TD-LTE CSFB功能及性能分析
案例库
目录
1 前言 4
2 术语、定义和缩略语 5
3 “CSFB手机开机异常”的原因分析及相关案例 6
3.1 原因分析 6
3.2 案例分析 7
3.2.1 案例1：CSFB手机网络模式设置有误，导致不能驻留LTE网络 7
3.2.2 案例2：eNodeB下发系统消息异常，导致终端不能在TD-LTE网络稳定驻留 7
3.2.3 案例3：4G配置2G重选参数不合理，导致终端不能在TD-LTE网络稳定驻留 10
3.2.4 案例4：MME配置TA映射LA有误，导致UE联合注册失败 12
3.2.5 案例5：LTE核心网未部署CSFB，导致UE关闭4G模式从而驻留2/3G网络 14
4 “CSFB手机呼叫建立过程异常”的原因分析及相关案例 16
4.1 原因分析 16
4.2 案例分析 19
4.2.1 案例1：MSC SGs接口采用IMSI寻呼导致被叫失败 19
4.2.2 案例2：网络与终端DRX寻呼周期不一致导致被叫失败 22
4.2.3 案例3：CSFB手机挂机返回4G后Qos修改失败，导致再次被叫失败 26
4.2.4 案例4：4G未配置2G EPLMN，导致被叫通话失败、主叫通话时延过长 27
4.2.5 案例5：UE回落2G后再挂起数据业务的标准流程不合理，导致数据业务挂机失败 28
4.2.6 案例6：UE跨MSC Pool回落，导致被叫失败 29
4.2.7 案例7：4G网络将终端的Last Visited TA加入TA List，导致终端回落跨MSC Pool而被叫失败 31
4.2.8 案例8：回落至GSM后，鉴权失败 32
4.2.9 案例9：UE在TAU流程中拨打电话导致呼叫失败 34
5 “CSFB手机挂机返回LTE异常”的原因分析及相关案例 36
5.1 原因分析 36
5.2 案例分析 36
5.2.1 案例1：挂机区域LTE弱覆盖，导致终端自主返回失败 37
5.2.2 案例2：挂机区域频点与起呼区域不同，导致终端自主返回失败 37
5.2.3 案例3：SGSN向MME发出的PDP context Request中携带GBR，导致TAU完成后，LTE网络将用户Detach 38
5.2.4 案例4：SGSN关闭根据UE能力选择锚点功能，导致TAU失败 39
5.2.5 案例5：QoS修改时MME第一次Paging无响应，导致网络Detach UE 40
5.2.6 案例6：SGSN未配置4G EPLMN导致UE无法返回4G 42
6 “CSFB呼叫建立时延异常”的原因分析及相关案例 45
6.1 原因分析 45
6.2 案例分析 46
6.2.1 案例1：SGs MSC开启early Alerting或ACM，导致呼叫建立时延过短 46
6.2.2 案例2：eNodeB开启基于测量重定向，导致呼叫建立时延略长 47
6.2.3 案例3：4G UE回落至GSM后，网络主动索要IMEI导致呼叫时延增加 48
6.2.4 案例4：4G弱覆盖导致终端未收到重定向命令，导致呼叫建立时延过长 49
6.2.5 案例5：eNodeB未开启CSFB，导致CSFB呼叫失败或呼叫建立时延过长 50
7 总结 53
附录A：CSFB功能及性能优化方案 54
编制历史 55
前言
本案例库围绕TD-LTE，给出了网络引入后可能出现的几类问题原因。
本案例库中分析的问题，按照顺序，包括以下类：
CSFB手机呼叫建立过程异常
CSFB手机挂机返回LTE异常
CSFB呼叫建立时延异常
本案例库主要服务于TD-LTE功能引入初期，解决网络参数配置不合理、网络和终端功能不完善等因素造成的体验较差的问题，从而能够快速提升网络性能，改善用户体验。
本标准由中国移动通信集团公司网络部提出，集团公司网络部归口。
本标准主要起草人：
总部网络部：
研究院：、
术语、定义和缩略语
下列术语、定义和缩略语适用于本案例库：
表 2 1术语、定义和缩略语列表
词语 全称 中文释义 Circuit Switched Fallback 电路域回退 RSRP Reference Signal Received Power 参考信号接收功率 CRS Common Reference Signal 公共参考信号 SINR Signal to Noise & Interference Ratio 信噪比 PDCCH Physical?Downlink?Control?Channel 物理下行控制信道 PDSCH Physical?Downlink?shared?Channel 物理下行共享信道 CDF Cumulative Distributed Function 累计分布函数 CP Cyclic Prefix 循环前缀 DL DownLink 下行链路 DwPTS Downlink Pilot Time Slot 下行导频时隙 eNB Evolved NodeB 演进型NodeB GPS Global Positioning System 全球定位系统 HARQ Hybrid Automatic Repeat-reQuest 混合自动重传请求 MCS Modulation and Coding Scheme 调制编码方式
“”的原因分析及相关案例
原因分析
CSFB手机未搜索TD-LTE网络驻留
CSFB手机插入SIM卡
根据终端技术规范，CSFB手机插入了SIM卡后，不会搜索TD-LTE网络，直接驻留到2G/3G网络，因此，CSFB手机需插入USIM卡后，才能正常搜索TD-LTE网络并驻留。
CSFB手机选网模式设置错误
通常，CSFB手机可手动设置选网模式，如是否选择搜索4G网络，如果用户选择不搜索4G网络，则CSFB手机不能搜索TD-LTE网络驻留，反之，CSFB手机能够搜索TD-LTE网络驻留。
CSFB手机在TD-LTE网络完成联合注册失败
网络侧SGs口未完成互联互通（如MME与MSC name协议理解不一致等）
MME配置的与TA匹配的LA非SGs MSC所属的LA
CSFB手机不能在TD-LTE网络稳定驻留
eNodeB配置的小区重选参数不合理
若eNodeB配置了2G/3G邻区及小区重选参数，则应合理配置4G与2G/3G间小区重选参数，否则，终端容易发生误重选导致不能在LTE网络稳定驻留。
TD-LTE核心网MME未开启CSFB功能
在部署CSFB过程中，若核心网MME暂未开启CSFB功能，CSFB终端在4G网络开机后将主动关闭4G能力，并在2G/3G网络驻留。
eNodeB未开启完整性保护和鉴权
部分终端芯片对开机流程要求较高，需严格按照协议定义顺序完成各步骤处理，其中包括完整性保护和鉴权流程，因此当eNodeB未开启上述功能时，将导致部分终端因开机流程不完整而无法接入LTE网络驻留。
案例分析
案例1：
现象描述
问题分析
如果用户选择设置为4G/3G/2G，CSFB手机能够搜索TD-LTE网络，并发起联合注册，同时注册在4G和2G网络，此时，CSFB手机能够在4G正常进行数据业务和短信业务，并能够回落2G正常进行语音主叫、被叫业务。
问题分类：用户设置
解决方案
效果评估
CSFB UE能够正确搜索4G小区并完成驻留，显示4G信号，并正常执行各类语音及数据业务。
案例2：eNodeB下发系统消息异常，导致终端不能在TD-LTE网络稳定驻留
现象描述
图3-1 CSFB手机在LTE网络不能稳定驻留示意图
问题分析
TD-LTE的系统消息广播机制如下：TD-LTE系统广播消息主要由主信息块MIB（Master Information Block）和系统信息块SIB（System Information Blocks）组成，MIB在固定的信道上发送，其中携带了保证UE能够接收到其他系统信息块的相关参数，SIB根据其内容的不同以及UE获得该信息的紧急程度进行了分类，包括SIB1、SIB2、SIB3等等。MIB的传输周期固定为40ms，传输位置固定在每个无线帧的子帧0；SIB1的传输周期固定位80ms，传输位置固定在偶数无线帧的子帧5；除SIB1外，其他SIB通过系统信息调度块SI（Scheduling Information）进行传输，多个调度周期相同的SIB可以放到同一条SI中；协议规定，每个SIB只能包含在一个SI消息中，SIB2只能包含在第一个SIB调度块SI-1。SI在周期性的时间窗口（SI-window）内以动态调度的方式进行传输。每个SI关联一个传输周期，所有的SI使用相同宽度的SI-window进行传输，不同SI的SI-window相互间不重叠，SI-window的宽度通过SIB1配置。
