CSFB时延较长优化实施方案

四、CSFB无线优化思路探讨 1、2G网络基础优化①对在网设备故障进行定位，减少带病设备器件对于网络质量的影响隐患②通过优化2G网络结构，频率等手段确保CSFB通话质量③加强室分建设，抑制室分外泄④避免出现保证道路测试，完全删除2G室分频点 2、做好2G邻区频点联动优化配置①联动做好4G 侧的2G邻区频点配置工作②精细规划2G频点，优化终端接续时延 3、TAC与LAC联合规划①为了降低CSFB时延，TAC与LAC需联合进行规划，减少TAC 与LAC交叠区域②初期4G用户较少，减少系统内寻呼量，降低信令负荷，一个LAC里可只包含一个TAC ③随着业务量上升，逐步进行TAC分裂 4、TAU信令风暴 CSFB终端每次通话结束返回4G网络至少需要做一次TAU，初期用户较少，随着业务量上升，应及早做好设备处理能力提升并进行负荷分担，避免信令风暴产生 21
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TD-LTE网络CSFB时延迟优化方向研究摘要：针对LTE 网络CSFB 语音回落时延长的问题，采用诸多创新性的优化手段，从信令流程分析、网络功能特性、网络参数配置、邻区关系等角度进行优化，最终成功大幅降低 CSFB 时延，提升了用户感知。

关键词：CSFB；LTE；接入时延；网络优化引言在 TD-LTE 网络建设初期，出于对 CS 投资的保护，结合 TD-LTE 网络的部署策略，话音业务利用成熟的 2G/3G 网络，而 TD-LTE 网络仅处理数据业务（包括 IMS 数据业务）。

这种情况下，采用 CSFB（Circuit Switched Fallback，电路域回落（话音回落））技术，即 TD-LTE 覆盖下的 UE 在处理话音业务时，终端先回退到 CS（电路域）网络，在 CS 网络处理话音业务；这样就实现了使用现有的 CS 域设备来为 TD-LTE 网络中的用户提供传统的话音业务的目的。

同时 CSFB的使用是有前提条件的，那就是只有在 TD-LTE 与2G/3G 的重叠覆盖区域，并且用户具有 CSFB功能的时候，才能使用电路域回落。

鉴于现网 2G 网络覆盖率较 3G 网络更为成熟，重叠覆盖区域更广泛，同时为降低方案实施代价，避免现网改造，因此现网 CSFB 策略采用回落到 2G 小区。

因为TD-LTE终端使用CSFB方式进行话音业务时需从 TD-LTE 回落到 2G，涉及大量的信令交互与判决，目前存在的主要问题为时延较长，优化前东莞TD-LTE 网络 CSFB 时延为 11.08 s，时延较长，影响客户感知，因此需要进行流程研究与参数优化以缩短时延，提升感知。

一、CSFB 方案及流程介绍CSFB 是指 TD-LTE 多模单待终端的话音业务通过 2G/3G 提供，TD-LTE 只负责数据业务；CSFB 终端只能工作在一个网络下，优选 TD-LTE驻留，在有话音业务需求时，网络辅助其回落 2G/3G建立通话，通话结束后再重选返回 TD-LTE 驻留。

LTE网络CSFB的优化思路和方法探讨董帝烺【摘要】通过对CSFB功能及流程的分析,从提升CSFB成功率和缩短CSFB接入时延2个方面,探讨CSFB的优化思路和方法,并在现网中进行实践取得良好的效果.在提升CSFB接入成功率方面,通过对4G寻呼阶段、4G释放阶段、3G接入阶段测试发现问题并进行处理,解决全网共性问题,CSFB呼叫成功率从98.56%提升到99.28%.在缩短CSFB接入时延方面,通过IP传输网时延优化、4G无线网RIM功能开启及寻呼周期的优化、3G无线网PS抑制及DMCR功能开启等方面的网络优化,CSFB接入时延从6.21 s缩短到4.43 s,改善幅度29%.【期刊名称】《邮电设计技术》【年(卷),期】2017(000)002【总页数】5页(P28-32)【关键词】LTE;CSFB;接入时延;RIM【作者】董帝烺【作者单位】中国联通泉州分公司,福建泉州362000【正文语种】中文【中图分类】TN929.5近年来，随着4G牌照发放，中国联通LTE网络开始进入全面部署阶段。

对于4G 网络来说，只有全分组交换的PS域没有CS域，但语音业务在接下去很长一段时间仍是不可或缺的重要业务，为了确保用户能在LTE网络上进行语音通话，各标准组织提出了多种语音业务解决方案。

