LTE网络中CSFB回落失败分析思路研究

潘振

【摘要】 在VoLTE（Voice over LTE）正式商用前，附着在LTE（Long Term Evolution）网络的手机做主被叫时，需要回落到GSM网络以完成语音通话。因此CSFB回落是否成功，直接关系到用户使用满意度。现对回落失败的原因进行多维度分析，为维护人员提供一个更全面的思路。

【关键字】 LTE CSFB 回落失败 分析

Before VoLTE is put into formal commercial use， the mobile station attached to LTE network calls and needs to fallback GSM network to complete voice calls. Therefore the success rate of CSFB is directly related to user satisfaction. Now we are going to multidimensionally analyze the reasons for the failure， and provide a more comprehensive way of thinking for the maintenance staff.

CSFB（Circuit Switched Fallback，电路域回落）技术是一种LTE语音过渡方案，即LTE覆盖下的多模单待移动台在处理语音业务时，终端需回落到CS（Circuit Switched，电路域）网络，业务结束后，再返回LTE网络。在VoLTE正式商用前，通过在LTE网络和GSM网络有重叠覆盖的区域采用CSFB技术，能很好的保护运营商之前CS网络的投资。但是CSFB不支持数据业务和语音业务的并发，而且会导致用户的呼叫时延大幅增加，而且CSFB一旦回落失败，就会导致LTE用户电话呼不通或电话漏接，从而严重影响用户的满意度。

为实现CSFB技术需要LTE和GSM网络中多个网元之间交互信令，无论信令在哪个节点出现问题，都可能导致CSFB回落失败，所以对CSFB失败原因的分析定位较传统语音业务更加复杂。现网中CSFB回落失败的原因主要有LTE硬件故障、LTE越区覆盖、重定向频点配置不合理、GSM小区KPI性能差、伪基站干扰等。笔者结合多个CSFB专项优化项目经验，总结出以下五种CSFB回落失败分析思路。

一、CSFB功能类参数核查

1、检查LTE网络中的CSFB重定向开关参数是否设置正确。如果开关没有打开，LTE网络将直接拒绝语音业务。

2、检查LTE小区所配的GSM重定向频点下发方式是否为穷举法。因为eNodeB在下发RRC Release消息时携带的GSM频点有多种方式，下发方式有：

以固定间隔（所配置频点需有固定间隔）形式进行下发，现网使用较少；

以Bitmap形式进行下发。终端按照频点号大小逐一尝试驻留，一旦满足接入要求则在该频点上进行语音呼叫，而该频点不一定是终端所处区域信号最强的频点。终端可以因为该频点信号不稳定而回落失败。

以列出所有频点（穷举法）形式进行下发。只有900M和1800M频点同时都配，下发方式才能是穷举法。终端会在所有下发频点中选择一个信号最强的GSM小区进行接入，与频点配置前后顺序没有关系，从而保证终端回落频点的信号质量稳定可靠；

3、检查LTE小区的TAC和其共站GSM小区的LAC是否一致，避免TAC插花。若TAC和LAC不一致，CSFB主被叫回落GSM网络后，都必须先做LAU，从而增加了接入时延和回落失败率。对于无GSM共站的LTE小区，推荐TAC和其周边距离最近GSM基站的LAC一致。

二、CSFB重定向频点检查

此环节的检查重点是CSFB重定向频点配置精度。通过CSFB分析系统提取一定周期内CSFB回落前占用的LTE小区的TAC和ECI，及CSFB回落GSM小区的LAC和CI。根据4G/2G的覆盖相关度进行分析和检查。

1、检查LTE小区现网所配置的重定向频点是否遗漏周边GSM小区频点。如果LTE小区配置的重定向频点过少，也就是重定向频点没有全面覆盖LTE小区覆盖方向区域，极容易导致某一移动方向的手机回落失败。建议补全周边GSM相应频点，确保重定向邻区完整。另需注意以下几个方面：

