LTE信令流程(二)上課

1、CSFB流程2G網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)BSC指的是基站控制器（Base Station Controller）。它是基站收發(fā)臺(tái)和移動(dòng)交換中心之間的連接點(diǎn)，也為基站收發(fā)臺(tái)（BTS）和移動(dòng)交換中心（MSC）之間交換信息提供接口。一個(gè)基站控制器通?？刂茙讉€(gè)基站收發(fā)臺(tái)，其主要功能是進(jìn)行無線信道管理、實(shí)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(dòng)臺(tái)的過區(qū)切換進(jìn)行控制等。SGSN（Serving GPRS Support Node）服務(wù)GPRS支持節(jié)點(diǎn)。SGSN作為移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)GPRS/WCDMA(TD-SCDMA)核心網(wǎng)分組域設(shè)備重要組成部分，主要完成分組數(shù)據(jù)包的路由轉(zhuǎn)發(fā)、移動(dòng)性管理、會(huì)話管理、邏輯鏈路管理、鑒權(quán)

2、和加密、話單產(chǎn)生和輸出等功能。RNC（無線網(wǎng)絡(luò)控制器,Radio Network Controller）是第三代(3G)無線網(wǎng)絡(luò)中的主要網(wǎng)元，是接入網(wǎng)絡(luò)的組成部分，負(fù)責(zé)移動(dòng)性管理、呼叫處理、鏈路管理和移交機(jī)制。MME（Mobility Management Entity）是3GPP協(xié)議LTE接入網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵控制節(jié)點(diǎn)，它負(fù)責(zé)空閑狀態(tài)的移動(dòng)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(hù)等。CSFB概念：CSFB（CSFallback）是指CS語音回落，用于在LTE和2、3G網(wǎng)絡(luò)共同覆蓋的區(qū)域，對(duì)于不支持IMS業(yè)務(wù)的終端回落到2、3G網(wǎng)絡(luò)使用CS進(jìn)行語音業(yè)務(wù)。在LTE系統(tǒng)里，

3、CSFB技術(shù)是針對(duì)TD-LTE多模單待。（也就是你能放進(jìn)去兩張手機(jī)卡，但是只有一個(gè)號(hào)能用，136和139的只能用一個(gè)，可以切換，)終端提供語音服務(wù)的臨時(shí)解決方案，大意是數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)和短信業(yè)務(wù)由LTE承載，電話業(yè)務(wù)回落到CS網(wǎng)絡(luò)，回落過程數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)中斷，電話業(yè)務(wù)結(jié)束后返回LTE網(wǎng)絡(luò)。在中國(guó)移動(dòng)CSFB流程中，由于GSM網(wǎng)覆蓋率較好，網(wǎng)絡(luò)相對(duì)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(luò)提供語音服務(wù)， VoIP成熟后，該方案會(huì)被替換。CSFallback的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)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(cè)以及與核心網(wǎng)的信令交互，完成尋呼以及和終端的測(cè)量以及能力協(xié)商；MME主要完成用戶的注冊(cè)、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(cè)以及語音和短消息業(yè)務(wù)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(diǎn)及問題分析：優(yōu)點(diǎn)：n 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，n 不需要I M S系統(tǒng)支撐就可以使LTE實(shí)現(xiàn)對(duì)語音業(yè)務(wù)支持的優(yōu)點(diǎn)。n 在L T E網(wǎng)絡(luò)部署初期，為更加有效地利用現(xiàn)有2G/3G網(wǎng)絡(luò)資源。n CS Fallback作為一種由CS域語音向全I(xiàn)P語音的過渡技術(shù)。存在問題：n CS Fallback僅適用于2G/3G網(wǎng)絡(luò)與LTE網(wǎng)絡(luò)重疊

5、部署的場(chǎng)景。n 由于LTEVoIMS和多媒體業(yè)務(wù)是移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的必然趨勢(shì)，CSFallback只是作為一種過渡技術(shù)，但與VoIMS方案之間并沒有可繼承性。n CS Fallback技術(shù)不支持?jǐn)?shù)據(jù)業(yè)務(wù)和語音業(yè)務(wù)的并發(fā)。n CS Fallback導(dǎo)致用戶的呼叫時(shí)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(wù)請(qǐng)求。UE語音撥打時(shí)，會(huì)發(fā)一條extended service request，消息里會(huì)攜帶CSFB信息。其中service-type信元指示業(yè)務(wù)類型為始發(fā)CSFB語音業(yè)務(wù)，同時(shí)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(huì)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(wù)需要回落到UTRAN/GERAN。3） eNodeB要求UE開始系統(tǒng)的小區(qū)測(cè)量，并獲得UE上報(bào)的測(cè)量報(bào)告，確定重定向的目標(biāo)系統(tǒng)小區(qū)。然后向UE發(fā)送目標(biāo)系統(tǒng)具體的無線配置信息，并釋放連接。LTE網(wǎng)絡(luò)通過RIM流程（無線消息管理流程）提前獲取2G目標(biāo)小區(qū)廣播信息，將2G網(wǎng)絡(luò)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(shí)間（約省1.

