LTE信令流程(二)上課

1、CSFB流程2G網(wǎng)絡架構BSC指的是基站控制器（Base Station Controller）。它是基站收發(fā)臺和移動交換中心之間的連接點，也為基站收發(fā)臺（BTS）和移動交換中心（MSC）之間交換信息提供接口。一個基站控制器通常控制幾個基站收發(fā)臺，其主要功能是進行無線信道管理、實施呼叫和通信鏈路的建立和拆除，并為本控制區(qū)內(nèi)移動臺的過區(qū)切換進行控制等。SGSN（Serving GPRS Support Node）服務GPRS支持節(jié)點。SGSN作為移動通信網(wǎng)絡GPRS/WCDMA(TD-SCDMA)核心網(wǎng)分組域設備重要組成部分，主要完成分組數(shù)據(jù)包的路由轉發(fā)、移動性管理、會話管理、邏輯鏈路管理、鑒權

2、和加密、話單產(chǎn)生和輸出等功能。RNC（無線網(wǎng)絡控制器,Radio Network Controller）是第三代(3G)無線網(wǎng)絡中的主要網(wǎng)元，是接入網(wǎng)絡的組成部分，負責移動性管理、呼叫處理、鏈路管理和移交機制。MME（Mobility Management Entity）是3GPP協(xié)議LTE接入網(wǎng)絡的關鍵控制節(jié)點，它負責空閑狀態(tài)的移動性控制,承載管理功能，包括專用承載的建立,非接入層信令的加密和完整性保護等。CSFB概念：CSFB（CSFallback）是指CS語音回落，用于在LTE和2、3G網(wǎng)絡共同覆蓋的區(qū)域，對于不支持IMS業(yè)務的終端回落到2、3G網(wǎng)絡使用CS進行語音業(yè)務。在LTE系統(tǒng)里，

3、CSFB技術是針對TD-LTE多模單待。（也就是你能放進去兩張手機卡，但是只有一個號能用，136和139的只能用一個，可以切換，)終端提供語音服務的臨時解決方案，大意是數(shù)據(jù)業(yè)務和短信業(yè)務由LTE承載，電話業(yè)務回落到CS網(wǎng)絡，回落過程數(shù)據(jù)業(yè)務中斷，電話業(yè)務結束后返回LTE網(wǎng)絡。在中國移動CSFB流程中，由于GSM網(wǎng)覆蓋率較好，網(wǎng)絡相對成熟，因此回落到2G。其主要思想是終端駐留在LTE，呼叫建立前先重選回2/3G，由CS域網(wǎng)絡提供語音服務， VoIP成熟后，該方案會被替換。CSFallback的網(wǎng)絡架構各網(wǎng)元作用：CSFB過程中，主要涉及到的網(wǎng)元有eNodeB、MME、MSC/VLR和HSS。eN

4、odeB完成用戶的注冊以及與核心網(wǎng)的信令交互，完成尋呼以及和終端的測量以及能力協(xié)商；MME主要完成用戶的注冊、承載建立和用戶的位置更新；MSC/VLR主要用戶完成用戶的CS域位置更新、注冊以及語音和短消息業(yè)務的發(fā)起；HSS主要完成用戶的簽約數(shù)據(jù)插入和管理CS Fallback的優(yōu)點及問題分析：優(yōu)點：n 網(wǎng)絡結構簡單，n 不需要I M S系統(tǒng)支撐就可以使LTE實現(xiàn)對語音業(yè)務支持的優(yōu)點。n 在L T E網(wǎng)絡部署初期，為更加有效地利用現(xiàn)有2G/3G網(wǎng)絡資源。n CS Fallback作為一種由CS域語音向全IP語音的過渡技術。存在問題：n CS Fallback僅適用于2G/3G網(wǎng)絡與LTE網(wǎng)絡重疊

