《LTE语音业务解决方案研究.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《LTE语音业务解决方案研究.docx（37页珍藏版）》请在三一办公上搜索。
1、武汉工程大学邮电与信息工程学院毕业设计（论文）LTE语音业务解决方案研究Study on the Solution of LTE Voice Service学生姓名 包拯 学 号 专业班级 通信1104指导教师 20一五年5月武汉工程大学邮电与信息工程学院毕业设计（论文）作者声明本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果，除了文中特别加以标注的地方外，没有任何剽窃、抄袭、造假等违反学术道德、学术规范的行为，也没有侵犯任何其他人或组织的科研成果及专利。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。如本毕业设计（论文）引起的法律结果完全
2、由本人承担。毕业设计（论文）成果归武汉工程大学邮电与信息工程学院所有。特此声明。 作者专业： 作者学号： 作者签名： _年_月_日摘 要随着移动通信技术的迅猛发展，移动通信宽带化已经成为未来移动通信系统的主要发展趋势。LTE作为目前移动通信系统的主要演进方向，越来越受到各大运营商和设备商的重视。在LTE网络建设初期，在使用LTE接入时，无法收/发电路域业务信号。为了使得终端在LTE接入下能够发起语音业务，以及收到语音业务的寻呼，并且能够对终端在LTE接入下正在进行的PS业务进行正确地处理，产生了双待机终端方案、CSFB技术和VoLTE，即运营商已经有成熟的2G/3G网络，出于对CS投资的保护，
3、结合EPS的部署策略，可以采用原有的CS域语音业务来提供语音业务，而LTE网络仅处理PS域数据业务。因此如何通过LTE提供语音业务以及LTE和2G/3G网络的互操作也越来越引起大家的关注。本论文在讨论LTE语音业务的必要性以及LTE架构的基础上，探讨了LTE的关键技术，包括OFDM、MIMO技术；随后通过LTE语音业务连续性问题，分析了双待机终端方案、CSFB和VoLTE的内容、网络构架和关键技术以及三种方案的对比分析。最后，通过某地CSFB测试并对测试未接通案例进行分析，得出CSFB只能作为LTE部署初期的过渡方案，VoLTE是终极语音方案。关键词：LTE；双待机终端方案；CSFB；VoLT
4、EAbstractWith the rapid development of mobile communication technology, Mobile Broadband had become the main tread of the mobile communication system. The major operators and equipment manufactures are playing more and more attention to the LTE which had become the main evolution solutions of mobile
5、 communication system.In the LTE network construction and the use of LTE access, we cannot receive/transmit the signal of CS. In order to make the terminal in the LTE access to initiate voice service, as well as to receive a voice paging, and to handle the ongoing PS service correctly, we produce th
6、e dual standby terminal solutions, the technology of CSFB and Volte, that is to say, operator has a mature 2G/3G network. Io order to protect the CS investment, combined with EPS development strategy, we can use original CS domain to provide voice service, and only use the PS domain of LTE network t
7、o process data service. So now, how to provide voice call business over LTE system and the interoperability between LTE and 2G/3G system has become critical issue. This paper discussed the necessity and the LTE voice service based on the LTE architecture, and discusses the key technology of LTE, inc
8、luding the OFDM, MIMO technology; then through the LTE voice service continuity problems, analysis of the comparative analysis of dual standby terminal program, CSFB and volte content, network architecture and the key technology and the three schemes. Finally, through a CSFB test and the test is not
9、 switched on case analysis that CSFB could be used as a LTE deployment plan at the beginning of the transition, volte is the ultimate voice solutions.Key Words：LTE; the Dual Standby Terminal Solutions; Circuit Switched Fallback; Voice over LTE目 录第1章 绪论11.1 LTE语音业务研究背景11.2 国内外研究现状21.3 本论文研究内容2第2章 LTE
10、系统的原理32.1 LTE系统的网络架构32.2 LTE系统的协议栈构架52.3 LTE系统的关键技术6第3章 LTE语音业务解决方案研究103.1 基于双待机终端方案103.1.1 单卡多模双待方案技术架构103.1.2 多模双待终端模式选择过程113.1.3 多模双待终端业务过程123.2 基于CSFB的方案一三3.2.1 CSFB语音呼叫流程一三3.2.2 CSFB回落方式分析一五3.3 基于VoLTE的方案173.4 LTE三大话音方案比较21第4章 CSFB测试未接通案例分析244.1 CSFB典型事件244.2 CSFB呼叫流程及关键信令254.3 CSFB外场测试规范方法264.