7、83秒）4） UE接入目標(biāo)系統(tǒng)小區(qū)，發(fā)起CS域的業(yè)務(wù)請(qǐng)求CM Service Request。如果CM業(yè)務(wù)請(qǐng)求消息中攜帶“CSMO”標(biāo)志，則MSC Server記錄本次呼叫是移動(dòng)始端CSFB呼叫。5） 如果目標(biāo)系統(tǒng)小區(qū)歸屬的MSC Server與UE附著EPS網(wǎng)絡(luò)時(shí)登記的MSC Server不同，則該MSC Server收到UE的業(yè)務(wù)請(qǐng)求時(shí)，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(qǐng)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(wù)請(qǐng)求。如果MSC Server拒絕用戶的業(yè)務(wù)請(qǐng)求會(huì)導(dǎo)致UE發(fā)起一個(gè)CS域位置更新流程。終端發(fā)起位

8、置更新請(qǐng)求，且位置更新請(qǐng)求消息中的Additional update parameters信元中攜帶CSMO標(biāo)識(shí)，同時(shí)該標(biāo)識(shí)有效，則MSC Server會(huì)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(jié)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(luò)。 或者M(jìn)SC 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(luò)。8） MSC收到BSC的CLEAR_COMPLETE消息/RNC的IU_RELEASE_COMPLETE消息表示呼叫結(jié)束，A口拆鏈完成。接入側(cè)在指示終端重選網(wǎng)絡(luò)時(shí)只針對(duì)CSFB用戶通話前攜帶LTE頻點(diǎn)，實(shí)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(shí)間可縮短為1-2秒。）。CSFB被叫流程MSC Server收到對(duì)UE的被叫語音請(qǐng)求，通過存在的SGs關(guān)聯(lián)和MME信息，向該MME發(fā)起尋呼請(qǐng)求。MME通過eNodeB在空口尋呼該UE，并指示UE回落到目標(biāo)GERAN/

10、UTRAN網(wǎng)絡(luò)。UE接入到目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)后，在電路域繼續(xù)進(jìn)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(qǐng)求。2） HLR收到該SRI消息后，向被叫用戶當(dāng)前附著到的old MSC Server獲取漫游號(hào)碼。 3） old MSC Server為該次呼叫分配漫游號(hào)碼MSRN1，并返回給HLR。 4） HLR將該漫游號(hào)碼發(fā)送給GMSC。 5） GMSC收到該漫游號(hào)碼后，進(jìn)行號(hào)碼分析，根據(jù)分析結(jié)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(guān)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(dòng)終端標(biāo)識(shí)）。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(qǐng)求消息。為避免呼叫接續(xù)過程中，主叫等待時(shí)間過長(zhǎng)，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(wù)需要回落到UTRAN/GERAN。11） UE回落到CS域之后，UE檢測(cè)到當(dāng)前的位置區(qū)信息和存儲(chǔ)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(biāo)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(biāo)識(shí)，即使BSC/RNC沒有向該UE發(fā)起過尋呼請(qǐng)求，也需要能處理UE的尋呼響應(yīng)。如果尋呼響應(yīng)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(wù)接入成功之后將SGs關(guān)聯(lián)置為非關(guān)聯(lián)。13） 建立CS呼叫。14） 通話結(jié)束后，指示BSC/RNC拆除空口連接并指示UE回到LTE網(wǎng)絡(luò)。15） MSC收到BSC的CLEAR_COMPLETE消息/RNC的IU_RELEASE_COMPLETE消息表示呼叫結(jié)束。接入側(cè)在指示終端重選網(wǎng)絡(luò)時(shí)只

14、針對(duì)CSFB用戶攜帶LTE頻點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)CSFB終端快速返回E-UTRAN。FastReturn方案也需要網(wǎng)絡(luò)的支持，如果網(wǎng)絡(luò)不支持，則通過網(wǎng)絡(luò)優(yōu)先級(jí)的方式返回LTE（一般為最高優(yōu)先級(jí)）。3.2 CSFB關(guān)鍵流程3.2.1 CSFB語音主叫業(yè)務(wù)流程CSFB用戶作主叫時(shí)：終端首先要執(zhí)行EPS與IMSI（國(guó)際移動(dòng)用戶識(shí)別碼）聯(lián)合附著，當(dāng)UE要發(fā)起呼叫時(shí)，LTE終端在eNB的協(xié)助下轉(zhuǎn)到2G/3G網(wǎng)絡(luò)發(fā)起呼叫。其業(yè)務(wù)流程為：LTE起呼à回落2/3Gà建立2/3G話音à用戶掛機(jī)à重選返回LTE（含用戶不可及時(shí)間）圖 3-3 CSFB話音主叫業(yè)務(wù)流程3.2.2 CSFB語音被叫業(yè)務(wù)流程CSFB用戶作被叫時(shí)：當(dāng)終端呼叫接續(xù)時(shí)，尋呼消息通過SGs接口經(jīng)LTE無線