5、部署的場景。n 由于LTEVoIMS和多媒體業(yè)務是移動網(wǎng)絡發(fā)展的必然趨勢，CSFallback只是作為一種過渡技術，但與VoIMS方案之間并沒有可繼承性。n CS Fallback技術不支持數(shù)據(jù)業(yè)務和語音業(yè)務的并發(fā)。n CS Fallback導致用戶的呼叫時延大幅增加。CSFB（CS Fallback）主叫流程主叫CSFB流程說明1） UE發(fā)起CS Fallback語音業(yè)務請求。UE語音撥打時，會發(fā)一條extended service request，消息里會攜帶CSFB信息。其中service-type信元指示業(yè)務類型為始發(fā)CSFB語音業(yè)務，同時攜帶該UE在聯(lián)合附著過程中CS域給它分配的TM

6、SI。之后會在基站的輔助下回落至2G。2） MME發(fā)送Initial Context Setup Request消息給eNodeB，包含CS Fallback Indicator。該消息指示eNodeB，UE因CS Fallback業(yè)務需要回落到UTRAN/GERAN。3） eNodeB要求UE開始系統(tǒng)的小區(qū)測量，并獲得UE上報的測量報告，確定重定向的目標系統(tǒng)小區(qū)。然后向UE發(fā)送目標系統(tǒng)具體的無線配置信息，并釋放連接。LTE網(wǎng)絡通過RIM流程（無線消息管理流程）提前獲取2G目標小區(qū)廣播信息，將2G網(wǎng)絡的廣播信息一并填充至RRC Release消息中下發(fā)，省去終端讀取2G廣播信息的時間（約省1.

7、83秒）4） UE接入目標系統(tǒng)小區(qū)，發(fā)起CS域的業(yè)務請求CM Service Request。如果CM業(yè)務請求消息中攜帶“CSMO”標志，則MSC Server記錄本次呼叫是移動始端CSFB呼叫。5） 如果目標系統(tǒng)小區(qū)歸屬的MSC Server與UE附著EPS網(wǎng)絡時登記的MSC Server不同，則該MSC Server收到UE的業(yè)務請求時，由于沒有該UE的信息，可以采取隱式位置更新流程，接受用戶請求。如果MSC Server不支持隱式位置更新，且MSC Server沒有用戶數(shù)據(jù)，則拒絕該用戶的業(yè)務請求。如果MSC Server拒絕用戶的業(yè)務請求會導致UE發(fā)起一個CS域位置更新流程。終端發(fā)起位

8、置更新請求，且位置更新請求消息中的Additional update parameters信元中攜帶CSMO標識，同時該標識有效，則MSC Server會記錄本次呼叫是CSFB呼叫。（CS fallback緊急呼叫流程中，CM_SERVICE_REQUEST消息前無需位置更新。）6）完成位置更新后UE再次在 CS域建立語音呼叫流程。7） 通話結束后，MSC Server向主叫回落到的BSC發(fā)送的拆線消息CLEAR_COMMAND消息中攜帶CSFB Indication信元，指示BSC拆除空口連接并指示UE回到LTE網(wǎng)絡。 或者MSC Server向主叫回落到的RNC發(fā)送IU_RELEASE_C

9、OMMAND消息，攜帶End Of CSFB信元，指示RNC拆除空口連接并指示UE回到LTE網(wǎng)絡。8） MSC收到BSC的CLEAR_COMPLETE消息/RNC的IU_RELEASE_COMPLETE消息表示呼叫結束，A口拆鏈完成。接入側在指示終端重選網(wǎng)絡時只針對CSFB用戶通話前攜帶LTE頻點，實現(xiàn)CSFB終端快速返回LTE，快速回落過程也稱為FastReturn（用戶不可及時間可縮短為1-2秒。）。CSFB被叫流程MSC Server收到對UE的被叫語音請求，通過存在的SGs關聯(lián)和MME信息，向該MME發(fā)起尋呼請求。MME通過eNodeB在空口尋呼該UE，并指示UE回落到目標GERAN/

