CSFB分析流程
CSFB流程及常见问题.
CSFB流程与常见问题1TD-LTE语音解决方案根据终端形态不同，TD-LTE语音终端包括多模单待和多模双待两种形态多模单待终端话音分为由LTE提供和不通过LTE提供两种解决方案多模双待终端话音由2G/TD电路域提供.2CSFB基本原理中文名：电路域回落CSFB技术是针对TD-LTE多模单待终端提供语音服务的临时解决方案，主要思想是终端驻留在LTE，呼叫建立前先重定向到2/3G，由23G提供CS域语音服务，当语音结束后，根据网络的指示，返回LTE网络驻留；回落2G和返回4G是重点关注的过程。
回落方案：R8 RRC重定向回落(实现简单、性能一般）R9 RRC重定向回落（RIM）（实现复杂、性能好）通话结束，返回4G：空闲态小区重选（小区重选机制,返回时间长，时延较长）快速返回Fast Return （手机支持，无需配置4G邻区，返回时间短，时延较短）。
•开机选网：终端开机—>LTE及2G/3G电路域联合注册—>驻留LTE。
•数据业务：由LTE直接承载,数据传输过程若有话音业务需求，（回落过程将导致数据业务中断）。
•短信业务：可由LTE直接承载，短消息利用SGs接口，通过LTE无线信道传递给UE，UE不需要重选至2/3G。
网络拓扑：3CSFB相关流程3.1联合附着CS Fallback语音主要是通过SGs接口实现的，用户在附着网络时，MME和MSC Server 需要对该用户的SGs连接进行维护。
在E-UTRAN开机驻留的UE，开机后发起联合的EPS/IMSI 附着流程。
联合附着流程如图1所示，由MME通过SGs接口完成UE在UTRAN/GERAN核心网的位置区更新流程，使得UTRAN/GERAN核心网感知到UE的位置.图1联合附着流程图1：UE发起网络附着请求，向MME发送Attach Request消息。
其中参数Attach Type指示这是一个联合的EPS/IMSI附着流程，并且参数指示UE具备CS Fallback能力。
CSFB流程图
CSFB实现原理
CSFB（ Circuit Switched Fallback,电路域回落）：是一个非常轻载的实现方案，非常适合于在EPC早期建设阶段。根据EPC部署范围小、2G/3G网络广泛的情况，适合在EPC主要提供数据业务的时间段采用，能够充分利用2G/3G网络电路域提供语音、短信等成熟的电路域业务。
? 基本方案：空闲态小区重选
? 用户挂机后在GSM网络驻留，根据GSM广播消息中的LTE邻区
信息执行重选，返回高优先级LTE网络。重选返回过程中，将引入不可
及时间，可能影响用户体验
? 优化方案一：网络控制Fast Return方案
? 用户挂机时，2G网络在释放用户信道的同时下发LTE邻小区频
点，终端按网络指示测量并接入LTE小区，可在通话过程中测量LTE邻
区或在挂机后测量LTE邻区
? 优化方案二：终端自主Fast Return返回
? 用户挂机时，终端自主搜索预存的或者通话过程中测量的LTE
频点返回
主叫流程信令流程
CSFB案例分析
Extended Service Request
Extended Service Request消息由终端发送给MME，指示终端发起CSFB主叫或者终端响应网络侧发起的CSFB被叫。如果UE处于空闲态，该消息还将触发建立S1连接。
Service Type
Service type信元是Extended Service Request消息的必选信元，其指示了此次Service Request流程是主叫、被叫、还是紧急呼叫。
UE EMM mode
UE EMM mode信元是SGsAP Service Request消息中的可选参数，其指示当MME收到SGSAP Paging Request消息时UE的状态。
当UE在连接态收到SGsAP Paging Request消息时MME会立刻回应SGsAP Service Request消息，UE EMM mode指示为EMM-CONNECTED。
当UE在空闲态收到SGsAP Paging Request消息时MME会触发Paging，等收到UE的Extended Service Request消息时MME回应SGsAP Service Request消息，UE EMM mode指示为EMM-IDLE。
CN Domain