11、4 CSFB典型案例分析27第5章 总结与展望30参考文献31致谢32附录 主要英文缩写语对照表3331第1章 绪论随着移动通信技术的迅猛发展，无线移动通信系统呈现出数字化、宽带化和分组化的发展趋势。随着WiMAX技术的崛起，3GPP也开始了对LTE（Long Term Evolution，长期演进)的项目研究，从而实现3G技术到B3G和4G技术的平滑过渡。LTE的目标是能够实现更高的数据传输速率、更短的时延、更低的成本、更高的系统容量以及改进的覆盖范围。LTE发展初期，由于覆盖规模的限制和考虑到保护运营商先前的投资等原因，LTE网络将会和2G/3G网络长期并存，当然语音业务依然会是各网络中的
12、主要业务。为了保证在LTE网络中也能进行语音业务并且保证用户网络和2G/3G网络间切换时的业务的连续性，在现有网络基础上形成了三种不同的语音解决方案：基于双待机终端方案、CSFB和VoLTE。CSFB和VoLTE均为3GPP定义的LTE语音解决方案。VoLTE需要终端、无线和核心网的全面支持和优化，从目前来看，实现难度较大。CSFB是在产业界未实现VoLTE时提出的一种相对较为简单的语音解决方案1。本章介绍LTE语音业务研究背景作，随后分析国内外研究现状，最后阐述本论文的研究内容。1.1 LTE语音业务研究背景语音业务是目前的移动通信系统中的主要业务，在未来的移动通信系统中仍然扮演着很重要的角
13、色。由于语音业务对时延的要求比较高，在目前的3G及其以前的系统中，都通过电路域承载，利用专用资源，语音业务通过IP承载已经成为发展趋势。在LTE系统中，只存在分组域，语音业务通过VoIP（Voice over Internet Protocol，网络电话）承载。VoIP业务具有的特点，例如包比较小，为几十个字节，包的到达间隔和包的大小基本上是固定的。如果针对VoIP业务的这些小包采用动态调度方法，信令负荷会很大。在LTE系统中要达到一定的VoIP用户容量，需要减少开销2。因此，提出了持续调度的方法，即为VoIP业务周期性的持续分配。如何利用VoIP业务的特点进行有效的调度，保证QoS（Qual
14、ity of Service，服务质量），最大程度的减少信令开销，是需要研究的问题。1.2 国内外研究现状伴随着科技的发展, 在3G 与智能的结合尚未完全开花结果之时, 4G 智能终端的概念就被推出,有关4G 的话题几年前就出现了, 但一直以来很少有实质性的进展。而当前, 一些国家4G 网络的日益完善, 甚至在美国等一些发达国家已经呈现出发展迅速的态势。业界存在CSFB、单卡双待机、VoLTE等多种LTE手机语音解决方案：CSFB和双待机方案由2/3G电路域提供语音，VoLTE方案由LTE分组域提供语音，并通过SRVCC功能保证与2/3G话音平滑切换。目前业界主流LTE运营商选择部署CSFB为
15、过渡语音方案，以回落WCDMA为主，包括：DoCoMo、AT&T、VF(德国、葡萄牙)、KT、SKT等，为改善性能，DoCoMo等运营商做了私有优化。美国Verizon、MetroPCS已部署LTE FDD/CDMA2000双待机方案，广东在试点2G/TD与TD-LTE双待机方案。全球VoLTE量快速增长，SKT、LGU+和MetroPCS已于2012年8月商用VoLTE，KT、Verizon、AT&T、NTT DoCoMo等多家运营商也已制定了明确的VoLTE部署时间表3。1.3 本论文研究内容本论文拟研究以下内容：（1）LTE系统的原理，包括网络架构和关键技术等；（2）LTE三大语音解决方
16、案的研究，包括研究三种方案的呼叫流程、回落方式以及三种语音方案的比较；（3）通过CSFB测试案例研究了CSFB存在的问题，分析得出CSFB只能是过渡方案。第2章 LTE系统的原理第1章介绍LTE的业务研究背景。本章研究LTE系统的网络架构和协议栈构架，分析LTE系统的关键技术，包括OFDM和MIMO这两种关键技术。2.1 LTE系统的网络架构由于LTE不能支持CS域的语音业务，所以当发生语音业务请求时,LTE网络会通过SGs接口连接到2G/3G网络，从而发生语音回落。UEGERANUTRANMMESGSNMSCServerE-UTRANUuUmLTE-UuIu-psS1-MMEEGbIu-cs
