CSFB相关信令流程

CSFB相关信令流程1主叫语音业务如图15所示，UE发起CSFallback主叫语音业务，MME指示eNodeB(evolvedNodeB)需要将UE回落到GERAN/UTRAN网络，eNodeB指示UE回落到GERAN/UTRAN网络，UE在GERAN/UTRAN网络发起主叫语音业务，在发起主叫语音业务之前有可能先发起位置更新流程。图15主叫语音流程1.UE发起CSFallback语音业务请求。图16ExtendedServiceRequest消息结构图如图16所示，其中service-type信元指示业务类型为始发CSFB语音业务，同时携带该UE在联合附着过程中CS域给它分配的TMSI。2.MME发送InitialContextSetupRequest（初始上下文设置请求）消息给eNodeB，包含CSFallbackIndicator。该消息指示eNodeB，UE因CSFallback业务需要回落到UTRAN/GERAN。3.eNodeB要求UE开始系统的小区测量，并获得UE上报的测量报告，确定重定向的目标系统小区。然后向UE发送目标系统具体的无线配置信息，并释放连接。4.UE接入目标系统小区，发起CS域的业务请求CMServiceRequest。5.如果目标系统小区归属的MSCServer与UE附着EPS网络时登记的MSCServer不同，则该MSCServer收到UE的业务请求时，由于没有该UE的信息，可以采取隐式位置更新流程，接受用户请求。如果MSCServer不支持隐式位置更新，且MSCServer没有用户数据（即服务MSCServer与EPS/IMSI登记的MSCServer不同），则拒绝该用户的业务请求。如果MSCServer拒绝用户的业务请求会导致UE发起一个CS域位置更新流程。CSfallback紧急呼叫流程中，CM_SERVICE_REQUEST消息前无需位置更新。6.CS域语音呼叫建立流程。7.MSCServer向BSC/RNC发送拆线请求消息。8.MSC收到BSC的CLEAR_COMPLETE消息/RNC的IU_RELEASE_COMPLETE消息表示呼叫结束，接入侧在指示终端重选网络时只针对这部分用户携带LTE频点，实现CSFB终端快速返回E-UTRAN。2被叫语音业务如图16所示，MSCServer收到对UE的被叫语音请求，通过存在的SGs关联和MME信息，向该MME发起寻呼请求。MME通过eNodeB在空口寻呼该UE，并指示UE回落到目标GERAN/UTRAN网络。UE接入到目标网络后，在电路域继续进行语音呼叫。图17被叫语音流程（呼叫入局流程）1.GMSCServer向被叫用户归属HLR发送取路由信息请求。2.HLR收到该SRI消息后，向被叫用户当前附着到的oldMSCServer获取漫游号码。3.oldMSCServer为该次呼叫分配漫游号码MSRN1，并返回给HLR。4.HLR将该漫游号码发送给GMSC。5.GMSC收到该漫游号码后，进行号码分析，根据分析结果将呼叫路由到oldMSCServer。6.MSCServer收到IAM入局（例如中继ISUP入局）消息后，根据存在的SGs关联和MME信息，发送SGsAP-PAGING-REQUEST(携带IMSI，TMSI，Serviceindicator，CLI，LAC)消息给MME。7.MME发送Paging消息给eNodeB。eNodeB发起空口的Paging流程。8.UE建立连接并发送ExtendedServiceRequest消息给MME。9.MME发送SGsAP-SERVICE-REQUEST消息给MSCServer。MSCServer收到此消息，不再向MME重发寻呼请求消息。为避免呼叫接续过程中，主叫等待时间过长，MSCServer收到包含空闲态指示的SGsServiceRequest消息，先通知主叫，呼叫正在接续过程中。