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【摘要】 本文在深入理解LTE網络原理、认真梳理CSFB主被叫信令流程的基础上，通过阅读大量案例和现网实践，提出了对CSFB全程呼叫成功率提升的思路和解决方案。通过对CSFB信令流程的详细梳理，分析出CSFB相关指标的信令节点，提出针对不同原因引起的接通率低的提升思路，对应相关问题提出解决方案，并通过在兰州市城关区网格进行实践验证。实践证明，本文所给出的问题分析思路及解决方案对CSFB全程呼叫成功率有一定的提升作用。
【关键词】 语音解决方案 Circuit Switched Fallback（电路域回落） 全程呼叫成功率 问题小区
一、引言
CSFB技术，即LTE覆盖下的UE在处理语音业务时，终端先回退到CS（电路域）网络，在CS网络处理语音业务，这样就达到了重用现有的CS域设备来为TD-LTE网络中的用户提供传统的语音业务的目的。CSFB是一项涉及LTE、GSM两网的复杂的端到端技术方案，因此在部署实施过程中难免出现各种问题或异常情况，导致以下问题而损害用户体验：（1）无法正常接入LTE并保持驻留，转而接入2G/3G网络；（2）在LTE网络下CSFB语音呼叫失败；（3）通话结束后无法及时返回LTE或无法返回；（4）CSFB语音业务感受异常。
为了避免以上问题，造成不良用户体验，损害LTE网络质量，本文深入分析了CSFB相关原理，基于大量案例的研究分析和积极创新，以提高CSFB全程呼叫成功率为目标，提出了各种解决方案，确保CSFB顺利实施和运营。
二、CSFB全程呼叫成功率提升思路
CSFB流程复杂、涉及网元众多，找出问题的切入点去解决网络质量问题是重点任务。由于掉话发生在GSM网络，大部分原因是由于GSM网络质量问题引起，因此本文不做重点论述，而将重点放在接通率这一关键点上，一步一步精确定位问题点，并按照不同原因提出解决方案。
2.1 主（被）叫回落异常
引起回落异常的可能原因及相应处理方案有以下几种：（1）邻区配置问题：主要是指LTE网络侧GSM邻区（频点）漏配、错配、不合理配置（例如配置过远邻区），此类问题需要通过邻区核查、参数对比以及反复路测等手段发现原因并解决问题。（2）LTE无线环境差： LTE弱覆盖或高干扰导致虽然有CSFB业务请求，但是ENB无RRC Connection Release信令下发，或者有信令下发但无法正确解析，此类问题需要通过路测及日常优化发现解决ENB的高干扰或弱覆盖等问题。（3）并发业务导致CSFB回落失败：基站在同时遇到传输数据的RRC重配和CSFB中RRC重配时，ENB是优先选择处理前者，而CSFB流程被丢弃，从而导致被叫回落失败。（4）切换导致RRC Connection Release信令未下发： UE在重定向之前恰好发生了切换，切换后的ENB未下发RRC Connection Release信令导致。（5）参数设置问题：由于DRX功能开启指示开关与DRX配置有效指示开关设置不一致导致空口丢失RRC Connection Release信令。（6）UE回落到3G或主叫提示被叫无法接通：重定向命令中GSM频点配置不合理时，UE在GSM网络搜索接入GSM网络的其他频点时超时，接入到3G网络，导致未接通。
2.2 主（被）在GSM网络接通异常
引起GSM网络接通异常的可能原因及相应处理方案主要有以下几种：（1）SD、TCH分配失败导致主（被）叫未接通：UE在回落到GSM网络后，由于GSM小区拥塞、故障、无线环境差、干扰等原因引起SD、TCH分配失败导致主（被）叫未接通。这类问题有两方面的原因，一方面有可能是确实是GSM小区出现了问题导致；另外有可能是回落的GSM目标小区指标正常，但是由于LTE小区和GSM小区覆盖不一致导致在某个区域LTE信号比较好而GSM信号较差，UE回落到这个GSM小区后引发后续各种接入问题。（2）被叫回落2G网络后进行LAU：指被叫已经从4G网络CSFB到2G网络，但在2G网络进行LAU。此类问题与纯2G终端在GSM网络进行语音呼叫时遇到的问题一致，按照之前2G网络处理该问题的方法处理即可。
2.3 被叫未被寻呼到