17、AS3GsSGs图2.1 LTE网络与2G/3G网络连接结构图LTE网络与2G/3G网络连接如图2.1所示，图2.1给出了互联网络中的一些主要节点和接口，包含移动用户UE、各种无线接入技术RAT的空中接口、主要的网络功能实体，以及功能实体间的连接接口（S3、SGs）4。图2.1中主要的功能实体包括：（1）UE：用户设备。CSFB要求UE能够同时接入E-UTRAN和GERAN/UTRAN的CS电路域，支持EPS/IMSI的联合附着，更新，去附着；支持CS域的语音和短消息业务。（2）MME：移动性管理实体，支持CS域的多PLMN选择；无线接入选择；从当前小区的TAI得到一个VLR号码和LAI；为e
18、NodeB提供已登记了的PLMN ID；对于CSFB可产生一个TAI表；维持MSC/VLR与EPS/IMSI的SGs连接；连接释放；当UE要进行CS域业务时，通过eNodeB发起寻呼程序；支持SMS过程；可以拒绝CSFB呼叫请求。（3）MSC：移动交换中心，通过MME支持维持EPS/IMSI之间的SGs连接；支持SMS过程。（4）E-UTRAN：演进的通用陆地无线接入网。E-UTRAN是TD-LTE采用的接入网架构，它对传统3G的网络架构进行了优化，采用简单的、扁平化的网络结构，接入网仅包含基站（eNodeB），不再有RNC。eNodeB具有独立的资源管理功能，各个eNodeB之间通过直接的互
19、联实现相互的协调与合作。支持CS域的寻呼请求；定向UE到目标CS域的小区并考虑从MME得到的已登记的PLMN ID和可能的LAC；支持在位置区边界的合适的小区重选以降低跟踪区更新量；允许选择目标回落RAT和频率。（5）GERAN：GSM/EDGE无线接入网，采用EDGE的无线传输技术，网络组成与GPRS相同，能够提供更高的数据速率、比特率和频谱效率。它既能真正实现快至384kbit/s的速率，又能完全兼容现有的网络设备，充分保护运营商的投资。（6）UTRAN：UMTS陆地无线接入网。UTRAN是一种全新的接入网，是UMTS最重要的一种接入方式。UTRAN由NodeB和无线控制器RNC构成，No
20、deB相当于GSM中的BTS，RNC相当于GSM中的BSC。可提供话音、数据、图像等多媒体业务，终端多种多样，实现全球无缝连接5。（7）SGSN：GPRS服务支持节点。SGSN作为GPRS/TD-SCDMA/WCDMA核心网分组域设备重要组成部分，主要完成分组域数据包的路由转发、移动性管理、会话管理、逻辑链路管理、鉴权和加密、话单产生和输出等功能。除了上述功能实体外，在LTE中涉及的主要功能实体还包括：（1）S-GW：服务网关。用户IP数据包通过S-GW转发，提供E-UTRAN与EPC之间的路由；当用户在eNodeB之间移动，充当本地移动性管理实体；对下行用户数据进行缓存，等待MME发起寻呼，
21、建立无线承载。（2）HSS（HLR）：归属用户服务器。存储用户的开户信息；QoS配置和漫游接入限制；存储用户可连接的PDN的信息；集成鉴权功能。2.2 LTE系统的协议栈构架E-UTRAN的无线协议结构包括用户面和控制面两个部分。用户面的协议栈结构如图2.2所示。PDCP、RLC、MAC和PHY子层在网络侧都终止于eNodeB，完成包头压缩、加密、调度以及ARQ和HARQ等功能6。eNBUEPDCPPDCPRLCRLCMAClMACPHYPHY图2.2 用户面协议栈控制面协议栈结构如图2.3所示。各子层功能简单描述如下：PDCP子层，网络侧终止于eNB，完成加密和完整性保护等功能；RLC和MA
22、C子层，网络侧终止于eNB，完成与用户面一样的功能；RRC子层，网络侧终止于eNB，完成广播、寻呼、RRC连接管理、无线承载控制、移动性等功能以及UE的测量报告和控制；NAS控制协议，网络侧终止于MME，负责EPS的承载管理、鉴权、安全控制等。 UEeNBMMENASNASRRCRRCPDCPPDCPRLCRLCMACMACPHYPHY图2.3 控制面协议栈2.3 LTE系统的关键技术1. OFDM技术OFDM技术的主要思想就是在频谱内将给定信道分成许多正交子信道，在每个子信道上使用一个子载波进行调制。其实现架构如图2.4所示。输入数模转换串并变换并串变换插入CP子载波映射IFFT信道输出子载