然而，测试中eNodeB下发的广播消息中，SIB1中指示的系统信息调度块SI为：
图3- 2 SIB1中指示的系统信息调度块示意图
表明SIB2和SIB3在第一个系统信息调度块SI-1中下发、调度周期为160ms，SIB6和SIB7在第二个系统信息调度块SI-2中下发、调度周期为640ms。但在下发的系统信息调度块SI-1和SI-2中，SI-1中包含SIB2和SIB3，SI-2中包含了SIB2、SIB6和SIB7，其中SI-2中错误的下发了SIB2。
图3-3 系统信息调度块SI-1和SI-2内容示意图
当UE收到上述系统消息后，收到SI-1时同时收到SIB2和SIB3，与SIB1中的调度信息相符合；收到SI-2时又收到SIB2，同时收到SIB6和SIB7，当其再次收到SIB2时，UE仍会根据SIB1中规定的调度信息等待接收SIB3，并启动定时器等待SIB3，但是SIB3在同一个SI中并未下发，待定时器超时，UE将认为RRC无服务从而异常。
最终，该问题定位为eNodeB设备实现问题，其系统信息调度块SI-1中包含了SIB2后，SI-2中不应包含SIB2。
问题分类：无线设备实现
解决方案
效果评估
CSFB UE能够在TD-LTE覆盖区域内稳定驻留，执行各类数据及语音业务，仅在用户移出LTE覆盖时才会离开LTE网络，接入2/3G网络。
案例：
现象描述
问题分析
重选参数配置不合理，不能在LTE网络稳定驻留，从而重选到GSM网络。
LTE与2G/3G网络间小区重选准则基于优先级准则针对LTE及TD-S频点、GSM频点组配置优先级，一般情况下，将LTE频点配置为高优先级，3G频点、2G频点组配置为低优先级，因此，UE由LTE重选至2G/3G需遵循低优先级重选准则，如下：
测量启动准则
如果LTE系统服务小区S值满足如下条件，则终端启动低优先级异系统测量：
SServingCell <= Snonintrasearch
重选判决准则
如果终端测量LTE系统服务小区及低优先级异系统邻区满足如下条件，则启动重选判决：
没有合适的高优先级和同优先级邻区满足重选判决条件
LTE系统服务小区Sservingcell < Threshserving,low且异系统邻区Snonservingcell > ThreshX,low
终端在Treselection内均满足以上条件
终端在当前LTE系统服务小区驻留超过1s
其中，S值=Qrxlevmeas-（Qrxlevmin+Qrxlevminoffset）-Pcompensation，Pcompensation=MAX（PEMax-PPowerClass，0），Qrxlevmeas为终端接收信号电平值，Qrxlevmin为小区中接收信号电平值的最小值，Qrxlevminoffset为最小电平偏移值，仅当终端驻留在VPLMN搜索高优先级PLMN时进行配置，一般配置为0，PEMax为终端在小区中允许的最大上行发射功率，该参数为可选配置，一般不进行配置，PPowerClass为由终端能力决定的最大上行发射功率。
表3-1 LTE小区重选至低优先级GSM涉及参数
参数 消息 参数含义 CellReselectionPriority SIB3 0~7，TD-LTE系统服务小区所在频点优先级 可灵活配置TD-LTE系统频点优先级 SIB7 0~7，GSM邻区所在频率组的优先级 可灵活配置GSM系统频点组优先级 S-NonIntraSearch SIB3 非高优先级异系统测量启动门限 实际值 = 配置值2 (dB)
根据重选至低优先级TD-S/GSM异系统邻区测量启动准则，设置该值越高，启动TD-S/GSM邻区测量难度越小 Q-RxLevMin SIB1 TD-LTE系统服务小区最低接收电平，用以计算S值 = 配置值2 (dBm)
根据重选至低优先级TD-S/GSM异系统小区重选判决准则，设置该值越高，重选至TD-S/GSM邻区难度越小，建议配置为-130dBm SIB7 GSM系统邻区需要的最小接收电平，用以计算S值 = 配置值2 – 115 (dBm)
根据重选至低优先级GSM异系统小区重选判决准则，设置该值越高，重选至低优先级GSM邻区难度越大 ThreshServingLow SIB3 重选判决到低优先级异系统邻区时，TD-LTE系统服务小区门限 实际值 = 配置值2 (dB)
根据重选至低优先级TD-S/GSM异系统小区重选判决准则，设置该值越高，重选至低优先级邻区难度越小 Threshx,low SIB7 重选判决到低优先级GSM邻区时，GSM系统小区重选门限 实际值 = 配置值2 (dB)
该值设置越小，重选到低优先级GSM小区难度越小 TReselection SIB7 GSM邻区重选要满足的时间迟滞 迟滞时间参数可控制小区重选难度，该参数配置越高，小区重选难度越大；现网中该参数的配置需考虑具体网络环境，若该参数配置过大，会导致终端不能及时重选；配置过小，会导致终端小区重选过于频繁或产生乒乓效应 若4G网络需配置2G邻区重选参数，应根据网络覆盖情况，合理配置测量启动门限、重选判决门限等参数，降低终端待机功耗，同时应保证终端能及时重选以提供连续网络覆盖。在现网应用中，可以通过终端LoG查看LTE网络系统消息SIB1、SIB3、SIB7中的以上各参数，并根据小区重选启动准则和重选判决准则，判断现网配置的重选参数是否合理。
问题分类：无线参数配置
解决方案
效果评估
CSFB UE能够在TD-LTE覆盖范围内稳定驻留并按照广播消息中的重选参数，启动GSM测量并在满足重选判决门限时重选继而GSM网络驻留。网络侧应合理配置测量启动及重选判决门限，降低终端待机功耗，避免终端频繁进行异系统测量，同时重选门限应保证仅当LTE网络信号强度无法保障用户业务质量，难以提供可靠通信服务时，终端才会离开LTE网络接入GSM。
案例：
现象描述
问题分析
图3-4 联合附着流程示意图
UE附着LTE网络：在附着请求（Attach Request）中携带“联合附着”（combined EPS/IMSI attach）指示；
触发联合位置更新：MME通过配置的TA-LA、LA-MSC（若连接同一个POOL内的多个MSC，需支持多个MSC间的负荷分担方式）映射关系，确定进行登记的MSC，并向MSC发起联合位置更新请求，即触发MSC向HLR注册和登记；
附着成功：附着接受（Attach Accept）消息中携带的重要信息包括“联合附着”（comb EPS/IMSI attach）指示、2G位置区信息Location area identification、MSC分配的TMSI、EMM Cause和Additional update result等。一般情况下，LTE网络配置支持CSFB时，EMM Cause和Additional update result都配置为空即可。
对于本案例，检查终端侧Attach Accept消息，发现EMM Cause为MSC TEMPORARILY NOT REACHABLE，Location area identification（LA）为17，检查MSC设备为正常工作状态，因此，初步判断问题出现在MME向MSC登记流程。经过进一步检查，发现LA并非SGs MSC下真实的LA，MSC中没有该LA的配置数据，从而导致MME不能向MSC登记，因此，MME下发的Attach Accept消息中EMM Cause为MSC TEMPORARILY NOT REACHABLE。协议规定，若UE收到EPS only的附着，且EMM Cause为MSC TEMPORARILY NOT REACHABLE的Attach Accept，UE将进行最多5次TAU尝试，5次TAU失败后将关掉LTE能力，工作在2/3G双模状态，并转而搜索TD-S网络接入。案例中网络及终端表现均符合协议要求，问题得以定位。
问题分类：核心网参数配置
解决方案
效果评估
将终端开关机，终端可以在LTE网络正常驻留，检查终端LoG，发现Attach Accept消息中的EMM Cause已经为空，Location area identification为MSC下正确的LA（21）。
案例5：LTE核心网未部署CSFB，导致UE关闭4G模式从而驻留2/3G网络
现象描述
问题分析
combined EPS/IMSI attach。在CSFB UE联合附着过程中，UE和LTE核心网MME会将各自的语音业务支持能力告知对方。