MSC收到SGsServiceRequest消息后，由于回落时间相对较长，通过软参P1151Bit13默认设置，可以在此过程中给主叫用户放音。10.MME发送InitialUEContextSetup消息给eNodeB，包含CSFallbackIndicator。该消息指示eNodeB，UE因CSFB业务需要回落到UTRAN/GERAN。11.UE回落到CS域之后，UE检测到当前的小区信息和存储的小区不同，将发起位置更新。MSCServer收到UE发送的LOCATION_UPDATE_REQUEST消息。这种情况下，UE不需要回PagingResponse给MSCServer，UE直接发送SETUP消息建立呼叫。若P1101Bit7设置为1，在位置更新成功后，MSCServer停掉寻呼响应定时器并直接建立CS连接。如果位置区没有变化，直接回PagingResponse。12.伴随着空口、A/Iu-CS接口连接的建立，UE回PagingResponse消息给MSCServer。即使BSC/RNC没有向该UE发起过寻呼请求，这里的BSC/RNC需要能处理UE的寻呼响应。如果寻呼响应消息中的位置区信息和VLR中保存的不一致，则VLR在业务接入成功之后将SGs关联置为非关联。13.建立CS呼叫。14.MSCServer向BSC/RNC发送拆线请求消息。15.MSC收到BSC的CLEAR_COMPLETE消息/RNC的IU_RELEASE_COMPLETE消息表示呼叫结束。接入侧在指示终端重选网络时只针对这部分用户携带LTE频点，实现CSFB终端快速返回E-UTRAN。预寻呼触发被叫语音流程如图18所示，与呼叫入局流程不同之处在于当GMSC发起到HLR的SRI消息时，会在SRI消息中包含Prepage标志域，允许MSC/VLR先对被叫UE发起寻呼，再向HLR返回漫游号码。图18被叫语音流程（预寻呼流程）3CSFB失败原因分类总结根据集团案例库、各省经验及现网相关情况，CSFB失败的原因总结主要有几类：数据配置问题、弱覆盖或干扰、设备未开启CSFB功能、设备功能缺陷、终端原因等，针对以上各类原因详细分析如下：1、数据配置问题CSFB流程较长，其中涉及无线网的ENODEB、BSC、RNC；EPC核心网的MME、DNS；CS域核心网的HLR、MSC等网元。其中一个网元上的数据配置有误或不当，均会造成CSFB联合位置更新失败、主叫、被叫失败及无法返回LTE网络的问题。由于目前大部分的CSFB失败仍与数据配置问题相关，在此对每个网元上需配置的数据进行梳理，并对有可能造成失败的数据配置问题进行总结：1)ENODEB:ENODEB上需开启CSFB功能，新增至2G小区的重选回落功能，配置相应的2G重选参数、邻区关系等。2)BSC:除原有的2/3G邻区关系外，在无3G有4G区域的设备上新增2G到4G的小区重选功能，并配置相应的重选参数、邻区关系等。3)RNC:针对2G-3G-4G桥接返回LTE，共用数据业务对3G、4G互操作的配置要求，新增连接态互操作功能。4)MME:MME上主要配置以下数据：定义SGS物理接口；定义SGSIP层数据；定义SGSOSPF路由；定义SGSAP层及MSC数据；开启license功能；配置与对接的MSC的SCTP链路；激活CSFB、SMSoverSGS；TA与LA对应关系；LA与MSC对应关系；SGs接口触发寻呼参数。根据以上需进行的数据配置，结合案例及各省经验，数据配置问题导致的CSFB失败主要有以下几类：①、MME上SGS接口数据配置错误由于MME上对接MSC的SGS接口数据配置错误，如：VLR号配置错误、SGS链路配置参数错误（IP地址类型、IP地址、SCTP端口号）等造成CSFB联合注册失败。一般情况下，该失败情况会出现在有新MME或新MSC入网时，并且出现问题时失败区域有共同特性，即ENODEB对接的MME相同且失败区域对应的LAI相同等。失败区域一般范围较大。