID为EPLMN后，CSFB手机能够正常从2G重选返回4G。

四“CSFB呼叫建立时延异常”的原因及案例分析

4.1原因分析

CSFB呼叫建立时延是CSFB用户体验的重要部分，因CSFB额外引入流程将在GSM现网呼叫建立时延基础上增加时延。

在网络部署成熟时，CSFB呼叫建立时延应趋于稳定，但在部署过程中，CSFB呼叫建立时延可能存在过短或者过长等异常情况。

在网络部署CSFBR8重定向回落方案（终端支持缓读SI13功能）时，通过五城市联合测试摸索到CSFB呼叫建立时延范围如下：

●CSFB单端呼叫（CSFBUE拨打GSMUE或者GSMUE拨打CSFBUE）：

◇额外时延：

相比GSM现网基准时延，额外时延约1.7~2.9s，且80%的呼叫增加时延在2.5秒以内

◇总时延：

单端总时延为6.9~12.3s，其中85%在7s和10s之间

●CSFB双端呼叫（CSFBUE拨打CSFBUE）：

相比GSM现网基准时延，额外时延约3.5~4.9s，且80%的呼叫增加时延在4.5秒以内

单端总时延为8.3~13.7s，其中90%在9s和12s之间

CSFB呼叫建立时延主要包括三个部分：

UE在LTE侧起呼/接收寻呼到收到重定向命令、UE收到重定向命令后搜索接入GSM小区并读取GSM系统广播、建立GSM通话等，下面将详细介绍每个部分时延的影响因素。

1、UE在LTE侧起呼/接收寻呼到收到重定向命令

本阶段对时延的影响主要因素包括MSC开启EarlyAlerting/ACM功能、eNodeB开启基于测量的重定向功能、LTE侧二次寻呼等。

（1）MSC开启EarlyAlerting/ACM功能

MSC开启EarlyAlerting/ACM功能是指MSC在收到MME的寻呼响应后即给主叫用户放回铃音，将导致主叫呼叫建立时延过短，但会对网管指标统计及主叫用户体验产生影响。

（2）eNodeB开启基于测量的重定向功能

eNodeB开启基于测量重定向功能后，eNodeB需给UE下发测量控制消息，并根据UE测量报告中GSM频点情况下发重定向命令，UE连接态测量异系统频点时延较长，会额外增加CSFB呼叫建立时延。

通常情况下，为保证CSFB时延，eNodeB开启盲重定向即可。

（3）LTE侧二次寻呼

因LTE侧无线信号弱等因素，存在二次寻呼概率，将增加CSFB呼叫建立时延。

2、UE收到重定向命令后搜索接入GSM小区并读取GSM系统广播

本阶段对时延的影响因素包括重定向命令中配置的GSM频点不合理导致UE搜索GSM小区时延过长。

3、建立GSM通话

本阶段对时延的影响因素包括GSM网络索要IMEI、BSC开启UTRANECSC功能等。

针对CSFBUE的通话建立过程，网络可以有优化方案以减小呼叫建立时延。

4.2案例分析

SGsMSC开启earlyAlerting或ACM，导致呼叫建立时延过短

CSFB手机拨打CSFB手机时，呼叫建立时延仅为6~7s，比正常时延11~13s短5~6s。

根据3GPP协议，若被叫用户位于LTE网络，LTE寻呼响应后，若用户为连接态，MSC必须立即给主叫侧返回Alerting或ACM消息，MSC就给主叫用户发送Alerting并放音（如果配置了放音文件的话），因此，主叫侧呼叫建立时延仅为6~7s。

部分厂家根据协议实现了此EarlyAlerting功能，具