23、波均衡并串变换FFT模数转换去掉CP串并变换图2.4 OFDM系统实现架构从图2.4可以看出，OFDM系统是将数据符号调制在传输速率相对较低的、相互之间具有正交性的多个并行子载波上进行传输。这样，尽管总的信道是非平坦的，具有频率选择性，但是每个子信道是相对平坦的，在每个子信道上进行的是窄带传输，信号带宽小于信道的相对带宽，因此就可以大大消除信号波形间的干扰。此外，由于该技术允许子载波频谱重叠，接收端利用各子载波间的正交性恢复出发送的数据，因此，OFDM系统具有更高的频谱利用率7。同时，在OFDM符号之间插入循环前缀，可以消除由于多径效应而引起的符号间干扰，而且能避免在多径信道环境下因保护间隔的
24、插入而影响子载波之间的正交性，这使得OFDM系统非常适用于多径无线信道环境。OFDM信号频谱如图2.5所示。从图2.5可以看出，OFDM信号的载波互相重叠，说明其频谱利用率相当高。 图2.5 OFDM信号频谱图OFDM的优点如下：（1）抗多径衰落的能力强；（3） 频谱效率高；（3）OFDM将信道划分为若干个子信道，而每个子信道内部可以认为是平坦衰落的；（4）可采用基于IFFT/FFT的OFDM快速实现方法；（5）在频率选择性信道中，OFDM接收机的复杂度比带均衡器的单载波系统低。OFDM的缺点如下：（1）对频偏和相位噪声比较敏感；（2）峰值平均功率比大；（3）小区间干扰严重；2. MIMO技术
25、MIMO技术指在发射端和接收端分别使用多个发射天线和接收天线，使信号通过发射端与接收端的多个天线传送和接收，从而改善通信质量。它能充分利用空间资源，通过多个天线实现多发多收，在不增加频谱资源和天线发射功率的情况下，可以成倍的提高系统信道容量，被视为下一代移动通信的核心技术。无线电发送的信号被反射时，会产生多份信号。每份信号都是一个空间流。使用单输入单输出（SISO）的系统一次只能发送或接收一个空间流。MIMO允许多个天线同时发送和接收多个空间流，并能够区分发往或来自不同空间方位的信号。各天线技术原理如图2.6所示，包括单入单出（SISO）、单入多出（SIMO）、多出单入（MISO），多入多出（
26、MIMO）。SISO SIMOMIMOMISO图2.6 各天线技术原理图MIMO系统原理框图如图2.7所示，在发射和接收端均有多根天线。多径信道空时信号处理空时信号处理.输出流输入流图2.7 MIMO系统原理框图从图2.7可以看出，在发射端，输入的串行码流通过一系列预处理（调制、编码、加权、映射）转换成几路并行的独立子码流，通过不同的发射天线发送出去。在接收端，利用不少于发送天线数目的天线组进行接收，并利用估计出的信道传输特性与发送子码流间一定的编码关系对多路接收信号进行空域与时间域上的处理，从而分离出几路发送子码流，再转换成串行数据输出。MIMO技术分类如下：（1）空分复用：工作在MIMO天
27、线配置下，能够在不增加带宽的条件下，相比SISO系统成倍地提升信息传输速率，从而极大地提高了频谱利用率。在发射端，高速率的数据流被分割为多个较低速率的子数据流，不同的子数据流在不同的发射天线上在相同频段上发射出去。如果发射端与接收端的天线阵列之间构成的空域子信道足够不同，即能够在时域和频域之外额外提供空域的维度，使得在不同发射天线上传送的信号之间能够相互区别，因此接收机能够区分出这些并行的子数据流，而不需付出额外的频率或者时间资源8。空间复用技术在高信噪比条件下能够极大提高信道容量，并且能够在“开环”，即发射端无法获得信道信息的条件下使用。（2）空间分集：利用发射或接收端的多根天线所提供的多重