CN Domain信元是S1接口Paging消息中的必选参数，其指示该Paging消息是一个CS域的Paging还是一个PS域的Paging。
SGsAP Location Update Request
SGsAP Location Update Request消息由MME发送给MSC，该消息用来请求用户在CS域的着或者位置区更新，MSC收到该消息后创建SGs偶联。
SGsAP Location Update Accept
CSFB重要流程及定义
1.CSFB流程重要流程说明:主叫：1.LTE NAS-Extended service request：扩展服务请求，及CSFB开始的标志；2.LTE RRC Connection Release：UE回落过程中LTE侧最后一条信令，携带UE测量到的GSM频点；3.CM Service Request：UE成功回落到GSM的标志，被叫为GSM Paging response。
（回落GSM或TD后发生位置更新并直接下行setup进行呼叫流程时以setup作为终点）；4. Call Proceeding/ Call Confirmed：主叫进行呼叫/被叫确认呼叫；5.GSM Alerting：振铃；6.GSM Connect：接通；7.GSM Disconnect：断开连接，挂断；8.Channel Release：信道释放，准备返回LTE；9.Tracking Area Update Accept：返回LTE成功；2.相关定义1．CSFB回落GSM定义起点：LTE下起呼后的RRC Connection Release终点：GSM下主叫CM Service Request，被叫paging response（*回落GSM或TD后发生位置更新并直接下行setup进行呼叫流程时以setup作为终点）起点——终点的时间间隔为CSFB回落GSM时延（取主被叫）CSFB回落GSM成功次数起点、终点均有时计为一次成功CSFB回落GSM失败次数起点或终点任意一项没有时计为失败，进一步解释为，当无RRC Connection Release时计为失败，当下次起呼开始时仍未进行回落呼叫计为失败。
CSFB回落GSM成功率定义分子：主被叫CSFB回落GSM成功次数分母：主被叫LTE下起呼Extending Service Request次数二者之比。
2.CSFB GSM返回LTE定义起点：LTE下起呼回落GSM后释放信令RR channel Release终点：返回LTE下收到Tracking area update accept起点——终点的时间间隔为CSFB GSM返回LTE时延（取主被叫）CSFB GSM返回成功次数起点、终点均有时计为一次成功CSFB GSM返回失败次数起点或终点任意一项没有时计为失败，即释放时无RR channel Release计为失败，当下一次起呼时仍未进行收到Tracking area update accept计为失败。
CSFB技术详解
4a. Location Area Update or Combined RA/LA Update 4b. Paging Response 4b. A/Iu-cs message (with Paging Response) 5a. Establish CS connection 5b. Connection Reject
建立GSM 通话
G网通话建立时延问题
第一部分CSFB技术概述&优缺点
第二部分CSFB基本信令流程及异常分析 第三部分CSFB案例分析实战
案例一：2G小区拥塞导致CSFB失败
案例描述
• 在中山街路口，出现被叫概率性无法接通的情况， 失败率40%
分析流程图
案例分析
• 经核查邻区配置等均无问题 • 问题区域不位于POOL边界处 • 分析CSFB失败的LOG
位置更新
TrackingAreaUpdateAccept，携带 TAU 类别（combinedTA）、TAL 对应的 GSM侧 LAC 信息
CSFB主要信令点
Paging，即收到寻呼消息 寻呼/业 ExtendedServiceRequest，携带 service-type：mobile-terminating-CS-fallback 务类型/G RRCConnectionRelease，携带配置的 GERAN 相邻频点组起始频点和 网频点 GERAN BCCH相邻频点信息
CS Fallback的优点及问题分析
优点：
存在问题：
网络结构简单，
