4 “CSFB手机呼叫建立过程异常”的原因分析及相关

案例

4.1 原因分析

目前，CSFB回落方案采用3GPP R8重定向回落方案，同时要求终端支持缓读System Information 13系统消息功能以缩短呼叫建立时延，优化方案性能。总体来说，CSFB呼叫建立过程包括三个阶段：UE在LTE网络发起呼叫/被叫接收寻呼、 UE在LTE网络指引下回落并搜索合适的GSM小区接入、UE读取GSM小区系统广播消息并建立语音通话。在CSFB部署过程中，因参数配置或者设备功能缺陷，将导致CSFB呼叫建立过程出现异常情况。

CSFB主叫及被叫通话的建立流程大致相同，只是被叫通话多了一步寻呼UE的过程，具体详细流程如下图所示，其中流程（1）到流程（5）即为CSFB额外引入的流程，流程（6）同GSM现网： （1）

UE接收LTE寻呼： CSFB UE被叫时，首先在GSM侧分配MSRN和接收IAM（MSRN）

的过程同现网，但之后的寻呼流程同现网略有不同，MSC将通过SGs口把寻呼下发给MME，MME收到后，在LTE侧寻呼UE，待UE回落至GSM后，发送寻呼响应至MSC；

（2） UE起呼：CSFB UE在LTE侧发起呼叫，发送Extended Service Request消息给网络侧MME，消息中携带Type指示呼叫为MO CSFB或MT CSFB；

（3） LTE指引UE回落：MME在用户连接态时给eNB下发UE CONTEXT MODIFICATION REQUEST，在用户空闲态时给eNB下发INITIAL CONTEXT SETUP REQUEST，均携带CSFB标识，根据此标识eNodeB下发R8重定向命令（RRC Connection Release）给UE，其中携带GSM邻区频点信息，指引UE回落至GSM网络；

（4） 终端模式转换、搜索指定2G频点、与2G小区同步：UE接收到重定向命令后，将进行模式转换（由4G模式转换为2G模式），并根据重定向命令中指定的2G频点搜索并与回落目标2G小区完成同步；

（5） UE读取2G广播消息：UE若支持缓读GSM系统消息System Information 13功能，则读全System Information 1和System Information 3后即可建立GSM通话；

（6） 建立GSM通话：该过程可同现网流程，包括寻呼响应、终端多模能力上报、网络要求终端上报IMEI/IMSI、鉴权、信道指派并建立通话等。

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图 1 CSFB呼叫建立流程

下面将详细分析CSFB呼叫建立三个阶段中可能出现异常的问题分析和解决方法。 1、 UE在LTE网络起呼/接收寻呼

本阶段出现的问题主要表现为网络寻呼UE失败和UE不能发起CSFB呼叫。出现这部分问题主要与网络SGs寻呼方式、网络与终端DRX寻呼周期不一致、LTE网络隐式Detach UE及无线环境因素有关。 （1） 网络SGs寻呼方式

通常，MSC A/Iu接口一次寻呼采用TMSI，二次寻呼采用IMSI，部分厂家设备实现SGs接口寻呼方式与A/Iu接口相同，而用IMSI寻呼UE将导致UE寻呼响应失败。 （2） 网络与终端DRX寻呼周期不一致

UE、eNodeB、MME均有与DRX相关的参数，但不同厂家设备对参数的协议理解存在差异，导致参数配置后网络与终端DRX寻呼周期不一致，从而使被叫失败。 （3） 网络通过SGs寻呼时，终端在返回LTE过程中

CSFB UE在通话结束返回LTE网络，若TAU尚未完成，MME接收到SGs接口寻呼后，若寻呼该UE，部分MME厂家目前的实现也将会导致被叫失败。 （4） LTE网络隐式Detach UE

LTE网络隐式Detach UE时，UE再次发起呼叫将导致失败。LTE网络隐式Detach UE存在多种可能，如因设备功能缺陷导致Qos修改失败，就会导致LTE网络隐式Detach UE。 （5） 无线环境因素

