CSFB问题优化指导书V2

CSFB指标分析指导书

1 概述

省公司每月根据健康度各项指标对各分公司进行考核，健康度指标中一项重要指标为CSFB指标，现写作CSFB指标优化指导书指导各分公司针对该项指标进行优化提升。

2 CSFB原理

目前，云南采用2-3-4G混合组网的方式，在4G优先的情况下。语音业务采用4G->2G的CSFB。

CSFB技术方案的实施前提是LTE覆盖区MSC支持SGs接口（是连接EPC与电路域MSC 的桥梁），以实现CSFB 终端的联合附着/位置更新、被叫寻呼和短信流程。

语音业务：单待终端驻留LTE网络，话音业务通过CSFB技术回落到电路域执行，业务结束后，再返回LTE网络。

当UE附着和驻留LTE网络时，为了接收被叫和使用短信业务，必须执行联合附着和联合位置更新，在CS域更新注册状态及位置信息。

联合附着

①UE附着LTE网络：在附着请求中携带“联合附着”指示

②触发联合位置更新：MME通过配置的TA-LA （MSC）映射关系，确定进行登记的MSC，并向MSC发起联合位置更新请求，即触发MSC向HLR注册和登记。

③附着成功：UE存储LA和MSC分配的TMSI

联合位置更新

发起TAU请求：

①当UE在LTE网络移动TA改变，或从2/3G返回LTE，或周期性位置更新定时器超时，

会发起位置更新请求给MME，携带“联合位置更新”指示。

②触发联合位置更新：MME判断LA改变，发起到MSC的联合位置更新请求，改变在原来MSC记录的LA；当MSC也改变时，位置更新导致用户在新的MSC登记和注册。

③位置更新成功：UE存储LA和MSC分配的TMSI

主叫语音业务

如下图所示，UE发起CS Fallback主叫语音业务，MME指示eNodeB(evolved NodeB)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。

主叫语音流程

UE发起CS Fallback语音业务请求。

Extended Service Request消息结构图

如上图所示，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。

MME发送Initial Context Setup Request消息给eNodeB，包含CS Fallback Indicator。该消息指示eNodeB，UE因CS Fallback业务需要回落到UTRAN/GERAN。

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。

UE接入目标系统小区，发起CS域的业务请求CM Service Request。

如果目标系统小区归属的MSC Server与UE附着EPS网络时登记的MSC Server不同，则该MSC Server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MSC Server不支持隐式位置更新，且MSC Server没有用户数据（即服务MSC Server与EPS/IMSI登记的MSC Server不同），则拒绝该用户的业务请求。如果MSC Server 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。

被叫语音业务

如下图所示，MSC Server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。

被叫语音流程

1.GMSC Server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old MSC Server获取漫游号码。

3.old MSC Server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old MSC

Server。

6.MSC Server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，Service indicator ，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Extended Service Request消息给MME。

9.MME发送SGsAP-SERVICE-REQUEST消息给MSC Server。MSC Server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，MSC Server收到包含空闲态指示的SGs Service Request消息，先通知主叫，呼叫正在接续过程中。

10.

11.MME发送Initial UE Context Setup消息给eNodeB，包含CS Fallback Indicator。该消

息指示eNodeB，UE因CSFB业务需要回落到UTRAN/GERAN。

12.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。MSC Server收到UE发送的LOCATION_UPDATE_REQUEST消息。这种情况下，

UE不需要回Paging Response给MSC Server，UE直接发送SETUP消息建立呼叫。

3 CSFB指标定义

健康度中CSFB主要考核三个指标：CSFB被叫寻呼成功率、CSFB回落到GSM成功率和CSFB被叫接通成功率。该项指标是通过话务网管统计的MSC侧指标，三个指标的详细定义如下：

CSFB被叫寻呼成功率：SGs接口语音业务请求次数/(SGs接口语音业务一次寻呼次数- SGs接口业务取消次数)；

CSFB回落到GSM成功率：( CSFB寻呼响应次数+ CSMT呼叫他局回落次数) / CSFB呼叫移动用户终结试呼次数；

CSFB被叫接通成功率：(CSFB呼叫2G终结接通次数+ CSMT呼叫出局语音业务接通次数) / CSFB呼叫移动用户终结试呼次数；

CSFB指标信令打点图如下图所示：

图1 健康度CSFB指标信令打点图

根据健康度CSFB指标的公式定义及信令打点图，针对CSFB成功率优化可以从4G无线侧、2G无线侧和核心网MSC侧进行分析和优化。

4 CSFB优化手段

4.1 优化总体流程

处理流程图：

4.2 4G无线侧

4.2.1未部署MTRF功能情况下UE跨MSC POOL回落，导致CSFB失败

描述：终端注册在LAC1对应的MSC1上，MSC1在MSC POOL1内，终端回落时选择接入的GSM 小区为LAC2，对应的MSC为MSC2，MSC2在MSC POOL2内，导致paging和paging response不在同一个MSC POOL.