不需要I M S系统支撑就可以使LTE实现 对语音业务支持的优点。
CS Fallback仅适用于2G/3G网络与LTE 网络重叠部署的场景。
CSFB正常信令流程及问题分析
CSFB业务正常信令流程及问题分析一、正常CSFB信令流程按照北京联通FDD-LTE新站入网验收测试规范V8进行CSFB测试，正常信令流程如下：1、CSFB业务发起图1图2UE向eNodeB发起ExtendServiceRequest，此时说明开始发起CSFB业务。
双击ExtendServiceRequest信令也可以看到此时服务类型是service-type:mobile-originating-cs-fallback即手机主叫CSFB（如图2红框所示）。
2、LTE重定向图3如果CSFB业务可以正常进行，那么eNodeB会向UE发从RRCConnectionRelese信令，此时将进行LTE向WCDMA的重定向。
双击此条信令，在msg中给定要重定向的频点，进行测量，如果符合重定向的条件，上报测量报告，实行重定向。
图4图5如图4与图5所示，UE已从LTE重定向至WCDMA，频点为10713。
3、重定向WCDMA后正常语音业务UE重定向至WCDMA后能够按正常语音呼叫流程进行，而ExtendServiceRequest至Alerting信令之间的间隔即为此次CSFB业务时延。
图64、通话结束后返回LTE网络占用WCDMA通话结束后，应直接返回LTE网络。
由于此时正处于LTE建站初期，WCDMA如没有向LTE开启Fast Return开关，手机不会自动返回至LTE网络。
二、 CSFB问题排查通过这几天对新开站进行CSFB业务测试，发现部分基站CSFB业务存在问题，主要出现两种问题：1、LTE基站TAC配置与WCDMA邻区的LAC不一致如果LTE基站TAC配置与WCDMA邻区的LAC不一致，容易导致UE无法找到对应的WCDMA服务小区，导致CSFB无法做业务。
图7图8如图7所示，由于LTE基站TAC配置与WCDMA邻区的LAC不一致，UE无法进行CSFB业务，一直在重复做附着与分离。
双击Attach Request信令消息，会看到图8红框中的消息，此消息说明MSC未能接入，LTE不能重定向至WCDMA进行CSFB业务。
CSFB信令流程全解
CSFB信令流程全解CSFB（Circuit Switched Fallback）是指LTE（Long Term Evolution）网络下，当用户在LTE网络中进行通话时，若信号不稳定无法进行高质量的语音通话时，会自动切换到3G（第三代移动通信技术）网络进行通话。
1. LTE RRC Connection Re-configuration：当用户在LTE网络中发起通话时，LTE基站会发送一个RRC（Radio Resource Control）连接重配置消息给用户设备（UE），通知UE将通信从LTE网络切换到3G网络，并提供所需要的配置信息。
3. IMS根据SIP Invite消息中的信息，生成一个Session Initiation Protocol（SIP）消息，并发送给被叫用户的UE。
4.被叫用户的UE在收到SIP消息后，开始建立与IMS之间的语音通话链路。
5. IMS在建立语音通话链路后，将Session Description Protocol （SDP）消息通过SIP消息返回给被叫用户的UE，用于建立和配置语音通话链路。
6.被叫用户的UE根据SDP消息的配置信息，建立与IMS之间的语音通话链路。
7.语音通话链路建立完成后，被叫用户的UE和IMS之间进行语音通话。
8. 当用户结束通话时，UE会发送一个SIP Bye消息给IMS，通知IMS结束通话。
9. IMS根据SIP Bye消息回复一个SIP 200 OK消息给UE，表示通话结束。
10.UE根据SIP200OK消息的回复，结束与IMS之间的语音通话链路。
11.结束语音通话后，UE会重新建立与LTERRC之间的连接。
需要注意的是，CSFB信令流程中涉及到的消息协议主要包括RRC、SIP和SDP，这些协议用于在各个网络实体之间传递通话需要的信息和配置。
此外，CSFB信令流程的目的是实现从LTE网络到3G网络的切换，以进行语音通话。
在整个流程中，LTE基站和IMS起到了重要的作用，分别负责切换通信网络和建立语音通话链路。
LTE语音CSFB信令流程