28、传输途径发送相同的资料，以增强资料的传输品质。（3）波束赋型：借由多根天线产生一个具有指向性的波束，将能量集中在欲传输的方向，增加信号品质，并减少与其他用户间的干扰。第3章 LTE语音业务解决方案研究电信网络正经历巨大的变革时期，IP多媒体业务直接挑战电信运营商的运营角色和运营模式。运营商的语音收入将逐年减少，但是对用户而言，语音业务仍将是“必须”的基本通信需求，并且根据预测到20一五年，语音收入仍将占运营商整体收入的65%左右。因此,LTE时代的语音解决方案无论对运营商还是用户都十分重要。如何通过LTE提供语音业务以及实现LTE和2/3G网络的互操作已经成为眼下全球运营商共同关注的热门话题。
29、本章节主要研究LTE系统语音业务解决方案，包括双待机、CSFB和VoLTE，介绍各个方案的呼叫流程以及三种方案的优缺点。3.1 基于双待机终端方案3.1.1 单卡多模双待方案技术架构TD-LTE/TD-SCDMA/GSM（GPRS）多模双待手持终端根据业务类型自动选择不同的通信模块：语音业务选择注册/建立在GSM（GPRS）/TD-SCDMA双模单待模块，数据业务优先选择注册/建立在TD-LTE模块，若多模双待手持终端离开TD-LTE覆盖区，或TD-LTE模式无法提供正常数据业务支持，则选择在GSM（GPRS）/TD-SCDMA双模单待模块注册/建立/重建数据业务9。系统架构如图3.1所示。E
30、PC核心网InternetlE-UTRAN接入网PSTD-SCDMA/GSM(GPRS)lTD-LTE传统CS域核心网PSIN/PLMN接入网CS传统2/3G接入网SIM图3.1 TD-LTE/TD-SCDMA/GSM（GPRS）单卡多模双待技术架构图3.1的SIM卡与普通单模终端相同，双待的两个模式依据各自的流程操作同一SIM卡的相应参数区。当两个模式同时操作SIM卡时，终端控制两个模块顺序操作，避免冲突。当一个模式操作某参数区时，若该参数区为两个模式共享参数区，终端能够控制一个模式的操作不影响另一模式下的数据。3.1.2 多模双待终端模式选择过程终端开机后，同时启动TD-SCDMA/GSM
31、（GPRS）和TD-LTE两个模式分别搜索网络。（1）TD-SCDMA/GSM（GPRS）模式的开机选网和注册流程与现在的TD-SCDMA/GSM（GPRS）双模单待终端一致，终端优先选择TD-SCDMA网络，若TD-SCDMA无法提供服务，按普通双模单待终端流程选择GSM网络，正常驻留后，发起CS域注册流程，完成后进入TD-SCDMA/GSM（GPRS）待机状态。如图3.2所示。TD-SCDMA/GSM(GPRS)网络TD-LTE网络多模双待终端开机初搜：小区同步，接收广播，驻留初搜：小区同步，接收广播，驻留PS域注册请求CS域注册请求PS域注册接受PS域注册完成CS域注册接受CS域注册完成
32、双待机图3.2 TD-LTE/TD-SCDMA/GSM（GPRS）单卡多模双待开机流程（2）TD-LTE模式的开机选网流程与单模TD-LTE终端搜网机制一致，选择合适的TD-LTE小区正常驻留后，发起PS域注册流程，完成后进入TD-LTE待机状态。PS和CS域注册完成后，终端在TD-SCDMA/GSM（GPRS）模式和TD-LTE模式同时待机，并分别依据TD-SCDMA/GSM（GPRS）双模单待终端和TD-LTE终端的技术规范，完成两种模式空闲状态下的移动性管理。3.1.3 多模双待终端业务过程TD-LTE正常待机状态下，终端优先选择在TD-LTE模式上发起PS域数据业务。业务保持过程中，若
33、TD-LTE网络覆盖不好或丢失覆盖，数据业务在TD-LTE模式上中断，终端应将PS域转移到TD-SCDMA/GSM（GPRS）双模单待模式上注册，成功后在该模式上重建PS域数据业务连接。同时，终端控制关闭TD-LTE模式或进入慢搜索状态。如图3.3所示。TD-SCDMA/GSM(GPRS)网络TD-LTE网络多模双待终端双待机PS域数据业务建立和保持PS域数据业务中断CS域待机PS域数据业务重建和恢复PS域注册成功小区搜索驻留成功PS域数据业务中断PS域注册成功PS域数据业务重建和恢复CS域待机图3.3 TD-LTE/TD-SCDMA/GSM（GPRS）单卡多模双待终端数据业务流程从图3.3可