10、UTRAN網(wǎng)絡。UE接入到目標網(wǎng)絡后，在電路域繼續(xù)進行語音呼叫。被叫CSFB流程說明1） GMSC Server向被叫用戶歸屬HLR發(fā)送取路由信息請求。2） HLR收到該SRI消息后，向被叫用戶當前附著到的old MSC Server獲取漫游號碼。 3） old MSC Server為該次呼叫分配漫游號碼MSRN1，并返回給HLR。 4） HLR將該漫游號碼發(fā)送給GMSC。 5） GMSC收到該漫游號碼后，進行號碼分析，根據(jù)分析結果將呼叫路由到old MSC Server。 6） MSC Server收到IAM入局（例如中繼ISUP入局）消息后，根據(jù)存在的SGs關聯(lián)和MME信息，發(fā)送SGsAP

11、-PAGING-REQUEST(攜帶IMSI，TMSI，Service indicator ，CLI，LAC)消息給MME。7） MME發(fā)送Paging消息給eNodeB。eNodeB發(fā)起空口的Paging流程。8） UE建立連接并發(fā)送Extended Service Request消息給MME（消息中攜帶“CSMT”移動終端標識）。9） MME發(fā)送SGsAP-SERVICE-REQUEST消息給MSC Server。MSC Server收到此消息，不再向MME重發(fā)尋呼請求消息。為避免呼叫接續(xù)過程中，主叫等待時間過長，MSC Server收到包含空閑態(tài)指示的SGs Service Reques

12、t消息，先通知主叫，呼叫正在接續(xù)過程中。10） MME發(fā)送Initial UE Context Setup消息給eNodeB，包含CS Fallback Indicator。該消息指示eNodeB，UE因CSFB業(yè)務需要回落到UTRAN/GERAN。11） UE回落到CS域之后，UE檢測到當前的位置區(qū)信息和存儲的位置區(qū)不同，將發(fā)起位置更新。MSC Server收到UE發(fā)送的LOCATION_UPDATE_REQUEST消息。這種情況下，UE不需要回Paging Response給MSC Server，UE直接發(fā)送SETUP消息建立呼叫。如果位置更新消息中攜帶“CSMT”標志，則MSC Serv

13、er記錄本次呼叫是CSFB呼叫。12） 伴隨著空口、A/Iu-CS接口連接的建立，UE回Paging Response消息給MSC Server，該消息中攜帶CSMT標識，即使BSC/RNC沒有向該UE發(fā)起過尋呼請求，也需要能處理UE的尋呼響應。如果尋呼響應消息中的位置區(qū)信息和VLR中保存的不一致，則VLR在業(yè)務接入成功之后將SGs關聯(lián)置為非關聯(lián)。13） 建立CS呼叫。14） 通話結束后，指示BSC/RNC拆除空口連接并指示UE回到LTE網(wǎng)絡。15） MSC收到BSC的CLEAR_COMPLETE消息/RNC的IU_RELEASE_COMPLETE消息表示呼叫結束。接入側在指示終端重選網(wǎng)絡時只

14、針對CSFB用戶攜帶LTE頻點，實現(xiàn)CSFB終端快速返回E-UTRAN。FastReturn方案也需要網(wǎng)絡的支持，如果網(wǎng)絡不支持，則通過網(wǎng)絡優(yōu)先級的方式返回LTE（一般為最高優(yōu)先級）。3.2 CSFB關鍵流程3.2.1 CSFB語音主叫業(yè)務流程CSFB用戶作主叫時：終端首先要執(zhí)行EPS與IMSI（國際移動用戶識別碼）聯(lián)合附著，當UE要發(fā)起呼叫時，LTE終端在eNB的協(xié)助下轉到2G/3G網(wǎng)絡發(fā)起呼叫。其業(yè)務流程為：LTE起呼à回落2/3Gà建立2/3G話音à用戶掛機à重選返回LTE（含用戶不可及時間）圖 3-3 CSFB話音主叫業(yè)務流程3.2.2 CSFB語音被叫業(yè)務流程CSFB用戶作被叫時：當終端呼叫接續(xù)時，尋呼消息通過SGs接口經(jīng)LTE無線