LTE语音CSFB信令流程LTE语音的CSFB (Circuit Switched Fallback) 是一种在LTE网络中支持语音通话的解决方案。
在LTE中，语音通话使用VoLTE (Voiceover LTE) 技术，但是当用户设备不支持VoLTE时，就需要使用CSFB来切换到2G/3G网络进行语音通话。
下面是一个简要的LTE语音CSFB信令流程的说明：1.初始连接：- 用户设备 (UE) 进行初始连接请求到eNodeB (eNB)。
- eNB通过E-RAB (EUTRAN Radio Access Bearer)建立连接。
2.CSFB流程触发：-UE检测到VoLTE不可用或不支持时，发起CSFB请求。
-UE向eNB发送CSFB请求。
- eNB收到CSFB请求后，通过S1-MME接口发送CSFB请求给MME (Mobility Management Entity)。
3.MME处理：-MME收到CSFB请求后，决定将UE切换到2G/3G网络进行语音通话。
- MME发送UE Context Release请求给eNB。
- MME通过S11接口触发Serving GW (SGW) 和 PDN GW (PGW)的相关操作，释放UE的E-RAB，并通知2G/3G核心网。
4.切换到2G/3G网络：- eNB向UE发送Detach请求，要求UE切换到2G/3G网络。
- UE收到Detach请求后，执行切换到2G/3G网络的相关操作。
5.2G/3G网络处理：-UE连接到2G/3G网络。
-2G/3G核心网为UE分配临时标识。
- 2G/3G网络中的MSC (Mobile Switching Center) 发送位置更新请求给HLR (Home Location Register)，用于更新UE的位置信息。
6.语音通话：- 在2G/3G网络中，UE使用Circuit Switch (CS) 技术进行语音通话。
-语音通话完成后，UE可以选择继续使用2G/3G网络，或者再次切换回LTE网络。
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一、CSFB基本原理
➢无业务时候，MME通过SGs(MME与MSC之间的借口)进行CS域移动性管理。
➢有语音业务时，MME将UE回落到GSM网络，通过GSM网络为UE提供语音服务。
➢Extend Service Request至Alerting信令之间的间隔即为CSFB呼叫时延。
➢RRCConnection Release至CM Service Request信令之间的间隔为CSFB回落时延。
➢Channel Release 至Tracking area update accept 信令之间的间隔为CSFB返回时延。
二、CSFB信令流程
A.发起CSFB业务
UE 向eNodeB 发起ExtendServiceRequest ，此时说明开始发起CSFB 业务。
双击ExtendServiceRequest 信令可以看到此时服务类型是service -type:mobile -originating -cs -fallback 即手机主叫CSFB （如图2红框所示） B. LTE 重定向
如果CSFB业务可以正常进行，那么eNodeB会向UE发从RRCConnectionRelese信令，此时将进行LTE向GSM的重定向。
双击此条信令，在msg中给定要重定向的频点，进行测量，如果符合重定向的条件，上报测量报告，实行重定向。
UE已经重定向GSM小区，双击SIT3消息看到UE重定向到GSM小区的CI为30893，LAC为14806。
C.重定向到GSM后进行语音业务
双击Setup可以查看到被叫手机号码，此时被叫UE应收到Paging消息开始进行CSFB。
D.振铃接通
UE重定向至GSM后能够按正常语音呼叫流程进行，而ExtendServiceRequest至Alerting 信令之间的间隔即为此次CSFB呼叫时延。
E.通话结束返回LTE
三、案例分析
3、1未接通-LTE弱覆盖
测试问题：未接通
测试现象：主行驶至秦岭路五龙口区域路段时，被叫UE占用秦岭五龙口D2小区，RSRP=-110db左右，弱覆盖导致未接通。
解决方法：根据附近站点实际情况合理调整方位角和下倾角，加强此路段的覆盖。
A：测试车辆由西向东行驶至秦岭路五龙口区域路段时，主叫占用GSM秦岭五龙口1小区，在15:29:12:618上报Setup.