作为CSFB手机，可以在Attach Request消息中上报两个相关信息：
MS network capability IE中的EMM Combined procedures capability bit
R8 v8.9.0和R9 v9.2.0或以上版本的终端支持
表示终端是否支持联合附着
0 Mobile station does not support EMM combined procedures 1 Mobile station supports EMM combined procedures
Voice domain preference and UE''s usage setting IE
可选字段，R9或以上版本的终端可支持
可用于终端上报其语音业务的支持能力或倾向
00 CS Voice only（仅支持CS fallback和通过SGs接口短信）
01 IMS PS Voice only（仅支持IMS VoLTE）
10 CS voice preferred, IMS PS Voice as secondary（优先支持CS fallback和通过SGs接口短信，IMS VoLTE其次）
11 IMS PS voice preferred, CS Voice as secondary（优先支持IMS VoLTE，CS fallback和通过SGs接口短信其次）
目前CSFB手机应上报00（CS Voice only），或10 （CS voice preferred, IMS PS Voice as secondary）
LTE核心网MME将在Attach Accept消息中下发必选的EPS attach result，和可选的Additional update result IE、EPS network feature support IE，告知手机联合附着结果和LTE网络语音业务的支持能力。
EPS attach result IE（必选）
001 EPS only
010 combined EPS/IMSI attach
Additional update result IE字段（可选）
没有下发该字段（表明LTE核心网支持CSFB和通过SGs接口短信）
00 no additional information（表明LTE核心网支持CSFB和通过SGs接口短信）
01 CS Fallback not preferred（表明LTE核心网支持CSFB但不建议接入）
10 SMS only（表明LTE核心网仅支持通过SGs接口短信）
EPS network feature support IE
包含网络对VoIMS功能的支持情况，包括是否支持VoIMS、VoIMS的紧急承载、EPC-LCS、CS-LCS等能力。
目前在VoIMS尚没有部署的情况下，网络的VoIMS bit应设置为0，否则可能会导致部分已支持VoLTE的终端即使网络尚不支持CSFB，但因优选VoLTE, 驻留LTE网络。
在LTE核心网暂未升级部署CSFB时，MME给UE下发的Attach Accept消息中的Additional update result IE将指示attach result为EPS only，或者attach result为combined attach，但Additional update result 为SMS only。根据协议规定，CSFB UE收到上述指示后，将主动关闭其4G模式能力，其后，主动搜索3G或2G网络进行驻留。CSFB UE在3G或2G驻留后，是否能够重启4G模式能力取决于终端实现，部分芯片终端能够周期性开启4G模式能力，并尝试驻留在4G，部分芯片终端将在用户重新开机后才会恢复4G模式能力。
问题分类：网络建设进度
解决方案
此外，网络升级支持VoIMS功能后，才可给终端下发VoIMS支持能力。
效果评估
LTE网络支持CSFB的区域，至少以一个MME的覆盖范围为最小单位，CSFB UE能够在4G网络稳定驻留，并正常发起呼叫、接收寻呼。
“CSFB手机呼叫建立过程异常”的原因分析及相关案例
原因分析
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：
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；
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；
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；
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；
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；
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。
图 2 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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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：
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。
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。
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。
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。
案例分析
案例：
现象描述
问题分析
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：
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
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）
MME根据用户的存储数据和状态，在S1接口下发寻呼消息
UE空闲态时：语音业务下发S1 Paging（S-TMSI、CS域）， 短信业务下发S1 Paging（S-TMSI、PS域）
UE连接态时：语音业务下发NAS 层CS service notificaion（TMSI标识），短信则可直接下发给UE
因为覆盖或其他原因，空闲态的终端没有及时响应寻呼，MME未收到该终端的CSFB呼叫建立请求（Extended Service Request消息），也不会未返回SGs-service-request给SGs MSC
根据配置的寻呼策略, SGs MSC将在寻呼间隔的定时器超时后，使用IMSI方式在SGs接口发起对该用户的二次/三次寻呼，给MME下发SGs-Paging（IMSI、LAI、业务类型为CS）
MME根据用户的存储数据和状态，在S1接口下发寻呼消息
UE空闲态时：语音业务下发S1 Paging（IMSI、CS域）， 短信业务下发S1 Paging（S-TMSI、PS域）
UE连接态时：语音业务下发NAS 层CS service notificaion（IMSI标识），短信则可直接下发给UE
若终端此时接收到该寻呼，在LTE网络发起响应，发送Extended Service Request消息给MME；MME收到后，发送SGs-service-request给MSC，之后指示eNodeB CSFB连接释放，发送重定向命令指引终端回落
UE回落至GSM网络后，因为LTE寻呼使用IMSI，在GSM发送Paging Response（IMSI），若回落跨LA，则将先执行位置更新，发送LAU（IMSI、CSMT标识）消息给BSC
因核心网部署MSC POOL,? 接收到该Paging Response（IMSI）的NNSF网元（BSC或MGW），看到IMSI，若IMSI寻呼时记录的IMSI-MSC映射表中没有发现相关记录，就按照负荷分担原则选择并路由Paging Response（IMSI）或LAU（IMSI）至MSC POOL内任意一个MSC