②、MSC上SGS接口数据配置错误由于MSC上对接MME的SGS接口数据配置错误，如：MME号配置错误、对接协议类型配置错误等造成CSFB失败。一般情况下，该失败情况会出现在有新MME或新MSC入网时，并且出现问题时失败区域有共同特性，即失败区域对应的LAI相同或LAI所属MSC相同或MME相同等。③、MME上TA与LA对应关系、LA与MSC对应关系错误用户附着时，进行联合位置更新，MME上存储TA（LTETrackingArea）与LA（2GLocationArea）的对应关系，根据TA将用户注册在LA对应的MSC上。当TA对应错误的LA，会导致UE回落到不同的LAI甚至MSC时，将导致呼叫建立时延增加、用户被叫失败。当两个LA属于相同的MSC，每次主叫、被叫前均需进行局内的LAU，增加呼叫建立时延约0.5s；当两个LA属于不同的MSC时，主叫：每次主叫前需进行LAU、InsertSubscriberData，TMSI、reallocation等流程，增加呼叫时延约2s，而被叫寻呼失败，直接导致被叫不通。CSFB要求同覆盖下的2G小区LAC和4G小区TAC配置一致，该数据配置由无线侧提供给核心网侧，核心网侧在MME上进行配置实现。因此TA与LA对应关系错误有可能是最先无线侧提供的数据就是错误的，也有可能是MME上配置时人工出错。当有该问题出现时，一般会集中在某个MME上或TA相同，具有区域性的特征。④、MSC、MME的寻呼方式、寻呼次数、寻呼时间间隔等参数设置不合理MSC、MME上寻呼方式、寻呼次数、寻呼时间间隔等参数设置不合理或有优化较大空间时，SGS接口的寻呼成功率不高，或出现被叫失败。⑤、ENODEB、BSC或RNC上邻区关系、重选参数等错配或漏配除2/3G、3/4G邻区关系外，还需要新增4G到2G的邻区配置关系以及局部地区（无3G有4G区域）2G到4G的邻区关系，全网邻区关系复杂，配置工作量大。4G侧错配或漏配2G频点、3G侧错配或漏配3/4G互操作参数等问题均会导致CSFB失败。当4G侧漏配2G频点时，会导致主叫时延增大甚至不通（取决于终端实现），被叫无法接通，类似于eNB未打开CSFB开关；当错配2G频点时，会导致主叫时延增加（回到2G后先位置更新）再接续，被叫接续时延增加（同Pool不同LAC时）或者失败（跨Pool）。当3G侧错配或漏配3/4G互操作参数时，无自主FR能力或FR失败的终端CSFB通话结束，无法回到4G。⑥、其他核心网数据配置问题由于核心网侧一些参数的配置与协议不符或参数配置不当，会导致CSFB过程时延增加甚至超过定时器时间失败。2、相关网元未开启CSFB功能①、核心网侧相关网元未开启CSFB功能如果CSFB手机设置为语音优先模式，CSFB手机在尝试五次联合附着失败后（高通芯片），将关掉4G能力，降级为2/3G手机并在2G/3G网络驻留。如果CSFB手机设置为数据优先模式，当驻留在LTE网络时，仅能进行数据业务，无法进行语音主被叫。当有MME、MSC未开启CSFB功能时，该MME、MSC上的用户均会出现联合附着失败情况，问题较明显，影响范围较大，一般出现在有新的MME、MSC入网时。②、无线侧相关网元未开启CSFB功能当ENODEB未开启CSFB功能时，CSFB手机能够正常在LTE驻留，在进行主叫时，多数终端能够回落至TD-S建立通话但呼叫建立时间较长，部分厂家设备下无法进行被叫。当回落2G后发生LAC改变，改变后的LAC所属BSC的GSM小区未开启CSFB功能，会导致主叫失败。一般情况下，该类问题的CSFB失败会集中在同一个小区、同一个LAC或ENODEB上。3、无线侧弱覆盖或干扰由于无线侧弱覆盖或干扰导致的CSFB失败均呈现局部情况，相同路径测试不同终端可能会有不同表现。根据不同的问题现象，将失败原因大致归类如下：I）语音主叫未回落到2G失败该类情况主要是在4G网络下出现问题，可能由于主叫主服务小区以及所接收到邻区的RSRP较差，outofservice导致，基于弱覆盖引起。该种情况采用多种终端多