34、以看出，TD-SCDMA/GSM（GPRS）单待机状态（TD-LTE丢失覆盖或无法提供正常PS服务），终端选择在TD-SCDMA/GSM（GPRS）双模单待模式实现数据业务。业务保持过程中，若TD-LTE网络恢复正常覆盖或服务能力，终端应在现有网络完成业务或根据需要中断该数据业务连接，将PS域转移到TD-LTE模式上注册，成功后在TD-LTE模式上重建连接，恢复该数据业务。因多模双待方案针对的TD-LTE网络目前不支持语音业务，所有CS域业务只能在TD-SCDMA/GSM（GPRS）双模单待模式上进行，业务流程及行为同普通双模单待终端。3.2 基于CSFB的方案3.2.1 CSFB语音呼叫流程
35、CSFB技术中，在LTE和2G/3G的双覆盖区域，对话音、LCS和补充业务，LTE/EPC网络能触发终端从LTE接入回退到2G/3G网络接入并进行CS业务。只有在E-UTRAN与UTRAN/GERAN的重叠区域，并且UE也具有CSFB功能的时候，CSFB技术才能使用。对于话音业务，在起呼的时候，UE从LTE回退到CS域发起呼叫；终呼时，UE在LTE网络收到寻呼，触发UE回退到CS网络。对短消息业务，UE不需要回退到CS网络，在LTE下即可收发短消息。为支持CSFB功能，对于终端、MME、MSC以及E-UTRAN都必须支持相应的功能。具备CSFB能力的UE能接入E-UTRAN/EPC，也能接入G
36、ERAN/UTRAN的CS域。还支持联合附着、位置更新和去附着，以及语音的CSFB和短消息流程。MME能够根据终端当前驻扎的TAI导出LAC，或者配置一个默认的LAI，然后根据LAT导出VLR号码。对于联合的EPS/IMSI附着的终端，维护到MSC/VLR的SGs连接，当EPS去附着的时候，触发IMSI去附着。当MSC通知要寻呼终端的时候，在E-UTRAN里触发寻呼，并且支持短消息流程10。为支持CSFB，MSC需要维护联合的EPS/IMSI附着的终端到MME的SGs连接，并且支持SGs口下发Page消息和支持短消息流程。E-UTRAN能够发送CS寻呼消息给终端，并引导终端到CS域。（1）MO
37、语音呼叫流程对于MO语音呼叫业务，用户会向E-UTRAN网络发送CS业务请求，在EPS网络的帮助下完成目的小区选择，接入到CS域中完成后续CS业务。在此过程中，eNodeB可以通过PSHO和重定向方式将UE转移到目标小区。MO的语音呼叫包括用户在空闲态和激活态下发起的呼叫。如果用户是空闲状态，先要变成EMM-CONNECTED激活状态，才能发起呼叫。基于R8重定向方式CSFB的MO呼叫流程如图3.4所示。UEeNodeBRNCMMEMSCSGSN1.Extended Service Request(containing a CS Fallback Indicator2.S1-AP Messag
38、e withCS Fallback IndicatorS1-AP Reponse Message3.Optional measurement report4.RRC Connection Releasewith UTRAN fequencyS1 UE context release5.LAU combined RAU/LAU or RAU and LAU6.CS call establishment procedure图3.4 CSFB的MO呼叫流程图3.4中，UE通过Extended Service Request消息（NAS消息）通知MME发起CS域业务。MME通过S1-AP Reques
39、t消息指示eNodeB触发CSFB过程。若MME支持LAI特性，则同时下发LAI给eNodeB。eNodeB根据UE能力、配置参数及算法策略决定是否启动盲切换。eNodeB在RRC Connection Release消息中携带一个目标UTRAN的频点，指示UE进行重定向，并发起S1 UE上下文释放过程。UE在目标小区可能发起LA更新，或联合的RA/LA更新，或同时发起LA和RA更新。UE在UTRAN小区发起CS域业务建立过程。（2）MT语音呼叫流程MT CSFB流程只比MO CSFB多了一个寻呼环节。MSC收到对该UE的呼叫时，通过MSC-MME-eNodeB-UE的路径传递寻呼消息。如果当