如果该MSC与UE联合注册/位置更新的SGs MSC不同， 即收到IMSI寻呼响应的MSC与下发SGs-Papging（IMSI）的SGs MSC不同，被叫失败
流程中第（5）步到第（10）步可参见如下示意图，图中示意了MSC SGs接口采用IMSI寻呼、MME也仅采用IMSI寻呼导致的被叫失败。
图4-2 MSC SGs接口采用IMSI寻呼导致被叫失败示意图
问题分类：核心网设备实现
解决方案
基于MME方案：MSC下发SGs-Paging（IMSI、LA、业务=CS/SMS）时，MME根据数据库中用户的数据和状态（有效数据、SGs接口状态等），正常情况下总是按照S-TMSI方式寻呼
MSC分别配置SGs和2/3G接口的寻呼参数方案：2/3G的二次/三次寻呼可以配置IMSI方式，但SGs接口永远为TMSI方式。
过渡方案：MSC以IMSI方式寻呼时同时在SGs和同LA的2/3G接口寻呼方案：在2/3G寻呼时，NNSF 网元（BSC或MGW）就可以记忆下发2G Paging（IMSI）消息的MSC和IMSI的映射关系，在CSFB终端回落至2G发送Paging response（IMSI）时，NNSF 网元（BSC或MGW）可以根据映射表正确路由消息至发起SGs-Paging（IMSI）的MSC。因该方案会增加2G 同LA下的寻呼量，且在同MSC POOL内，若UE跨LA回落时方案实效，呼叫失败；此外UE在跨MSC POOL回落时即使网络部署了MTRF功能也会因LAU流程使用IMSI原因，无法触发MTRF导致呼叫失败，不推荐。
测试过程中，因MME尚不支持方案1）、MSC尚不支持方案2），只能采用过渡方案，方案3），通过修改MSC配置方式暂时规避了被叫失败问题。
目前，已要求各厂家MME支持方案1），从而彻底避免该问题的发生。
效果评估
杭州外场TA-LA匹配、终端回落同LA的场景下没有问题。
待厂家MME实现了方式1) 后，需要基于现网MSC POOL场景进一步验证。
案例2：网络与终端DRX寻呼周期不一致导致被叫失败
现象描述
某城市现网测试中，在LTE强覆盖区域，CSFB UE处于空闲态，被叫CSFB UE失败概率接近70%，但CSFB UE主叫成功率较高。
问题分析
该案例中呼叫失败以被叫为主，但测试区域LTE为强覆盖区域，可排除因信号覆盖因素造成的被叫失败。此后，检查被叫失败的CSFB UE LoG，发现UE一直未收到LTE网络侧下发的寻呼消息（Paging），检查eNodeB LoG，发现eNodeB已下发该UE的寻呼消息。进一步检查eNodeB配置，系统消息System Information Block 2中defaultPagingCycle配置为1280ms，终端根据此周期侦听寻呼，但实际上eNodeB却以320ms为周期下发寻呼，从而导致终端与网络间收发寻呼周期不匹配，导致被叫较大概率失败。通过进一步分析终端、网络侧各接口LoG，问题最终定位为由于不同厂家MME与eNodeB对于协议理解差异，导致网络与终端DRX（Discontinuous Reception，非连续性接收）寻呼周期不一致，空闲态终端不能正常接收寻呼消息，寻呼失败。
终端处于空闲态时，LTE网络寻呼机制如下：
DRX的工作机制和UE对寻呼消息的接收：
处于节电的考虑，UE的寻呼接收遵循非连续接收（DRX）的原则。eNodeB会通过系统消息广播小区默认的DRX寻呼周期给小区中所有UE。此外，标准也允许每个UE根据自身的电量等设置UE特定的DRX参数，并通过NAS消息Attach Request、TAU Request等上报给MME。
之后，UE在一个DRX的周期内，只在响应的寻呼无线帧（PF）上的寻呼时刻（PO）先去监听PDCCH上是否携带有P-RNTI，进而去判断响应的PDSCH上是否有承载寻呼消息。如果在PDCCH上携带有P-RNTI，就按照PDCCH上指示的PDSCH的参数去接收PDSCH上的数据；如果终端在PDCCH上未解析出P-RNTI，则无需再去接收PDSCH物理信道，就可以依照DRX周期进入休眠。利用这种机制，在一个DRX周期内，终端可以只在PO出现的时间位置上去接收PDCCH，然后再根据需要去接收PDSCH。而在其他时间可以休眠，以达到省电的目的。
关于PF的计算，有公式SFN mod T=（T/N）（UE_ID mod N），凡满足该公式的所有SFN的值，都是PF。PF计算中相关参数含义如下：
T=min(TUE,TC)，TUE指UE特定DRX周期，TC指eNodeB广播的默认DRX周期；
N=min(T,nB)，nB由网络在SIB2中广播；
UE_ID=IMSI mod 1024。
PO是终端需要监听的PDCCH在寻呼无线帧上的子帧号，因此计算出PF后，需再计算出本终端的PO在PF上的位置i_s，然后再根据i_s与PO之间的映射关系，从而精确地获得终端应去监听的PDCCH物理信道所出现的精确的时间位置。其中，i_s=floor(UE_ID/N)mod Ns。
寻呼DRX参数的传递和寻呼消息的发送：
LTE核心网MME对每个eNodeB使用寻呼消息（Paging）发起寻呼过程，每条寻呼消息携带一个被寻呼的用户信息，包括：UE Paging Identity（IMSI，或S-TMSI）、Paging DRX、CN Domain（CS域，或PS域）和List of TAIs等字段，其中Paging DRX参数为可选。eNodeB接收到Paging消息后，解读其中的内容，得到该用户终端的跟踪区域标示（TAI）列表，并在其下属于列表中跟踪区的小区进行空口寻呼。
eNodeB在空口Uu寻呼用户时，可以使用其配置的小区默认DRX参数，该参数在SIB2中下发小区内所有UE。
eNodeB在空口Uu寻呼用户时，也可以使用UE自己上报的特定DRX参数。UE在Attach Request、TAU Request等非接入层（NAS，Non Access Stratum）消息中告知MME，MME在发送给eNodeB的Paging消息通过Paging DRX参数携带该UE特定的DRX参数，eNodeB对接收到Paging消息中携带的UE特定的DRX和其默认DRX参数取小后，以此作为寻呼周期下发寻呼。该原则与UE侧接收寻呼消息时的T取值原则一致，即没有UE特定DRX参数时按照eNodeB广播的DRX参数接收，若有UE特定DRX参数时与广播的DRX参数取小后接收。
综上所述，LTE网络寻呼机制和MME、eNodeB、UE DRX的参数的总结如下：
表4-1 网络及终端DRX参数
DRX参数名称 参数所在消息 类型 UE UE specific DRX UE特定DRX，通过NAS消息上报给MME 可选 MME Paging DRX 通过S1接口Paging消息发送给eNodeB 可选 eNodeB defaultPagingCycle 小区默认DRX寻呼周期，通过Uu接口SIB2下发给所有UE 必选 Default paging DRX 通过S1-Setup Request或ENB CONFIGURATION UPDATE 上报给MME 必选
不同厂家MME设备如何下发Paging DRX，以及不同厂家eNodeB设备如何决定实际的寻呼下发周期的协议理解和实现略有不同，本案例出现问题正由此导致。具体原因分析如下：
厂家A的eNodeB配置SIB2中下发的defaultPagingCycle为1280ms，测试UE未设置特定DRX（UE specific DRX），也未上报UE特定的DRX参数，因此待UE收到SIB2得知小区默认DRX寻呼周期后，按照T=min(TUE,TC)=1280ms侦听寻呼。
图4-3 终端收取系统消息SIB2消息中default Paging Cycle
厂家A的eNodeB配置S1-Setup Request消息中Default paging DRX固定为320ms，并上报给MME；因UE未设置特定DRX，通过NAS上报给MME的DRX为空；厂家B的MME获知上述消息后，虽然UE未上报特定DRX，仍通过S1 Paging消息下发Paging DRX给eNodeB， 且Paging DRX与Default Paging DRX相同为320ms，如下图：
图4-4 MME下发给eNodeB的Paging消息中Paging DRX
厂家A的eNodeB收到Paging DRX（320ms）后，既认为UE上报了特定DRX给MME，将其与配置的默认DRX周期（1280ms）取小后，得到下发寻呼的周期320ms。