引起被叫未被寻呼到的可能原因及相应处理方案如下：（1）MME未给ENB下发Paging信令主要是指ENB在S1口未收到MME下发的PAGING信令，需要从MME侧查找原因。（2）终端返回LTE网络后未进行TAU：终端在2G网络通话结束后，返回LTE网络未进行TAU流程，导致其他手机在下一次通话中无法寻呼到本手机，主要是部分高通芯片手机在2G进行通话结束后返回LTE不进行TAU。（3）被叫在空口未接收到Paging信令：被叫在LTE小区，由于主服务小区弱覆盖等原因导致被叫接受不到ENB下发的Paging信令，需要核查主服务LTE小区的覆盖、参数、故障等。（4）被叫在LTE小区频繁重选：主叫发起呼叫时，被叫发起多次小区重选，导致接收不到寻呼信令。（5）UE跨MSC PooL回落：被叫联合注册在MSC PooL1的MSC1上，被叫呼叫一定接续到PooL1的MSC1，在呼叫的过程中，被叫移动到PooL边界上，并回落到MSC PooL2的MSC2上，导致被叫失败。需要GSM网络规划人员尽可能合理规划PooL边界。
三、典型案例
兰州市城关区网格总计有1249个LTE基站，组网方式为城关区、七里河区、安宁区D频段为主F频段插花、西固区F频段为主D频段扩容。城区建筑比较密集，包含主干道，大型住宅小区等，建筑物高度差异较大。
城区CSFB测试指标如下：
通过上面提出的分析思路和解决方案，对网格拉网测试的LOG做了分析处理，如下： 3.1 SD分配失敗导致未接通
【问题描述】：在某次CSFB呼叫过程中，被叫回落到GSM网络后网络侧下发Immediate Assignment Reject。如下图：
【问题分析】：分析回落的GSM小区，发现立即支配拒绝的原因是其SD信道拥塞。
【解决方案】：调整回落的GSM小区的SD信道配置。
【效果验证】：复测发现此问题解决。
3.2 ENB故障导致随机接入失败
【问题描述】：被叫UE在收到寻呼后发起RRC连接建立请求，但是RRC连接建立请求无响应，导致呼叫失败。
【问题分析】：分析空口信令，发现RRC连接建立请求无响应的原因是随机接入失败，如下图：
随机接入失败的可能是由基站故障引起的，查找后台告警发现该时段对应ENB确实存在故障。
【解决方案】：修复ENB故障。
【效果验证】：复测发现此问题解决。
3.3 频点漏配导致回落失败
【问题描述】：测试区域被叫收到RRC Connection Release，未成功占用GSM小区，5s钟后回落到TDS网络。如下图：
【问题分析】：在相同测试区域，主叫占用的LTE小区，能够正常回落到GSM网络，通过信令分析发现主叫回落到GSM频点519，而被叫占用的其他LTE小区（主被叫分别占用不同的LTE小区）RRC Connection Release信令未配置频点519。
【解决方案】：将频点519添加到被叫4G服务小区的GERAN邻区。
【效果验证】：添加频点519后被叫能够正常回落到GSM网络。
3.4 LTE网络弱覆盖导致FR失败
【问题描述】：测试区域LTE弱覆盖区域，CSFB手机通话结束后挂机，不能通过终端FR功能返回LTE，仍然驻留在2G网络。
【问题分析】：终端自主返回时，需要LTE信号RSRP满足开机驻留门限（通常设置为-120dbm～-124dbm）才能接入4G网络。在LTE弱覆盖区域，4G信号低于开机驻留门限，终端FR将失败，此后终端驻留在2G网络，在信号强度满足条件的情况下重选到3G，再通过3G桥接返回4G网络。
【解决方案】：通过网络建设及网络优化，提升4G网络覆盖质量，避免覆盖空洞，提高终端自主返回成功率。
3.5 优化效果
四、总结
本文通过对CSFB信令流程的详细梳理，提出CSFB全程呼叫成功率提升的思路，给出了对应问题点的解决方案。实践证明，本文所给出的问题分析思路及解决方案对提升CSFB全程呼叫成功率有一定的提升作用。但由于实践阶段现场缺乏信令采集分析平台，因此CSFB优化只能通过路测的方式去发现并解决问题。但是路测手段只能发现并解决有限的测试路段的问题，后期将继续结合信令分析的方式，加强网优支撑能力、提高用户感知、提升整体网络质量。
参 考 文 献
[1] 王映民， TD-LTE技术原理与系统设计， 人民邮电出版社， 2010
[2] 江林华， LTE语音业务及VoLTE技术详解， 电子工业出版社， 2016.