40、前UE处于ECM-IDLE状态，则MME向UE发送CS寻呼消息；如果当前UE处于ECM-CONNECTED状态，MME通过CS Service Notification消息通知UE。UE收到消息后，向MME回Extended Service Request消息触发和执行CSFB，eNodeB根据MME的指示帮助UE完成小区重选并指示UE通过UTRAN/GERAN接入到CS域，UE在CS与响应MSC的寻呼建立呼叫。3.2.2 CSFB回落方式分析1. CSFB回落方式对比评价一种CSFB方式优劣，需要考虑用户感知、呼叫建立可靠性以及网络复杂度等多个方面。（1） 用户感知对比分析对于CSFB技术来
41、说，影响用户感知的主要是两个方面：呼叫接续时长和数据业务终端时长，根据高通的CSFB技术白皮书提供的数据，在现网3G下，各种CSFB方式接续时长的测试数据如表3.1所示。表3.1 各种CSFB接续时长测试结果项目3G基准PSHOR8重定向R8优化重定向R9重定向主叫时延/秒44.46.94.94.5增幅/%107.323一三被叫时延/秒2.635.23.53.2增幅/%一五1003523数据业务中断时间/秒0.36.85.14.8根据表3.1数据，PSHO方式CSFB无论主叫还是被叫均能获得最短时长，而R8重定向方式则最长。在重定向方式中，R9重定向方式性能最优，R8优化重定向方式其次，R8重
42、定向方式最差。（2） 呼叫建立可靠性对比在PSHO方式下，呼叫建立的成功率与PS切换的成功率密切相关，如果PS切换失败将直接导致呼叫建立失败。在切换过程中，UE测量信息结果是在UE尝试接入网络之前0.3秒进行的，如果网络情况发生变化，很可能会导致切换失败，特别是在UE高速移动的时候尤为明显。而且在现网维护中，无论是同频切换还是异频切换都存在较高的失败率，这也将导致呼叫建立的成功率进一步降低。因为基于重定向方式下，UE在尝试接入指定小区之前才进行测量，基于重定向的CSFB能够提供比基于切换的CSFB更高的呼叫建立的可靠性。根据高通提供的测试数据，在现网3G网络进行的呼叫建立可靠性测试中，基于重定
43、向方式进行的160次呼叫中没有一次建立失败。根据高通搜集的数据，重定向方式的呼叫建立成功率高于99%，而由于PSHO方式的使用时间问题，暂时还没有PSHO方式的呼叫建立成功率数据。（3） 网络复杂度分析每种CSFB方案由于涉及网元不同而需要对现网进行改造的量也不同，表3.2是4种CSFB的改造范围以及产业支持情况。表3.2 改造范围及产业支持情况回落方式复杂度涉及改造网元产业支持R8重定向最简单目前广泛部署的主流方案，实现简单，性能尚可R9重定向网络侧需要支持RIM流程需现网LTE同覆盖区及边界RNC/SGSN改造支持RIM流程多数运营商计划部署的优化方案，实现代价较大，性能好R8优化重定向需
44、要网络和终端支持deferred SIB11/12不采用DMCR时对网络无改造，需终端支持，采用DMCR需要RNC支持高通及海思芯片已支持，部分厂商网络不支持DMCRPSHO流程复杂，现网LTE同覆盖区及边界BSC/SGSN均需改造，改造难度大需要终端RNC和SGSN、MME支持运营商部署较少2. 结论CSFB技术只是在未实现VoLTE前的一种过渡方案，一旦IMS网络建成，就可以采用SRVCC来实现LTE网络与2G/3G系统间的语音连续，此时CSFB将仅提供国际漫游支持。因此，选择采用哪种回落方式需要综合考虑用户感知、可靠性以及建设成本问题。根据这一原则，建议优选R8重定向方式，虽然这种方式在用户体验方面略有不足，但它的特点是部署快，对现网改造小，而且网络之间优化简单，维护和建设成本最低。3.3 基于VoLTE的方案1VoLTE介绍VoLTE是基于IMS的语音业务。IMS由于支持多种接入和丰富的多媒体业务，成为全IP时代的核心网标准架构。经历了过去几年的发展成熟后，如今IMS已经跨越裂谷，成为固定话音领域VoBB、PSTN网改的主流选择，而且也被3GPP、GSMA确定为移动语音的标准架构。VoLTE即Voice over LTE，它是一种IP数据传输技术，无