由问题分析可知， 在UE未上报特定DRX时，厂家B的MME按照厂家A的eNodeB上报的Default paging DRX下发Paging DRX， 且厂家A的eNodeB在S1-setup Request上报给MME的DRX和通过SIB2下发给UE的DRX周期不一致，两者结合导致终端侦听寻呼和网络下发寻呼的周期不一致，从而导致被叫失败。
问题分类：核心网设备实现
解决方案
MME是否在S1 Paging消息中下发Paging DRX需考虑UE是否上报特定DRX，即如果UE上报了特定DRX，S1 Paging中才携带Paging DRX，否则不可以携带。若携带Paging DRX，则接收到的eNodeB需对Paging DRX和默认DRX周期取小后，作为该用户下发寻呼的周期。
eNodeB在S1-Setup Request消息中携带的Default paging DRX与SIB2下发的default Paging Cycle需保持一致。
效果评估
目前厂家B的MME可通过修改软参 262303 为0， 这样在S1 paging消息中的Paging DRX参数只以UE上报的特定DRX参数为准：如果UE上报则在S1寻呼中携带Paging DRX参数，否则就不携带，不再参考eNodeB在S1 setup中上报的Default paging DRX参数。效果待验证。
此外，也可通过厂家A的eNodeB修改上报的Default paging DRX与SIB2下发的defaultPaging Cycle一致的方式解决。效果待验证。
案例3：CSFB手机挂机返回4G后Qos修改失败，导致再次被叫失败
现象描述
问题分析
图4-5 MME发起的e-RAB修改流程
但是某厂家eNodeB对e-RAB修改流程支持不完善，返回Error信息，导致MME将该用户Detach，且通过SGs接口通知MSC该用户已EPS-DETACH。此时该用户为被叫时，MSC认为用户detach，直接播放录音通知“无法接通”或者“不在服务区”。
问题分类：无线设备实现
解决方案
效果评估
该问题已解决，可反复进行CSFB主被叫业务。
案例：
现象描述
问题分析
测试区域，LTE和GSM网络均为强覆盖，且CSFB手机能够正常驻留LTE和GSM网络，因此本案例问题原因可排除信号覆盖因素。检查LTE网络重定向命令（RRC Connection Release）中的GSM频点列表（Explicit List of ARFCNs）为751、525、519、94、537、516、88、72、543、752，如下图所示：
图4-6 LTE重定向命令中GSM频点列表
该GSM频点列表已经包含了UE回落GSM网络频点88，因此重定向中配置的GSM频点是合理的。
检查4G网络配置的PLMN ID为46008， 而2G网络配置的PLMN ID为46000；且4G网络的MME未将46000的PLMN ID配置为EPLMN，并下发告知UE。这样当终端在46008的4G网络接收到4G重定向命令后，根据其中携带的2G频点搜索2G网络，发现该频点的PLMN ID与4G网络的 PLMN ID不同，且不在自己的EPLMN List中，因此UE不能接入该2G频点对应的网络。此后，UE进行2G全频段搜索，如果能搜索到合适的2G小区则接入并建立通话，但2G全频段搜索时延往往较长，主叫通话可接通，但呼叫建立时延往往超过20s，被叫通话因网络侧定时器超时失败。
问题分类：核心网参数配置
解决方案
与回落类似，如果4G与2G网络使用的PLMN不同， 小区重选方式返回4G时，需要2G MSC和SGSN配置4G PLMN ID为EPLMN，并下发给UE，否则UE也无法正常返回4G。
效果评估
测试区域中，MME将46000配置为其EPLMN后，CSFB手机能够正常回落GSM并建立通话，且呼叫建立时延符合理论预期。
案例5：UE回落2G后再挂起数据业务的标准流程不合理，导致数据业务挂机失败
现象描述
问题分析
基于UE触发的悬挂，需要UE回落GSM网络后，主动发起挂起消息至网络， SGSN收到后通过SGSN和MME间Gn口向MME发起挂起请求（ suspend request ）消息让LTE EPC网络悬挂用户的PS业务。但3GPP目前的规范中，该Gn接口的消息仅携带了RAI和P-TMSI， 缺少P-TMSI siganature信息，接收的MME通过下图的反向映射转换无法成功转换为MME可识别的用户GUTI，导致挂起流程无法执行。
问题分类：无线设备实现、核心网设备实现
解决方案
基于UE触发的悬挂无法在SGSN-MME之间执行时，MME只能基于eNodeB上报的原因值来触发。 在CSFB回落过程中，eNodeB在释放无线连接时，通过在UE CONTEXT RELEASE REQUEST消息中设置cause value为UE Not Available for PS Service来指示MME执行挂起流程。
效果评估
CSFB终端从LTE网络因语音业务回落2G网络后，LTE 网络 可正确挂起LTE数据业务。在一定时间范围内（具体与MME实现相关），CSFB终端通话结束后终端返回LTE网络后，数据业务仍可恢复。
案例6：UE跨MSC Pool回落，导致被叫失败
现象描述
问题分析
图4-7 UE回落跨MSC Pool示意图
由于联合注册在MSC PooL1的MSC1，被叫呼叫一定接续到PooL1的MSC1，之后用户回落到MSC PooL2的MSC2，导致被叫失败。
问题分类：网络覆盖条件
解决方案
3GPP定义的MTRF（Mobile Terminating Roaming Forwarding），即可解决这种特殊场景下的异常问题。通过引入该功能，可实现old MSC（联合位置更新附着的MSC）和new MSC（回落的MSC）之间的呼叫前转，让被叫成功接续。该方案实施需LTE覆盖范围内全部MSC软件升级支持，影响范围广，改造量大，实施代价高，因此目前尚未部署，只能通过无线规划的方式规避。
效果评估
通过优化无线规划，合理设置GSM小区归属MSC PooL，尽量保证终端回落接入的GSM小区归属于终端注册的MSC PooL，可解决多数场景下回落跨PooL的被叫失败问题。但在边界区域由于无线信号漂移，无法保证用户在同一区域每次都选择相同小区接入；也不可能同时照顾到PooL边界范围内所有用户，因此无法彻底解决用户被叫失败的问题。
案例7：4G网络将终端的Last Visited TA加入TA List，导致终端回落跨MSC Pool而被叫失败
现象描述
问题分析
测试时终端在正确的TAC 50小区进行电话拨打，TAC 50属于TA List 1，映射的LA为 22552，终端挂机后需要返回LTE小区，由于无线信号漂移等原因，终端返回LTE时接入的LTE小区属于TAC 51/TAC 52，这两个TAC均属于TA List 2，映射的LA为22548。从终端侧LoG发现，终端返回LTE时的TAU Accept消息中的TA List不但有TAC 51/TAC 52，还包含了之前所在的Last Visited TA，即TAC 50。当终端再次重选回到TAC 50下的小区进行拨打测试时，因对于终端而言TAC 50在TA List中，因此不会重新执行TAU，此时映射的LA仍为22548，但是在TAC 50 LTE小区下发的GSM频点对应小区LA为22552，故形成跨MSC Pool场景，因此被叫失败。
图4- 8 测试区域TAC与TA List分布示意图
因此，本案例中CSFB被叫失败，是由于4G网络MME将UE的Last Visited TA加入到给UE下发的TA List中，导致UE再次移动到Last Visited TA区域时不会发起TAU请求， 也就无法更新终端联合附着/位置更新的LA以及对应的MSC，从而导致跨MSC Pool回落，被叫失败。
问题分类：核心网设备实现
解决方案
因此，通过规范MME实现，即不将UE的Last Visited TA加入TA List，从而避免本案例问题再次发生。
效果评估
升级MME版本，通过软参配置方式关闭Last Visited TA加入TA List功能。之后的测试过程中，未发生因TA List跨多个LA导致回落跨MSC Pool，导致被叫失败案例发生。
案例8：回落至GSM后，鉴权失败
现象描述
现象2：青岛外场，4G网络使用46008网号，主叫回落后，终端不发起CM service request，无法发起CSFB呼叫