[3] 张明和， 深入浅出4G网络 LTE/EPC， 燕山大学， 2016
【关键词】 语音解决方案 Circuit Switched Fallback（电路域回落） 全程呼叫成功率 问题小区
一、引言
CSFB技术，即LTE覆盖下的UE在处理语音业务时，终端先回退到CS（电路域）网络，在CS网络处理语音业务，这样就达到了重用现有的CS域设备来为TD-LTE网络中的用户提供传统的语音业务的目的。CSFB是一项涉及LTE、GSM两网的复杂的端到端技术方案，因此在部署实施过程中难免出现各种问题或异常情况，导致以下问题而损害用户体验：（1）无法正常接入LTE并保持驻留，转而接入2G/3G网络；（2）在LTE网络下CSFB语音呼叫失败；（3）通话结束后无法及时返回LTE或无法返回；（4）CSFB语音业务感受异常。
为了避免以上问题，造成不良用户体验，损害LTE网络质量，本文深入分析了CSFB相关原理，基于大量案例的研究分析和积极创新，以提高CSFB全程呼叫成功率为目标，提出了各种解决方案，确保CSFB顺利实施和运营。
二、CSFB全程呼叫成功率提升思路
CSFB流程复杂、涉及网元众多，找出问题的切入点去解决网络质量问题是重点任务。由于掉话发生在GSM网络，大部分原因是由于GSM网络质量问题引起，因此本文不做重点论述，而将重点放在接通率这一关键点上，一步一步精确定位问题点，并按照不同原因提出解决方案。
2.1 主（被）叫回落异常
引起回落异常的可能原因及相应处理方案有以下几种：（1）邻区配置问题：主要是指LTE网络侧GSM邻区（频点）漏配、错配、不合理配置（例如配置过远邻区），此类问题需要通过邻区核查、参数对比以及反复路测等手段发现原因并解决问题。（2）LTE无线环境差： LTE弱覆盖或高干扰导致虽然有CSFB业务请求，但是ENB无RRC Connection Release信令下发，或者有信令下发但无法正确解析，此类问题需要通过路测及日常优化发现解决ENB的高干扰或弱覆盖等问题。（3）并发业务导致CSFB回落失败：基站在同时遇到传输数据的RRC重配和CSFB中RRC重配时，ENB是优先选择处理前者，而CSFB流程被丢弃，从而导致被叫回落失败。（4）切换导致RRC Connection Release信令未下发： UE在重定向之前恰好发生了切换，切换后的ENB未下发RRC Connection Release信令导致。（5）参数设置问题：由于DRX功能开启指示开关与DRX配置有效指示开关设置不一致导致空口丢失RRC Connection Release信令。（6）UE回落到3G或主叫提示被叫无法接通：重定向命令中GSM频点配置不合理时，UE在GSM网络搜索接入GSM网络的其他频点时超时，接入到3G网络，导致未接通。
2.2 主（被）在GSM网络接通异常
引起GSM网络接通异常的可能原因及相应处理方案主要有以下几种：（1）SD、TCH分配失败导致主（被）叫未接通：UE在回落到GSM网络后，由于GSM小区拥塞、故障、无线环境差、干扰等原因引起SD、TCH分配失败导致主（被）叫未接通。这类问题有两方面的原因，一方面有可能是确实是GSM小区出现了问题导致；另外有可能是回落的GSM目标小区指标正常，但是由于LTE小区和GSM小区覆盖不一致导致在某个区域LTE信号比较好而GSM信号较差，UE回落到这个GSM小区后引发后续各种接入问题。（2）被叫回落2G网络后进行LAU：指被叫已经从4G网络CSFB到2G网络，但在2G网络进行LAU。此类问题与纯2G终端在GSM网络进行语音呼叫时遇到的问题一致，按照之前2G网络处理该问题的方法处理即可。
2.3 被叫未被寻呼到