若由于无线信号较弱或干扰较大，UE无法收到网络寻呼或者无法解析寻呼消息，导致寻呼失败。

2、 UE在LTE网络指引下回落并搜索接入GSM小区

本阶段出现问题主要表现为UE回落GSM小区时延较长或失败、UE回落至3G网络和UE回落至GSM后数据业务挂起失败，具体原因分析如下：

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（1） UE回落GSM小区时延较长或失败

出现此异常的影响因素主要有UE未收到重定向命令、UE收到的重定向命令中GSM频点配置不合理、UE回落跨MSC Pool或跨LA、当4G与2G采用不同PLMN ID时4G网络未将2G PLMN配置EPLMN并下发UE等。

其中，UE未收到重定向命令可能由于LTE无线信号覆盖较差导致；也可能由于UE在重定向之前恰好发生了切换，切换后的小区未下发重定向命令导致；重定向命令中的GSM频点配置不合理也是原因之一，如：未配置LTE小区覆盖范围内信号较好的GSM邻区频点、配置的GSM邻区频点干扰较为严重等，都会导致UE接入GSM小区时延较长甚至不能接入。

若2G和4G使用和广播的 PLMN ID不同，但4G未将2G PLMN ID配置EPLMN，UE重定向至2G后发现PLMN改变而无法接入2G，此后终端将执行GSM全频段搜索，直至找到合适的GSM小区后发起接入，此过程将消耗大量时间，可能导致呼叫失败。 （2） UE回落至3G网络

出现此异常的影响因素主要有：重定向命令中GSM频点配置不合理导致不能接入GSM网络，或eNodeB未开启CSFB功能等。

当LTE重定向命令中GSM频点配置不合理时，可能在2G网络搜索接入2G网络其他频点，也可能接入3G网络，与终端内部实现机制相关。

当eNodeB未开启CSFB功能时，eNodeB厂家实现不同。部分厂家eNodeB设备不下发重定向命令，导致UE基于自身实现机制，在等待一段时间后主动搜索3G接入；部分厂家eNodeB将下发不携带任何邻区频点的重定向命令，UE基于自身实现，主动搜索3G接入。 （3） UE回落至GSM后数据业务挂起失败

UE回落至GSM网络，如果网络不支持DTM（数据和语音业务并发），或虽然网络支持DTM但终端不支持，或网络支持DTM、终端也支持DTM但因终端在CSFB回落过程中缓读SI13只能暂时关闭DTM支持能力，需要终端接入2G网络后发送悬挂消息给网络，让网络帮助将用户数据业务暂时挂起。目前3GPP标准定义的SGSN至MME Gn接口的CSFB挂起流程本身存在问题，无法基于终端的触发通过Gn接口通知MME将数据业务悬挂，因此需优化数据业务挂起流程，让MME在终端回落时，基于eNodeB的原因值帮助UE在LTE网络挂起当前正在执行的数据业务。

3、 UE读取2G系统广播并建立GSM通话等

本阶段流程与现网相同，主要异常问题表现为终端回落至GSM网络，建立呼叫过程中鉴权失败，或因为回落不同的MSC导致被叫失败。

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4.2 案例分析

4.2.1 案例1：MSC SGs接口采用IMSI寻呼导致被叫失败

1. 现象描述

某城市外场路测时，终端偶尔出现被叫4G UE能够回落GSM网络但呼叫仍失败现象。 2. 问题分析

通过分析终端侧LoG，被叫4G UE在LTE网络接收到寻呼并回落至2G网络，但是，待其返回寻呼响应Paging Response后，网络释放链路导致被叫失败，如下图所示：

图4-1 被叫4G UE返回Paging Response后，被叫失败/成功信令流程

进一步分析终端侧及网络侧各接口Log，发现被叫失败原因在于MSC在二次寻呼时使用IMSI方式，MSC POOL场景下Paging response到另一个MSC导致。问题按被叫流程的步骤描述如下：

1) 终端在4G/2G完成联合注册，通过SGs接口，联合注册到SGs MSC，SGs MSC为用

户分配TMSI并返回给UE，UE保存记录

2) 该用户被叫时，根据配置的寻呼策略, MSC在初次寻呼时，使用TMSI方式在SGs

接口寻呼UE，给MME下发SGs-Paging（IMSI、LAI、TMSI、业务类型为CS） 3) MME根据用户的存储数据和状态，在S1接口下发寻呼消息

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