问题分析
在跨LA场景中，回落过程中需要进行LAU。测试发现呼叫总是有鉴权失败的场景，经分析发现CSFB主叫侧100%成功，但CSFB被叫侧100%失败。后分析因呼叫流程不同，导致鉴权的场景不同，最终导致鉴权的失败、之后的重同步过程。
步骤 流程 CSFB MO CSFB MT 1 联合位置更新 注1:MME每次要一组向量并使用 注2:MSC在联合位置更新阶段就下载5组Vector √ 鉴权 √ 鉴权 2 回落 √ √ 3 回落后执行MSC LAU流程 √ 鉴权 100%成功 √ 鉴权 100%失败 4 呼叫结束后BSC能否触发FR给UE
（基于BSC的FR方案） FR non-FR 5 SGSN RAU流程 X √ 但不鉴权 6 UE发起Modify PDP context request X √ 7 返回LTE √ √ 8 MME TAU流程 √ 不鉴权 √ 鉴权
USIM卡可以根据网络侧下发的鉴权参数（RAND、AUTN）计算出网络下发的SQN，其中SQN = SEQ || IND， 与终端中存储的SQNMS做比较，验证时以IND做为索引值，即新收到的SEQ只与SEQMS（IND）进行比较，若超出其允许的范围将返回鉴权失败消息。 比较的关键是：L和Δ。
L 表示USIM允许的可接受序列号的最大寿命，即新接收到的SQN和SQNMS之间的最大允许数值差，要求SEQ > SEQMS – L。
Δ 表示USIM可接受的序列号跳跃的最大值，即USIM只接受满足条件SEQ-SEQMS ≤ (的SQN。
怀疑卡商提供的卡和厂家提供的HLR/HSS/AuC中数据不一致，或卡中参数设置有问题，问题交给厂家和卡商共同研究和解决。
青岛外场：
青岛外场有2个特点：1) 4G网络与2/3G网络广播使用不同的网号：4G为46008，2/3G为46000。2) 4G HSS/AuC与2/3G HLR/AuC分设，用户的鉴权数据同时存储与2/3G HLR/AuC和4G HSS/AuC中。
终端在4G鉴权成功且联合注册成功， 但是主叫回落后，终端无法发起CM service request消息。 经分析UE侧log发现终端在2/3G网络鉴权总是失败，2/3G网络对应的网络46000已经在终端侧为roaming not allowed网络，但4G网络依然可以接入。
经分析，认为测试用USIM卡的鉴权参数与2/3G HLR/AuC中的设置应该不一致，导致2/3G网络的鉴权失败，在网络侧发起Authentication reject消息后UE会自动将网络设置为禁止，因为2/3G使用与4G不同的网络号，所以依然可以接入4G网络。需要卡商、设备厂商和省公司共同检查核对USIM卡和HLR/AuC中的参数设置。
问题分类：核心网参数设置
解决方案
青岛外场：卡商定位为USIM卡中R值与现网HLR/AuC中R值不符， 但是与HSS/AuC中R值相符。为了修改R值，与现网HLR/AuC中一致，需要重新做USIM卡，同时修改HSS/AuC的R值。新做的USIM卡最终在2/3G网络鉴权通过，证实确为R值问题。
效果评估
问题基本得到解决。
案例：
现象描述
某城市外场测试过程中，4G UE拨打4G UE，L2L共拨打了60次，出现8次呼叫不成功，主叫在20s-30s左右的时延后听到“被叫无法接通”的录音通知。
问题分析
检查终端侧和网络侧MME跟踪和记录的log，发现
在快速拨打的过程中，因TA-LA匹配，终端在呼叫前没有发起LAU流程，因此SGs接口状态在MSC依然保持为associated；挂机后，终端支持自主快速返回功能，在UE返回LTE网络过程中，被拨打当被叫时，MSC依然会在SGs接口下发寻呼消息
虽然用户在MME状态设置为悬挂，但MME依然在空口下发寻呼
UE返回LTE网络，尚未发起TAU流程，但看到空口的寻呼消息后，会立即发起寻呼响应消息
接收到UE的寻呼响应消息后，MME给MSC返回SGs-ServiceRequest消息。但MME因UE尚在悬挂状态，立即给UE返回Service Reject消息，同时给MSC发送SGs-IMSI-detach消息
因为接收到Service Reject， UE发起Attach request消息
接收到Attach消息后，MME在SGs接口发送SGs-LAU request消息
MSC因为内部实现的bug，会一直悬挂入呼叫，直至超时（大约20s）释放呼叫
问题分类：核心网设备实现
解决方案
从问题分析中可看出，MME在用户悬挂状态时寻呼了用户， 之后又因用户悬挂状态拒绝用户的寻呼响应，并先后给MSC返回SGs-ServiceRequest和SGs-IMSI-detach消息，导致MSC内部的bug被激活，处理异常。
在此场景下，有两种可能的实现方式
方式1） 因用户悬挂，MME直接给MSC返回SGsAP-UE-UNREACHABLE消息，这样的话，本次呼叫失败，因为寻呼无响应，但MSC中用户SGs接口和状态都不会被修改， 不影响下次呼叫
方式2）MME依然在S1接口寻呼用户，增加LTE网络寻呼量，寻呼后可能失败，也可能寻呼成功。若用户返回寻呼响应，MME正常处理后续呼叫，呼叫正常。
两种实现方式均可，各有优缺点，需商讨。
效果评估
后续，建议在外场测试时验证各厂商的实现方式，并商讨决策。
“CSFB手机挂机返回LTE异常”的原因分析及相关案例
原因分析
终端自主返回功能需要芯片支持，具体实现与厂家芯片实现相关，自主返回失败因素与LTE无线信号覆盖、挂机区域频点是否已被终端记忆有关。当终端自主返回失败后，终端将在2G驻留。若2G配置4G邻区，则由2G通过小区重选返回4G；若2G未配置4G邻区，则通过3G桥接返回4G。2G->3G->4G桥接返回和2G->4G过程与数据业务互操作流程相同，相关影响因素与数据业务互操作类似，可参见《LTE与TD-SCDMA数据业务互操作性能影响因素分析》案例库；除此之外，因CSFB流程造成的重选返回失败因素主要为LTE网络侧定时器超时导致隐式detach，导致TAU失败。
部分特殊终端及国漫入终端不支持终端自主返回功能，CSFB通话挂机后将在2G驻留。若该终端也不支持TD-S模式，且2G又未配置4G邻区，则该终端将不能返回4G驻留；若终端支持TD-S模式，将根据2G是否配置了4G邻区，选择2G->3G->4G桥接方式或2G->4G方式返回方式。
通常情况，回落2G网络，通话过程中不能进行数据业务，挂机后
若终端通过自主快速返回方式返回4G，可在LTE发起TAU并恢复数据业务
若终端自主返回失败，将驻留2G网络并尝试恢复数据业务，连接态时：
可通过NC0方式返回3G（需终端支持），
若3G网络支持到4G连接态重定向，可返回4G继续数据业务
若否，终端需待数据业务完成进入空闲态后，通过小区重选2G->3G->4G桥接方式或2G->4G方式返回4G（需2G配置4G邻区）
特殊场景，若终端回落3G网络，通话过程中能够并行进行数据业务，挂机后终端将驻留在3G，返回4G行为与上面相同
案例分析
案例1：
现象描述
问题分析
问题分类：网络覆盖条件
解决方案
效果评估
在LTE典型强覆盖区域，终端自主返回成功率较高，用户体验较好。
案例2：挂机区域频点与起呼区域不同，导致终端自主返回失败
现象描述
问题分析
问题分类：终端实现
解决方案
效果评估
终端能够永久记忆曾驻留或读取的频点，且不随开关机取消，在LTE部署频点数量5~6个前提下，因频点未记忆导致的终端自主返回失败对用户体验有影响，但影响不会太大。
案例3：SGSN向MME发出的PDP context Request中携带GBR，导致TAU完成后，LTE网络将用户Detach
现象描述
问题分析
图5-1 MME发给SGSN的SGSN context Response中UE GBR为0
但是SGSN给P-GW发起的update PDP消息中，给UE分配的GBR是640：
图5-2 SGSN发给P-GW的Update PDP消息中UE GBR为640
终端通过重选返回LTE TAU时，MME从SGSN获取的用户的上下文，在SGSN回给MME的SGSN Context Response消息里， GBR UL/DL都是640：
图5-3 SGSN发给MME的SGSN Context Response中UE GBR为640
而对于default bearer，GBR应该为0，所以MME检查到用户的上下文不合法，从而发起Detach流程，将UE去附着。
???
