CSFB(電路域回落)與VoLTE(4G語音承載)

2021-10-25 18:25:20 字數 4296 閱讀 4470

語音傳輸兩種形式:

電路交換(cs,circuited switched)

分組交換(ps,packet switched)

cs(電路交換):

是指通話前需在網路中建立一條線路,這是「獨佔」的資源,直到通話結束才拆除。

ps(分組交換):

是將資料打包傳輸,這就像快遞打包一樣,當你的物件被放進快遞包後,快遞員就不能拆包,必須完好無損的將包裹送到收件者手裡,由收件者拆開,無需「獨佔」資源。

顯然,cs 能提供更好的通話質量。更好的保證業務的可靠性。

voip 屬於 ps 傳輸。

volte的引入:

傳統的2/3g語音採用 cs 傳輸;到了 4g 時代,4g所有的資源都用來跑資料,也就是說 lte 只支援ps(分組交換),這時候必須將**語音也變成資料,於是就引入了volte。

lte支援資料業務,通話都是自動切換到2、3g的

簡訊不是csfb流程,簡訊會在lte的nas信令裡,所以在lte only情況下也可以發簡訊

td-lte網路雖然是全分組交換網路,但語音業務在很長一段時間內仍將是不可或缺的重要業務。為確保在td-lte網路上順利開展高質量的語音業務,可提供語音業務的td-lte終端的兩種型別,即多模單待終端和多模雙待終端。

其中,多模指的是td-lte,td-scdma,gsm(gprs)3種模式,終端可採用csfb(電路域回落)或srvcc(單無線模式語音呼叫連續性)方案來提供語音業務,多模雙待機終端直接利用2g/3g網路來提供語音業務。

lte覆蓋下的ue處理語音業務:

終端先回退到cs(電路域)網路,在cs網路處理語音業務;這樣就達到了重用現有的cs域裝置來為td-lte網路中的使用者提供傳統的語音業務的目的

csfb使用的條件:

只有在e-utran與utran/geran的重疊覆蓋區域,並且使用者具有csfb功能的時候,才能使用電路域回落

csfb過程:

典型的csfb業務流程主要包括:

聯合附著、位置更新、主叫(mo)csfb流程、被叫(mt)csfb流程以及去附著等。

啟用csfb功能的使用者的附著流程是基於聯合gprs/imsi附著流程來實現的。

①td-lte/td-scdma/gsm(gprs)多模單待手持終端在給mme傳送的附著請求訊息中攜帶支援csfb能力的指示。

②mme在收到使用者的聯合附著請求後,在進行eps附著的同時,會推導出其相關cs域的vlr資訊,並向這個vlr發起位置更新請求,vlr收到位置更新請求以後,會將該使用者標記為已經進行eps附著了,並儲存使用者的mme的ip位址,這樣,vlr中就建立了使用者的vlr與mme間的 sgs關聯。

③隨後,msc server/vlr會進行cs域位置更新並把使用者的tmsi和lai(位置區標識)傳給mme,從而在mme中建立sgs關聯。

④最後,mme把vlr給使用者分配的tmsi以及lai等資訊包含在附著請求接受訊息中傳送給ue,此時就表明使用者的聯合附著已經成功了。

⑤聯合附著成功之後,啟用csfb能力的使用者在td-lte網路中就可以處理電路域業務了

cs fall back優點:

(1)epc網路只對電路域業務提供終端連線狀態管理、業務尋呼和終端網路切換控制,對epc網路實體的功能影響較小。

(2)實際業務的建立和傳輸發生在原有的電路域網路連線狀態下,對epc網路的資源占用較小。

(3)該方案中,對於除簡訊以外的電路域業務處理流程相對統一,降低了網路實體和終端實現的難度。

(4)該方案提供了基於td-scdma/wcdma網路和cdma2000網路演進過程中的電路域共存方案,適用於不同網路基礎的運營商向epc平滑地過渡。

(5)與epc ims業務的共存可通過mme能力配置簡單的實現,也能夠通過該方式實現對epc全業務的快速過渡。

cs fall back缺點:

(1)相關標準並不完善,如呼叫建立過程中的時延要求並未明確標明。

(2)需要對msc公升級。

(3)在語音呼叫階段不能使用lte網路。

注意:1、單待終端開機優選lte網路駐留,話音等業務通過csfb技術回落到電路域執行,業務結束後,再返回lte網路

2、資料業務無需回落,由lte直接承載

3、簡訊業務無需回落,通過sgs介面(mme和msc之間的介面)將簡訊路由至lte網路

csfb流程圖:

csfb開機聯合附著和位置區更新流程

當ue附著和駐留lte網路時,為了接收被叫和使用簡訊業務,必須通過sgs介面執行聯合附著和聯合位置更新,在cs域儲存有註冊狀態及位置資訊

聯合附著流程圖:

1、ue發起註冊請求,型別combined eps/imsi attach,並告知網路ue配置為使用csfb或者sgs sms

2、lte核心網側執行正常attach流程

3、mme向msc傳送位置區更新請求訊息

4、2g/3g核心網執行正常位置區更新流程

5、vlr向mme返回位置區更新接受訊息

6、mme傳送attach accept給ue,型別為combined eps/imsi attach,且包含信元lai和vlr tmsi,意味著聯合附著成功

聯合位置更新流程圖:

1、當ue在lte網路移動ta改變,或從2/3g返回lte,或週期性位置更新定時器到時,會發起tau給mme,型別為combined ta/la update request (with imsi)

2、lte核心網側執行正常tau流程

3、mme判斷la改變、或聯合位置更新型別為combined ta/la updating with imsi,發起到msc的聯合位置更新請求,改變在原來msc記錄的la;當msc也改變時,位置更新導致使用者在新的msc登記和註冊,否者忽略3.4.5.流程

4、2g/3g核心網執行正常位置區更新流程

5、vlr向mme返回位置區更新接收訊息

6、mme傳送tau accept給ue,ue儲存tau accept訊息中下發的la和msc分配的tmsi

csfb主叫信令流程:

主叫信令流程圖:

1、ue向mme發起csfb mo請求(若終端處於空閒態需先建立rrc連線)

2、mme要求enodeb對ue進行csfb回落

3、enodeb指示ue重定向到2/3g網路

r8重定向:rrc release訊息中的重定向字段包含gsm頻點資訊

4、ue搜尋gsm頻點,同步gsm小區

5、ue讀取gsm系統訊息(注:若r9重定向無此步驟)

6、若ue開機聯合位置更新時ta對應la同回落la不同,需執行lau流程(若回落前後la相同,無需進行位置區更新)

7、ue在2/3g網路發起mo呼叫請求,且ue會向網路上報csfb mo標籤

csfb被叫信令流程:

呼叫路由至聯合位置更新的sgs msc,通過sgs介面轉至lte網路下發尋呼,ue響應尋呼後,由lte網路指引,測量搜尋合適的2g小區

ue回落2g網路後,被叫流程與傳統電路域流程相同

被叫信令流程圖:

1、主叫交換機向被叫歸屬hlr查詢路由

2、呼叫路由到聯合位置更新的msc

3、msc通過sgs介面在lte網路尋呼ue

4、ue在lte網路相應尋呼發起csfb請求

5、mme要求enodeb對ue進行csfb回落

6、enodeb下發重定向指引ue回落2g網路

7、ue與目標2g小區同步,讀取廣播,其中可緩讀廣播訊息l3,縮短起呼時延

8、ue相應尋呼(並上報csfb mt標籤),建立被叫通路

volte全稱為voice over long-term evolution(長期演進語音承載),是乙個面向手機和資料終端的高速無線通訊標準。它基於ip多**子系統(ims)網路,在lte上使用為控制層面(control plane)和語音服務的**層面(media plane)特製的配置檔案(由gsm協會在prd ir.92中定義),這使語音服務(控制和**層面)作為資料流在lte資料承載網路中傳輸,而不再需維護和依賴傳統的電路交換語音網路

volte技術特點:

對運營商而言,部署volte意味著開啟了向移動寬頻語音演進之路。從長遠來看,這將給運營商帶來兩方面的價值,一是提公升無線頻譜利用率、降低網路成本。因為對於語音業務,lte的頻譜利用效率遠遠優於傳統制式,達到gsm的4倍以上。

CSFB 電路域回落

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