现象：SGS接口信令:SGS口信令持续正常，下发寻呼，并收到MME发送给MSC的sevice request。

MME-S1口：S1口信令持续正常，手机收到寻呼后，发起extend sevice request，并正常下发release command与 release response，之后手机脱离4G并在2G上发起驻留。

A口：UE尝试在2G网络上发起驻留，驻留完成之后发paging response，鉴权之后，网络下发clear的释放消息或者看不到A口任何消息，信令丢失了。

Uu口：Uu口信令正常持续，与A口的信令一致，上发paging response消息，完成立即指配后，网络下发clear command消息。

处理措施：

MTRF功能开启，保障MSC POOL边界地区的KPI指标；

如果无法开启请通过如下手段进行规避（目标：添加本MSC POOL边界的其他邻区频点，同时避免跨POOL同频情况；MSC POOL边界站点的覆盖范围要合理，避免过覆盖等导致回落失败）：

删除跨POOL GSM邻区；

优化边界GSM同频情况；

GSM站点的MSC规划调整及基本RF调整；

4.2.24G TAC与GSM LAC不一致导致CSFB失败

描述：如果LTE站点的TAC配置与GSM邻区的LAC不一致，容易导致UE无法找到对应的GSM 服务小区，导致CSFB无法做业务。

现象：由于LTE站点的TAC配置与GSM邻区的LAC不一致，一直重复做附着分离，MSC不能接通，LTE不能重定向到GSM上做CSFB业务。

处理措施：

LTE侧TAC配置合理，避免插花或者与周围界限不清晰；

确保与GSM LAC一致；

热点区域如：火车站涉及高铁专网、地铁及周围多个TAC，由于人流较大，而且车站本身广场、站台都不属于同一个TAC，必然会存在大量的TAU，导致回落问题，建议将周围合并成一个TAC；

4.2.3频点邻区配置合理性核查

描述：CSFB频点配置过多，没有进行精选，导致UE做CSFB业务的时候回落到距离较远的GSM小区，该GSM小区的电平、质量等因素较差导致CSFB业务失败，UE做CSFB业务区域有更优的GSM小区可以进行语音业务（电平，质量，距离较近）。

现象:UE做CSFB业务，携带GSM频点释放后回落到GSM小区上，UE驻留在GSM小区进

行语音业务，但所占的GSM小区距离CSFB业务地点较远，电平较差，导致CSFB业务失败，周围存在更优电平的GSM小区，且距离更近，但携带的频点释放中没有距离更近，电平更

高小区的BCCH频点。

处理措施：

未配置频点组，数量非常少，多见于新站，需要补全；

频点组配置频点过少，存在大量只配置1~2个的小区，需要按照邻区尽量配满第一层；

密集市区未添加覆盖方向的室分频点；

频点组频点与邻区频点不一致，外部邻区数据与工参不一致；

4.2.4覆盖问题需要常规的RF优化手段

描述：在LTE弱覆盖区域测试时，CSFB手机拨打2G手机呼叫建立时延较长（一般为20S 左右）。

现象：LTE若覆盖情况下，UE存在一定概率漏收部分信令，如CSFB UE在4G网络并未

收到重定向命令（RRC Connection Release）。根据协议规定，当UE未收到重定向命令时，UE将启动定时器T3417ext（协议规定为10S），当UE为主叫方时，T3417ext超时后，UE主

动搜索其他RAT小区并尝试接入，一般UE将先搜索3G小区，后搜索2G小区；当UE为被叫

方时，T3417ext超时后，UE释放无线链路并不回落2G/3G。

处理措施：

问题小区的弱覆盖及干扰排查，存在弱覆盖和上行干扰会导致CSFB用户在被叫时空闲态建立RRC连接失败，或者在CSFB返回LTE时不能收到TAU请求，导致UE不能被寻呼。

4.3 2G无线侧

GSM侧涉及到CSFB无线接通率的主要是UE接入GSM网络并发起呼叫的过程，涉及到GSM

网络接入以及GSM侧的呼叫流程。

GSM侧主要涉及到如下指标：无线接入性、拥塞率、掉话率等等。由于4G回落2G后，主叫流程基本与GSM一致，被叫除寻呼消息在4G侧下发，其他流程与GSM侧一致。所以我们认为在CSFB接通率优化中，GSM侧所做工作就是确保能正常驻留GSM小区，能正常起呼通话。GSM侧优化分为三个部分：

4.3.1 能正常回落驻留正确GSM 小区，优化流程如下：

其中POOL 边界如果4G 配置频点存在问题，对该区域CSFB 接通率影响巨大。建议对POOL 边界的GSM 小区进行BCCH 分段规划，在POOL 交界区域，不同的POOL 使用不同的BCCH 段，同时4G 侧再修改为频率规划后的CSFB 频点，可彻底解决跨POOL 频点配置引起回落失败的

问题。

4.3.2 能正常起呼，优化流程如下：

整个优化流程由于目前无线网管无法区分对待CSFB 与普通的GSM 侧通话，故GSM 侧优化还是整体正对性优化，筛选现网各指标劣化TOP 小区，涉及指标主要有SDCCH 掉话率高、SDCCH 拥塞率高、TCH 分配成功率低、TCH 拥塞率高、TCH 掉话率高的小区进行针对性的TOP 小区整治，在优化GSM 网络的同时为CSFB 创造回落的良好条件。

4.3.3 CSFB 失败2G 侧原因分析：

描述：在CSFB 失败案例中，有如下情况：UE 已经正常回落到GSM 网络，但由于2G 侧小区的原因导致CSFB 失败；（注：已经核查了TAC 和LAC 一致性，也没有跨POOL ）

现象：

1、UE 回落到GSM 小区A ，由于2G 的A 小区拥塞严重，会导致UE 在回落到A 小区后

无法正常分配C 信道及T 信号，从而导致CSFB 失败；

2、UE回落到GSM小区B，由于2G的B小区存在严重干扰，会造成该小区高质差，导致寻呼信令无法正常传输，最终导致CSFB失败；

测试分析过程中如果遇到以上情况，可以判定为2G侧问题；

处理措施：

针对G网小区拥塞，可通过数据查询，判定该2G小区是经常拥塞还是偶发拥塞，如果是经常拥塞，可在LTE侧删除该2G小区频点，避免回落到该小区；

针对G网小区干扰、质差，需要通过排查干扰、更换频点、RF优化等手段，及时处理2G小区干扰、质差问题；