问题分类：核心网设备实现
解决方案
效果评估
SGSN更新版本后，案例中出现问题未复现。
案例4：SGSN关闭根据UE能力选择锚点功能，导致TAU失败
现象描述
终端从G重选到时，出现概率性TAU失败重选到。
问题分析
SGSN临时关掉根据UE能力选择功能，所以当用户SGSN下一旦发起PDP激活，将选择到现网GGSN。然后当用户重选到4G做TAU时，MME从SGSN获取该用户的上下文，其中包含UE所在的网关IP地址，并发起承载建立，这里获取的IP地址实际是GGSN的地址，而MME发起承载建立时需要向SAE-GW发起。但是现网GGSN不支持P-GW功能，导致承载建立失败，TAU。
如果UE初始接入在4G，由于P-GW支持GGSN功能，用户系统间来回移动时，网关永远是融合节点，不管TAU还是RAU都不会失败。
解决方案
SGSN根据UE能力选择功能临时关掉
方案一：SGSN根据IMSI/MSISDN号段区分出LTE签约用户，并将其锚定到PGW，其余用户仍锚定到GGSN。具体实施时：①SGSN可以根据其中静态配置的号段选择网关；②也可以通过在DNS中指定不同号段的不同网关地址后，SGSN通过重构APN的方式扩展DNS查询消息，获取合适的网关，将非LTE用户路由到GGSN；
方案：对LTE用户增加ARD的签约信息，SGSN根据UE能力和ARD签约信息选择合适的网关，将非LTE用户路由到GGSN。该方案涉及到HLR的改造，不建议使用。
待核心网改造完毕即可解决。
案例5：QoS修改时MME第一次Paging无响应，导致网络Detach UE
现象描述
问题分析
之后，MME发现该用户在LTE的QoS签约比该用户在2/3G网络实际使用的QoS高，MME发起QoS更新流程，由于UE已经处于空闲态，所以MME首先发起paging流程。
图5-4 为修改Qos，MME发起Paging流程
第一次 Paging时，恰好UE此时（同1秒时刻）在同频切换（跨TA list触发TAU），导致终端无法收到该Paging。
图5-5 第一次Paging时，UE同时进行同频切换
MME在一次Paing无响应的情况下，就给S-GW回Update Bearer Response，携带UE not responding原因，导致网络主动发起detach流程，将UE去激活。
图5-6 MME在一次Paging无响应后，发给S-GW的Update Bearer Response
解决方案
解决方案
GW回Update Bearer Response。
效果评估
仅在多次寻呼失败，确实异常时网络才会将用户去附着。
案例6：SGSN未配置4G EPLMN导致UE无法返回4G
现象描述
问题分析
?? -- 有46008的EPLMN
但SGSN未配置EPLMN，因此在RAU Accept消息中下发的EPLMN中不包含46008，如下图：
?--没有携带EPLMN
UE仅能根据最后一次LAU或RAU Accept获得的EPLMN刷新并保存EPLMN list，因此RAU流程后刷新EPLMN list，删除了LAU Accept时下发的EPLMN list，4G PLMN ID46008不在UE的EPLMN list中。
当终端小区重选返回4G时，因4G PLMN与UE的RPLMN不同，且不在UE的EPLMN list中，重选4G网络失败。
问题分类：核心网参数配置
解决方案
效果评估
SGSN配置4G PLMN ID为EPLMN后，CSFB手机能够正常从2G重选返回4G。
“CSFB呼叫建立时延异常”的原因分析及相关案例
原因分析
在网络部署CSFB R8重定向回落方案（终端支持缓读SI13功能）时，通过五城市联合测试摸索到CSFB呼叫建立时延范围如下：
CSFB单端呼叫（CSFB UE拨打GSM UE或者GSM UE拨打CSFB UE）：
额外时延：相比GSM现网基准时延，额外时延约1.7~2.9s，且80%的呼叫增加时延在2.5秒以内
总时延：单端总时延为6.9~12.3s，其中 85%在7s和10s之间
CSFB双端呼叫（CSFB UE拨打CSFB UE）：
额外时延：相比GSM现网基准时延，额外时延约3.5~4.9s，且80%的呼叫增加时延在4.5秒以内
总时延：单端总时延为8.3~13.7s，其中90%在9s和12s之间
CSFB呼叫建立时延主要包括三个部分：UE在LTE侧起呼/接收寻呼到收到重定向命令、UE收到重定向命令后搜索接入GSM小区并读取GSM系统广播、建立GSM通话等，下面将详细介绍每个部分时延的影响因素。
UE在LTE侧起呼/接收寻呼到收到重定向命令
本阶段对时延的影响主要因素包括MSC开启Early Alerting/ACM功能、eNodeB开启基于测量的重定向功能、LTE侧二次寻呼等。
MSC开启Early Alerting/ACM功能
MSC开启Early Alerting/ACM功能是指MSC在收到MME的寻呼响应后即给主叫用户放回铃音，将导致主叫呼叫建立时延过短，但会对网管指标统计及主叫用户体验产生影响。
eNodeB开启基于测量的重定向功能
eNodeB开启基于测量重定向功能后，eNodeB需给UE下发测量控制消息，并根据UE测量报告中GSM频点情况下发重定向命令，UE连接态测量异系统频点时延较长，会额外增加CSFB呼叫建立时延。通常情况下，为保证CSFB时延，eNodeB开启盲重定向即可。
LTE侧二次寻呼
因LTE侧无线信号弱等因素，存在二次寻呼概率，将增加CSFB呼叫建立时延。
UE收到重定向命令后搜索接入GSM小区并读取GSM系统广播
本阶段对时延的影响因素包括重定向命令中配置的GSM频点不合理导致UE搜索GSM小区时延过长。
建立GSM通话
本阶段对时延的影响因素包括GSM网络索要IMEI、BSC开启UTRAN ECSC功能等。针对CSFB UE的通话建立过程，网络可以有优化方案以减小呼叫建立时延。
案例分析
案例1：
现象描述
问题分析
LTE网络，LTE寻呼响应后，若用户为连接态，MSC必须立即给主叫侧返回Alerting或ACM消息，MSC就给主叫用户发送Alerting并放音（如果配置了放音文件的话），因此，主叫侧呼叫建立时延仅为6~7s。部分厂家根据协议实现了此Early Alerting功能，具体信令流程如下图所示：
Early Alerting/ACM功能虽能一定程度提高主叫用户通话体验（呼叫建立时延短），但存在一些问题，如其一会影响GSM现网KPI统计的Alerting/ACM数量，其二被叫LTE用户寻呼响应后回落呼叫依然可能失败，但主叫方已经听到回铃音，可能会导致主叫用户对被叫用户不必要的误会，其三如果被叫用户签约了彩铃业务，主叫侧可能将先听到回铃音，后听到彩铃（与MSC实现相关），也会影响用户体验。
目前，对于Early Alerting/ACM功能，部分厂家认为标准不合理，没有实现；部分厂家实现该功能并可开关控制；部分厂家完全按照标准实现，且无开关控制（后续将推动支持开关控制）。综合评估时延性能、网管统计和用户体验，在现网应用时，建议MSC可通过开关控制关闭Early Alerting/ACM功能，以提升KPI考核准度和用户体验。
问题分类：核心网参数配置
解决方案
效果评估
针对已经支持开关控制Early Alerting/ACM功能的厂家设备，已通过测试验证其实现方式，在关闭Early Alerting/ACM功能后，呼叫建立时延符合正常时延范围。
案例2：eNodeB开启基于测量重定向，导致呼叫建立时延略长
现象描述
问题分析
