1、简析如何缩短 FDDLTE 网络 CSFB 时延【摘要】LTE 网络虽然是全分组交换网络，但语音业务在很长一段时间内仍将是不可或缺的重要业务。为确保在 TD-LTE 网络上顺利开展高质量的语音业务，各标准组织都积极研究并提出了多种语音业务解决方案。多模单待机终端可采用 CSFB（电路域回落）或 SRVCC（单无线模式语音呼叫连续性）方案来提供语音业务，多模双待机终端直接利用 2G/3G网络来提供语音业务。论文就如何缩短 LTE CSFB 回落到 WCDMA 时延进行了简单分析和研究。 【关键词】LTE CSFB，鉴权，R9 1.通信网 LTE CSFB 1.1 LTE CSFB 基本概念 CS
2、FB（电路域回落）是 3GPP R8 中 CS over PS 研究课题的成果之一。该研究课题提出的背景是 LTE 和 CS 双模终端的无线模块是单一无线模式，即具有 LTE 和 UTRAN/GERAN 接入能力的双模或者多模终端，在使用 LTE接入时，无法收/发电路域业务信号。为了使得终端在 LTE 接入下能够发起话音业务等 CS 业务，以及接收到话音等 CS 业务的寻呼，并且能够对终端在 LTE 网络中正在进行的 PS 业务进行正确地处理，产生了 CSFB 技术。 采用 CSFB 技术，即 LTE 覆盖下的 UE 在处理语音业务时，终端先回退到 CS（电路域）网络，在 CS 网络处理语音业
3、务；这样就达到了重用现有的 CS 域设备来为 LTE 网络中的用户提供传统的语音业务的目的。 1.2 LTE CSFB 过程 典型的 CSFB 业务流程主要包括联合附着、位置更新、主叫 CSFB 流程、被叫 CSFB 流程以及去附着等。 启用 CSFB 功能用户的附着流程是基于联 GPRS/IMSI 附着流程来实现的。 LTE/WCDMA/GSM 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，并向这个 VLR 发起位置更新请求，VLR 收到位置更新请求以后
4、，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。随后，MSC Server/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。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 TD-LTE 网络中就可以处理电路域业务了。 2.缩短 CSFB 时延测试： 2.1 CSFB
5、测试流程 CSFB 测试过程主要是主叫 4G 手机、被叫 4G 手机分别驻留 LTE 网络中，连接 GENEX Probe 测试软件，进行主叫 4G 手机拨打被叫 4G 手机，主叫 4G 手机和被叫 4G 手机分别回落至 WCDMA 网络进行通话的过程。 从详细步骤来看，CSFB 测试流程主要分为测试准备、测试过程和测数据统计三个部分： （1）测试准备：终端支持 FDD-LTE 和 3G 双模，USIM 卡具备 4G 和3G 属性，测试手机需连接 GENEX Probe 测试软件，并进行记录；测试手机开启双模并能稳定驻留 4G。 （2）测试过程：主叫 4G 手机拨打被叫 4G 手机，是否拨通，
6、进行重复多次尝试。从主被叫的 KPI 统计中观测 CSFB 是否统计正常？从主被叫的 CSFB 信令流程来看，主被叫的 CSFB 信令流程是否正常？ （3）数据统计：单站报告中 CSFB 成功率统计、CSFB 的 log 记录备份、若存在测试不成功现象，可初步按照第 4 节指导进行初步分析原因，待调整后复测。 2.2 CSFB 时延 为了缩短升 CSFB 中回落和返回时延，还存在如 R9 重定向回落和Fast Return 方案等相比 R8 重定向回落方案及其优化方案，R9 重定向回落可通过回落中携带 WCDMA 网络中的系统消息，从而进一步缩短 CSFB 呼叫建立时延，但是该方案需要改造 T
7、D-LTE 网络的 eNodeB、MME 网元和WCDMA 网络的 RNC 网元，且需对这些网元进行相关配置。Fast Return 方案通过在 RNC 信道释放信令中下发 LTE 频点信息，使终端不在 RNC 网络中驻留而直接返回 LTE，相比小区重选方案性能要好，但需要对 WCDMA 网络的 RNC 进行改造，并且需要配置和优化 LTE 频点信息，以下主要分析R9 重定向回落以及 UMTS 网络核心网鉴权配置两种方法实现 CSFB 时延减小。 3.缩短时延办法简介： 3.1 R9 缩短时延法： Flash CSFB 也叫 R9 CSFB，通常用盲重定向的方式实现，因此也叫R9 盲重定向。在
8、触发基于重定向的的 CSFB 过程中，当 UE 在 UMTS 合适小区驻留后需要读取 3G 的系统消息才可以发起接入，因此在整体 CSFB 接入时延中，系统消息的读取往往占据较大一部分。 开始 Flash CSFB 后，eNodeb 通过 RIM 流程向 RNC 获取邻区的系统消息，并在基于重定向的 CSFB 执行时，在下发的 RRC connection release消息中加上邻区的系统消息内容，这样，当 UE 重定向后接入的小区即为已经下发系统消息的邻区，则无需再读取系统消息即可发起接入，达到取消系统消息读取的时延，从而减少 CSFB 的整体时延。 由于 RIM 关闭，RRC conne
9、ction release 到 RRC REQ 的时延为900ms 左右，由于 RIM 打开，RRC connection release 到 RRC REQ 的时延为 450ms 左右。经过开通 RNC 侧 RIM 开关， LTE 网络 CSFB 时延降低400800ms 左右。 3.2 UTMS 侧鉴权配置缩短时延法： 将 UMTS 网络核心网鉴权为 15：1 配置，通过对 CSFB 过程的信令分析，对比鉴权配置不同对时延的影响。有鉴权过程，RRC REQ 到 Setup 的时延在 1.07s 左右，由于被叫侧有鉴权过程，Call Proceeding 到 RB Setup 用时（等待被叫确认）3.4s 左右。主被叫无鉴权过程，主叫 RRC REQ 到 Setup 的时延在 600ms 左右，Call Proceeding 到 Alerting 用时在 1.2s 左右，如下：考虑到无线环境的不同，主被叫有无鉴权过程，对主叫时延的影响在 2s 左右。