中国联通目前全网采用的是CSFB方案。

对CSFB进行针对性的优化，是目前LTE网络优化的重点工作之一。

2.1 CSFB功能概述CSFB是3GPP制定的LTE语音解决方案，即用户存在语音需求时，手机回落到3G进行通话；挂机后，手机返回LTE网络进行数据业务。

从回落方式来讲，CSFB分为R8和R9 2种，其主要区别在于系统下发的RRC Connection Release消息中是否携带3G邻小区的系统消息。

目前高通、华为2个芯片厂家已经实现回落不读SIB13和终端自主Fast Return两大特性，使网络改造量显著降低。

从CSFB回落的全过程可以看到，回落时延的制约主要在“读取系统消息1、3、13”上。

联通FDD-LTE To GSM CSFB回落时延优化1 问题描述聊城联通进行FDD LTE TO GSM CSFB时延时15s左右(从主叫ESR到Connect减去被叫alerting到connect的时延)，比正常基站的CSFB时延10s多5S左右。

现场两个于集林庙和于集沙店集基站统计时延都在在15S左右，其中回落时延（从RRC connetion Release到CM service request）在7S以上，而2G从起呼到振铃则需要5S左右。

如下图：2 问题分析从信令观察发现从4G发起ESR到RRC connection release时延为1s左右，主要是从4G RRC connection release释放后到2G CM service request时延在7s左右，与正常的回落时延在1s左右长了大约6s左右，核心网一直在下发系统消息system information type 2quater，过了6s才接收到SI13。

在从4G回落到2G小区的过程中，手机需要在一段时间（约5s）内收听到2G小区的SI13，否则无法再2G小区下发信道请求，如果3G邻区配置较多，SI2quater消息也相应增加，也会出现此问题。

3 问题定位与解决从4G回落到2G后系统下发SI2quater消息，经过5s左右收到SI13后发起信道请求。

将SI2quater消息在扩展BCCH上下发，可以减少手机接收SI13和SI2quater所需时间，从而有效解决此问题。

修改参数SI2quater广播的信道位置，建议修改为1现场测试4G RRC Connection Release到CM Service Request时延为1s左右,统计4G 回落时延为1S左右4 总结在分析CSFB时延时，注意分析是哪个时间段的回落时延较长，本案例回落到2G后在2G起呼之前时延过大造成的，将SI2quater消息在扩展BCCH上下发，可以减少手机接收SI13和SI2quater所需时间，从而有效解决此问题。

整理的CSFB端到端的时延的一些优化思路目前优化LTE的端到端时延的一些手段除了常见LAC边界邻区优化外集中在GSM网络的功能参数上，我整理了网上的一些意见如下：无线侧添加好2G回落邻区，最好优先回落1800，在2G核心网侧鉴权用了很多时间；以华为核心网为例:1.核心网开启1/16鉴权（被叫每16次呼叫做1次鉴权，减少鉴权时延），关闭3G classmark 更新；2.建议核心网关闭AUTN信元，目前核心网尚未确认是否可行，未执行（减小核心网鉴权参数下发长度，MSC向手机发送鉴权请求消息中不携带AUTN信元；3.2G侧关闭3G classmark功能，可能会影响2/3G互操作（该参数用于BSC向MS发送系统消息3时，控制3G Early Classmark Sending Restriction字段的值。

当该参数为YES时，3G Early Classmark Sending Restriction取值为1，表示MS发送的早期类标消息中包含3G类标信息；当该参数为NO时，3G Early Classmark Sending Restriction取值为0，表示MS发送的早期类标消息中不包含3G类标信息），目前已关闭BSC XX的开关；4.建议2G侧调整类标更新优化类型为2（该参数表示A接口收到类标更新请求时，类标更新流程优化的类型。

0：优化关闭，即标准的类标更新流程；1：中度优化，当BSC已经收到MS的类标，则直接向MSC返回类标，不向MS下发类标查询消息，否则下发；2：高度优化，当SET GCELLCCBASIC中“ECSC”设置为YES时，不向MS下发类标查询消息，否则下发），目前已调整BSC XX的参数；5.建议调整小区跳频频点下发方式，从CA_MA改为Frequency_List（该参数用于在指配或切换中，跳频频点序列采用何种编码方式下发给MS。

选择使用“CA+MA方式”时，指配或切换命令中通过携带CA和MA信息来表达跳频频点序列；选择使用“Frequency List方式”时，指配或切换命令中通过携带Frequency List信息来表达跳频频点序列；当选择使用“优化的CA+MA方式”时，如果小区频段为单一频段，则下发的指配命令中只携带MA，不携带CA。