序号 信令分段 流程内容 正常时延（对比） 本案例测试时延 1 Extended Service Request->RRC Connection Release UE在LTE侧发起呼叫，LTE网络通过重定向命令指引UR回落 0.2~0.3s 3.00s 2 RRC Connection Release-->CM Service Request UE搜索并接入GSM小区、读取GSM系统广播消息 2~3s 2.43s 3 CM Service Request-->Alerting 分配TCH、建立通话（同现网流程） 6~7s 6.36s 总时延Extended Service Request->Alerting 8~10s 11.79s 从分段时延中可以看出，本案例测试中的第一段分段（Extended Service Request->RRC Connection Release）比正常时延范围长约2.7~2.8s。后检查eNodeB配置，发现设备开启了基于测量的CSFB重定向功能，即UE在LTE侧发起呼叫/响应寻呼后，eNodeB会先给UE下发携带GSM频点的测量控制信息，待UE上报了异系统测量报告后，eNodeB根据UE测量GSM频点情况，下发重定向命令指引UE回落GSM网络，信令流程图下图所示。而通常情况下，为保证CSFB时延性能，eNodeB针对CSFB功能需开启盲重定向功能，且根据实际网络规划，合理配置盲重定向命令中的GSM频点，进而保证CSFB盲重定向的成功率。因此，相比于正常时延，本案例测试的第一段分段多了UE测量异系统并上报测量报告的过程，而该过程的时延与UE实现、网络覆盖情况相关，测试表明，该过程时延约2.7~2.8s。
——测量报告中上报GSM频点762的RSSI
问题分类：无线参数配置
解决方案
效果评估
eNodeB关闭CSFB基于测量重定向功能后，CSFB手机拨打2G手机的呼叫建立总时延约9s，在正常时延8s~10s范围内，分析分段时延，第一段分段（Extended Service Request->RRC Connection Release）约300ms，符合盲重定向时延范围。
案例3：4G UE回落至GSM后，网络主动索要IMEI导致呼叫时延增加
现象描述
问题分析
但对于CSFB UE，存在优化方案，即UE在LTE网络接入时提供IMEISV，且通过SGs接口告知MSC，从而避免在GSM呼叫建立过程中再次索要IMEI，进而缩短CSFB呼叫建立时延。该优化方案的基本流程如下图所示：
UE回落前，LTE网络MME可要求UE上报并存储IMEISV，
MME在SGs联合附着/位置更新的SGsAP-LOCATION-UPDATE-REQUEST消息可携带可携带IMEISV参数（被叫及短信流程涉及的SGsAP-SERVICE-REQUEST、SGsAP-UPLINK-UNITDATA消息也可携带），并告知MSC并存储；
MSC在SGs接口接收并存储后，当UE回落后，MSC可无需再次索要IMEISV。
问题分类：核心网参数配置
解决方案
效果评估
开启优化功能后，MSC在通话过程中不再索要CSFB UE的IMEI，从而缩短呼叫建立时延。但目前部分厂家MSC即使有存储的IMEISV信息，也会每次呼叫、LAU流程都再次索要IMEISV信息，需进一步规范MSC设备实现。
案例4：4G弱覆盖导致终端未收到重定向命令，导致呼叫建立时延过长
现象描述
问题分析
问题分类：网络覆盖条件
解决方案
效果评估
在LTE强覆盖区域，UE未收到4G网络重定向命令概率较低，因此，随着LTE网络覆盖水平不断完善，本案例问题出现概率会不断下降。
案例5：eNodeB未开启CSFB，导致CSFB呼叫失败或呼叫建立时延过长
现象描述
设备厂家A eNodeB未开启CSFB，在其测试区域中：
CSFB UE处于空闲态
CSFB UE拨打2G UE，CSFB UE回落至TD-S，呼叫建立时延略长，约11s；
2G UE拨打CSFB UE，CSFB UE回落至TD-S，呼叫建立时延略长，约11s；
CSFB UE处于连接态
CSFB UE拨打2G UE，CSFB UE回落至TD-S，呼叫建立时延过长，约20s；
2G UE拨打CSFB UE，CSFB UE不回落2G/3G网络，呼叫失败；
设备厂家B eNodeB未开启CSFB，在其测试区域中：
CSFB UE处于空闲态
CSFB UE拨打2G UE，CSFB UE回落至TD-S，呼叫建立时延过长，约20s；
2G UE拨打CSFB UE，CSFB UE不回落2G/3G网络，呼叫失败；
CSFB UE处于连接态
CSFB UE拨打2G UE，CSFB UE回落至TD-S，呼叫建立时延过长，约20s；
2G UE拨打CSFB UE，CSFB UE不回落2G/3G网络，呼叫失败。
问题分析
在设备厂家A测试区域，CSFB UE处于空闲态时，发起呼叫或者响应LTE寻呼后，eNodeB会下发重定向命令（RRC Connection Release），但由于eNodeB未开启CSFB功能，重定向命令中不携带GSM频点，CSFB UE收到重定向命令后，根据终端实现，先搜索3G小区并尝试接入，TD-S频点较少，UE搜索较快，因此呼叫建立总时延约11s；CSFB UE处于连接态时，作为主叫UE并发起呼叫，eNodeB不会下发重定向命令（RRC Connection Release），UE将启动定时器T3417ext（协议规定该定时器为10s），T3417ext超时后，UE主动搜索其他RAT小区并尝试接入，一般地，UE将先搜索3G小区，后搜索2G小区，作为被叫UE响应寻呼时，T3417ext超时后，UE释放无线链路并不回落2G/3G。
在设备厂家B测试区域，CSFB UE无论处于连接态还是空闲态，当其作为主叫UE并发起呼叫，eNodeB不会下发重定向命令（RRC Connection Release），同上，UE将启动T3417ext，T3417ext超时后，UE先搜索TD-S并尝试接入，因此呼叫建立时延约20s；当其作为被叫UE并响应寻呼后，T3417ext超时后，UE释放无线链路并不回落2G/3G。
问题分类：网络建设进度
解决方案
效果评估
eNodeB开启CSFB功能后，CSFB呼叫建立时延恢复正常水平。
总结
用户设置不当：3.2.1
设备功能缺陷：3.2.2，4.2.1，4.2.2，4.2.3，4.2.7，5.2.3，5.2.5，6.2.3
参数配置错误：
无线：3.2.3，6.2.2
核心网：3.2.4，4.2.4，5.2.6，6.2.1
终端能力限制：5.2.2
网络建设周期：3.2.5，5.2.4，6.2.5
网络覆盖影响：4.2.6，5.2.1，6.2.4
在这些因素的影响下，将导致以下问题而损害用户体验：
无法正常接入LTE并保持驻留，转而接入2G/3G网络：案例3.2.1-案例3.2.5
在LTE网络下CSFB语音呼叫失败：案例4.2.1-案例4.2.9
通话结束后无法及时返回LTE或无法返回：案例5.2.1-案例4.2.6
CSFB语音业务感受异常：案例6.2.1-案例6.2.5
为了避免以上问题，造成不良用户体验，损害LTE网络质量，基于大量研究分析和积极创新，提出了各种解决方案，确保CSFB顺利实施和运营
针对设备功能缺陷问题，已推动厂商解决并验证
为提升CSFB性能，提出的创新功能包括：
终端自主返回功能（非3GPP标准方案，企标要求）
终端回落缓读SI13（非3GPP标准方案，企标要求）
附录
为提升CSFB功能及性能，提出多项创新方案，具体的标准状态、落实情况和可获增益如下表所示：
优化方向 方案描述 标准状态 落实情况 可获增益 产品实现 终端读取GSM系统消息时延优化 终端已支持 CSFB呼叫建立时延1s，双端2s CSFB通话后自主返回4G功能 终端已支持 返回时延由15~25s缩短至1s内 /处理流程 GSM网络获取终端IMEISV优化 3GPP标准方案，企标规范参数配置 CSFB呼叫建立时延0.5s，双端1s Suspend流程优化 3GPP标准方案，企标规范参数配置 解决因产生多余流量导致的用户计费问题 终端多模能力上报优化 3GPP标准方案，企标规范参数配置 CSFB呼叫建立时延0.5s，双端1s LTE网络二次寻呼优化 CR已提交3GPP 解决SGs接口二次寻呼采用IMSI时寻呼响应失败导致 LTE网络寻呼响应后主叫振铃流程优化 部分厂家支持，待进一步测试验证并推动其它厂家支持 避免MSC提前给连接态用户返回振铃而实际呼叫尚未接通而导致的KPI准度和用户体验下降的问题
编制历史
版本号 更新时间 主要内容或重大修改 1.0 2013.10.10 完成初稿 2.0.0 2013.11.10 完成初稿修订 3.0.0 2013.12.13 完成初稿修订
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LTE
UE
MME
MSC
2G/3G
核心网
EPC
HLR/HSS
SGs
①
②
③
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