B：被叫UE占用秦岭五龙口D2小区，RSRP=-110db左右，覆盖太差未能收到寻呼消息回落
2G，导致主叫未接通。
3、2未接通-未收到寻呼消息
测试现象：主叫TD-LTE下起呼，被叫上一次联合位置更新失败导致未接收到寻呼消息。
解决方法：需核心网支持。
A：如图所示，从10时33分27秒开始主叫进入CSFB流程，在33分29秒主叫进入call proceeding，被叫始终未响应。
在33分45秒时，主叫call block。
在此期间被叫始终未响应。
从信令流程来看，被叫在上一次联合位置更新中未能完成TMSI的分配，CAUSE:16(MSC temporarily not reachable。
3、3未接通-回落2G伪基站
测试现象：被叫UE占用曼哈顿（省高法培训楼）D2小区（PCI：206，TAC：14097），回落到GSM伪基站（BCCH：10，LAC：24307）小区后，因跨POOL导致主叫未接通。
解决方法：拆除2G伪基站，避免回落到该站点造成异常事件。
A：主叫UE占用曼哈顿（省高法培训楼）D2小区成功回落至曼哈顿（省高法培训楼）8小区，在10：01：35上报Setup.
B：被叫UE占用曼哈顿（省高法培训楼）D2小区（PCI：206，TAC：14097），回落到GSM 伪基站（BCCH：10，LAC：24307）小区后，因跨POOL导致主叫未接通。
3、4未接通-异常释放
测试现象：主叫正常回落至2G,发送SETUP消息，MSC采用IMSI寻呼，被叫回落至2G后，上发Paging response后，系统直接下发Channel Release。
解决方法：需核心网支持。
A：如图所示，从9时34分28秒开始被叫叫进入CSFB流程，在34分30秒被叫上发Paging response后，系统直接下发Channel Release。
导致呼叫无法完成。
如下图所示，左图为这次呼叫的Paging 信令，发现寻呼采用IMSI寻呼，现网采用MSC 组POOL方式，当采用IMSI寻呼时被叫上发Paging responses 时，会导致MSC不知道被叫具体在POOL内的那个MGW，导致呼叫无法完成。
3、5未接通-TAU更新失败
测试现象：被叫TAU失败后收不到PAGING导致未接通。
解决方法：对4G小区进行排障。
A：如图所示，主叫手机正常回落至2G小区，于11：17：52开始呼叫建立，被叫一直未收到PAGING.查看EVENT，发现被叫上一次TAU失败。
导致收不到PAGING。
3、6未接通-2G频点漏加
测试现象：行驶至化工路与秦岭路附近区域时，被叫UE重选占用高铁小区董寨，连续发生3次未接通事件。
解决方法：配置董寨CSFB2G频点。
问题分析：驱车沿着化工路由东向西行驶至化工路与秦岭路交叉口附近区域时，主叫UE占用4G小区甲天下置业D1小区成功回落至2G小区，在18:37:21:581做Call Proceeding,被叫UE在空闲状态下重选至高铁董寨D1小区，在18:37:22:222收到网路侧而下发的Paging消息后，一直没有收到频点组消息，未能成功回落2G响应主叫寻呼，导致主叫连续发生3次未接通事件。
经后台OMC查询董寨D1小区未配置2G频点导致UE不能回落至2G小区。
具体信令如下图：
3、7未接通-回落至跨POOLGSM小区
测试现象：行驶至中原路与西三环附近区域时，被叫UE占用郑州财经学校F3小区，连续发
生2次未接通事件。
解决方法：删除跨POOL的CSFB2G频点。
问题分析：驱车行驶至中原路与西三环附近区域时，被叫UE占用郑州财经学校F3小区，回落至跨POOL的GSM小区中原西环路口3小区，LAC更新完成之后又进行RAU更新，未能及时响应主叫寻呼，导致主叫未接通。
信令如下图：
四、经验总结
CSFB分析主要是熟悉信令流程，对着信令流程查看事件发生在流程的哪一步，然后在定位具体位原因，一般原因如下：
1、跨POOL 优化POOL边界。
2、LTE、GSM弱覆盖的，通过天线调整和新站的规划加强覆盖。
3、LTE的模三干扰：通过PCI的修改和覆盖的控制。
4、GSM小区质差，建议删除这个小区的频点，不回落该小区（如果GSM人员配合可以建议他们处理该小区质差）。
5、索尼MT35终端问题（GSM通话结束之后，返回LTE如果跨LAC不进行TAU更细或者延迟很久才进TAU更细同时会伴随着信令丢失）。
6、回落到GSM伪基站的，配合分公司优化人员共同处理。