引起被叫未被寻呼到的可能原因及相应处理方案如下：（1）MME未给ENB下发Paging信令主要是指ENB在S1口未收到MME下发的PAGING信令，需要从MME侧查找原因。（2）终端返回LTE网络后未进行TAU：终端在2G网络通话结束后，返回LTE网络未进行TAU流程，导致其他手机在下一次通话中无法寻呼到本手机，主要是部分高通芯片手机在2G进行通话结束后返回LTE不进行TAU。（3）被叫在空口未接收到Paging信令：被叫在LTE小区，由于主服务小区弱覆盖等原因导致被叫接受不到ENB下发的Paging信令，需要核查主服务LTE小区的覆盖、参数、故障等。（4）被叫在LTE小区频繁重选：主叫发起呼叫时，被叫发起多次小区重选，导致接收不到寻呼信令。（5）UE跨MSC PooL回落：被叫联合注册在MSC PooL1的MSC1上，被叫呼叫一定接续到PooL1的MSC1，在呼叫的过程中，被叫移动到PooL边界上，并回落到MSC PooL2的MSC2上，导致被叫失败。需要GSM网络规划人员尽可能合理规划PooL边界。
三、典型案例
兰州市城关区网格总计有1249个LTE基站，组网方式为城关区、七里河区、安宁区D频段为主F频段插花、西固区F频段为主D频段扩容。城区建筑比较密集，包含主干道，大型住宅小区等，建筑物高度差异较大。
城区CSFB测试指标如下：
通过上面提出的分析思路和解决方案，对网格拉网测试的LOG做了分析处理，如下： 3.1 SD分配失敗导致未接通
【问题描述】：在某次CSFB呼叫过程中，被叫回落到GSM网络后网络侧下发Immediate Assignment Reject。如下图：
【问题分析】：分析回落的GSM小区，发现立即支配拒绝的原因是其SD信道拥塞。
【解决方案】：调整回落的GSM小区的SD信道配置。
【效果验证】：复测发现此问题解决。
3.2 ENB故障导致随机接入失败
【问题描述】：被叫UE在收到寻呼后发起RRC连接建立请求，但是RRC连接建立请求无响应，导致呼叫失败。
【问题分析】：分析空口信令，发现RRC连接建立请求无响应的原因是随机接入失败，如下图：
随机接入失败的可能是由基站故障引起的，查找后台告警发现该时段对应ENB确实存在故障。
【解决方案】：修复ENB故障。
【效果验证】：复测发现此问题解决。
3.3 频点漏配导致回落失败
【问题描述】：测试区域被叫收到RRC Connection Release，未成功占用GSM小区，5s钟后回落到TDS网络。如下图：
【问题分析】：在相同测试区域，主叫占用的LTE小区，能够正常回落到GSM网络，通过信令分析发现主叫回落到GSM频点519，而被叫占用的其他LTE小区（主被叫分别占用不同的LTE小区）RRC Connection Release信令未配置频点519。
【解决方案】：将频点519添加到被叫4G服务小区的GERAN邻区。
【效果验证】：添加频点519后被叫能够正常回落到GSM网络。
3.4 LTE网络弱覆盖导致FR失败
【问题描述】：测试区域LTE弱覆盖区域，CSFB手机通话结束后挂机，不能通过终端FR功能返回LTE，仍然驻留在2G网络。
【问题分析】：终端自主返回时，需要LTE信号RSRP满足开机驻留门限（通常设置为-120dbm～-124dbm）才能接入4G网络。在LTE弱覆盖区域，4G信号低于开机驻留门限，终端FR将失败，此后终端驻留在2G网络，在信号强度满足条件的情况下重选到3G，再通过3G桥接返回4G网络。
【解决方案】：通过网络建设及网络优化，提升4G网络覆盖质量，避免覆盖空洞，提高终端自主返回成功率。
3.5 优化效果
四、总结
本文通过对CSFB信令流程的详细梳理，提出CSFB全程呼叫成功率提升的思路，给出了对应问题点的解决方案。实践证明，本文所给出的问题分析思路及解决方案对提升CSFB全程呼叫成功率有一定的提升作用。但由于实践阶段现场缺乏信令采集分析平台，因此CSFB优化只能通过路测的方式去发现并解决问题。但是路测手段只能发现并解决有限的测试路段的问题，后期将继续结合信令分析的方式，加强网优支撑能力、提高用户感知、提升整体网络质量。
参 考 文 献
[1] 王映民， TD-LTE技术原理与系统设计， 人民邮电出版社， 2010
[2] 江林华， LTE语音业务及VoLTE技术详解， 电子工业出版社， 2016.
[3] 张明和， 深入浅出4G网络 LTE/EPC， 燕山大学， 2016