CSFB端到端时延优化专题研究报告一、CSFB缩短时延方法研究2.1鉴权组差异对CSFB呼叫时延影响和优化2.1.1CSFB呼叫时延增长点发掘为有效缩短CSFB呼叫时延，上海公司以GSM普通呼叫时延为参照，开展了CSFB呼叫全流程信令节点时延与GSM普通呼叫的比对，通过量化统计，分析、定位时延增长点。

通过呼叫全流程信令节点时延比对，发现CSFB呼叫的主被叫鉴权阶段时延较GSM普通呼叫的主被叫鉴权阶段时延都有200多毫秒的增长，如下表2-1。

表2-1 CSFB呼叫和GSM普通呼叫主被叫鉴权过程时延对比具体分析CSFB呼叫和GSM普通呼叫的鉴权消息，GSM普通呼叫使用鉴权三元组，而CSFB呼叫使用鉴权四元组，即鉴权请求消息携带AUTN参数，导致CSFB呼叫鉴权请求消息较GSM普通呼叫鉴权请求消息多一个51复帧，从而造成CSFB呼叫鉴权阶段时延增长。

通过信令分析可以看到，GSM普通呼叫的鉴权请求消息字节数位19个Byte，而CSFB呼叫达到35Byte，如下图2-1。

CSFB CallNormal Call图2-1 GSM普通呼叫和CSFB呼叫鉴权请求消息比对从图2-2帧结构可以看出，1个51复帧只能包含156.25bit=19.53Byte，刚好可以容纳GSM普通呼叫的鉴权请求消息，而对于CSFB呼叫则需要2个51复帧才能传输完鉴权请求消息。

51复帧是以235ms的周期进行发送，所以CSFB呼叫要比GSM普通呼叫多235ms的时间才能正确接受鉴权请求消息，这也就是CSFB呼叫的鉴权消息时延要比GSM普通呼叫长200多毫秒的原因。

图2-2 无线帧结构2.1.2CSFB呼叫鉴权组优化由于GSM网络仅需要鉴权三元组，为有效减少CSFB呼叫时延，对现网GSM厂商的呼叫时延和BSC参数进行分析研究，力求对CSFB鉴权组数量进行优化。

通过iPhone测试统计发现，上海现网2G阿尔卡特区域的CSFB呼叫时延要短于其他2G厂商区域，具体如下表2-2。

CSFB时延优化——BSC参数MSC_Release1. CSFB时延优化目前的CSFB回落过程中，呼叫时延主要有以下几个过程产生：✓4G网络的接入、重定向环节。

由于4G网络的控制面时延较小，因此此环节时延较短，通常只有100多毫秒，不同区域的差距亦很小，时延差在10~20ms之内，优化的余地较小。

✓从4G重定向回2G的过程。

在此过程中，UE脱离4G网络，在2G网络内执行小区重选过程，选定合适的小区进行驻留。

此过程通常在2秒之内，不同区域的差异在100~200ms之内，有一定的优化余地。

对跨TAC/LAC回落的情况，还需要增加LAU的1~2秒时延✓2G网络呼叫接续阶段。

此过程完全受2G网络的控制，与2G网络的呼叫控制有关。

在此过程中，各区域的时延差异较大，最大可达1秒左右，主要受鉴权方式、主被叫是否并行处理等因素的影响，此阶段优化的余地较大。

为此我们对比了崇明与其他三个区域2G网呼叫的时延。

崇明区域2G网络是我们诺基亚自己的，其他三个区域的2G网络都是阿朗的。

2. 2G网络呼叫信令差异诺基亚LTE网络4个区域内，崇明区域的呼叫时延相对其他几个区域要长，通过对比呼叫流程中各个过程，目前从信令方面发现崇明的区域的鉴权过程要比其他区域长一些。

通过了解，主要是因为鉴权方式的不同所导致的。

崇明区域和其他区域使用不同的鉴权方式：崇明区域使用五元组鉴权其他区域使用三元组鉴权由于鉴权使用不同的方式，崇明区域的鉴权请求消息要是其他区域的大，在无线上不能放在1个无线帧内发送，必须用到2个无线帧，这就导致了额外的1个无线帧的时延235ms 。

通过咨询相关人员和核心网工程师，我们了解到，终端上报的classmark 影响到核心网对鉴权方式的选择。

如果终端支持Rlease99之后的协议，则核心网就使用五元组进行鉴权，否则的话，核心网使用三元组进行鉴权。

崇明区域终端上报c l a s s m a r k其他区域终端上报c l a s s m a r k在不同区域，终端上报不同的classmark 是受无线广播消息3中的MSCR （MSC Release ）影响的，如果小区广播的MSCR 为1（MSC is Release '99 onwards ），表示交换机为3G MSC ，则终端上报的classmark 就支持3G 协议，否则只支持2G 协议。

C S F B问题优化指导书V The pony was revised in January 2021CSFB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。