LTE小区周边是否有新建GSM基站或周边GSM基站的BCCH是否修改过；

对于LTE为一个小区，而GSM是多小区分层覆盖的室分小区，重点检查分层覆盖的多个GSM小区是否都已添加到重定向频点列表中；

在密集市区里，LTE小区主覆盖方向距离较近的室分小区频点需结合现场CQT测试情况进行添加。

2、检查LTE小区现网中是否有回落到距离本LTE小区较远的GSM小区，因为越区信号存在诸多不稳定因素，易导致CSFB回落失败。如何进一步判断是LTE小区越区覆盖，还是GSM小区越区覆盖？推荐同时提取TOPN小区周边几个LTE小区CSFB回落GSM小区的回落统计，如果多个LTE小区都回落到同一个距离较远的GSM小区，说明GSM小区越区覆盖的可能性更大。而如果一个LTE小区同时回落到多个距离较远的GSM小区，说明LTE小区越区覆盖的可能性更大。

3、添加跨LAC和跨MSC Pool的GSM重定向频点，不仅增加回落时延，而且会增加了回落失败的不确定因素，因此需要谨慎处理。

三、CSFB各信令流程分析

CSFB分析系统能采集ECI下的每个终端在回落过程中S1口、SGs口、Mc口以及2G/3G网络Mc口透传的A/IuCS接口各个信令的时延记录。如某个信令节点无下发或接收信令的时间记录，则说明信令在此节点未正常下发或接收。通过多接口关联分析，为CSFB回落失败原因定位、时延优化提供了必要的判断依据。

1、将各接口的信令全部关联在一起进行全流程分析，统计各个信令节点的下发或接收信令的成功率，判断CSFB失败主要发生在寻呼阶段、4G释放阶段、回落阶段、2G接续阶段中的那个信令点，从而有针对性的进一步深入分析失败原因。

2、通过全流程分析可以准确获得回落时延，返回时延等关键指标，将CSFB主叫时延拆分为LTE接续、主叫回落、呼叫建立、振铃四个时延环节。对于接通时延长或返回时延长的小区、用户、频点进行横向、纵向比较分析，进行有针对性的优化。

四、4G/2G网络问题分析流程

疑难解决的CSFB 问题小区需进行过滤分析，深入分析具体原因，分场景进行精细优化。优化分析分为主叫分析流程、被叫分析流程。主叫分析流程和被叫分析流程大致类似，只是被叫分析流程比主叫分析流程多了一个网络Paging消息下发和终端接收的分析过程。图1为被叫分析流程。

在通过前三种分析思路无法排除回落失败原因时，请参照下面两个方法进一步查找原因。

4.1占用ECI小区性能分析

首先提取占用ECI小区的KPI指标，查看RRC连接成功率和ERAB建立成功率是否有明显下降，如是，可从以下几个方向进行问题定位：

登录网管，查询占用ECI小区是否有影响无线接通率指标相关的告警。主要告警有射频模块故障、驻波告警、GPS告警、光路告警、S1接口故障等。

根据网管统计上行RSSI/SINR，评估占用ECI小区信道质量，判断是否存在高底噪和弱覆盖。高底噪表现为高RSSI、低SINR，弱覆盖表现为低RSSI（周边是否有LTE搬迁站或退服站）；

占用ECI小区是否存在MOD3干扰；

占用ECI小区是否存在拥塞；

占用ECI小区的邻区是否漏配，及重选参数是否合理；

可结合分析每月MR数据统计及外场道路测试数据，判断TOP小区是否存在弱覆盖和重叠覆盖的情况；

结合多个LTE小区在Mapinfo上所处地理位置以及回落详单中终端回落的多个GSM小区的地理分布进行区域分析，找出最有可能导致小区CSFB失败高的原因。

4.2回落GSM小区性能分析

在已判断某小区CSFB回落成功率低是因为共站或邻站的GSM小区的KPI性能差所导致后，需着重检查回落失败同时段GSM小区的故障告警、干扰、质差、拥塞、SD性能等方面，从而进一步锁定具体原因。

五、CSFB单用户分析

如遇到单用户CSFB业务投诉等偶发异常事件，且现场测试较难复现问题场景时，可同时使用CSFB分析系统、2G分析系统和前台测试软件进行多平台综合分析定位，明确CSFB回落失败原因。具体分析流程如下：1、通过追踪用户号码，导出CSFB分析系统与2G分析系统中的用户通话记录，初步判断问题出现在哪个网络。如CSFB分析系统有记录而2G分析系统无记录，可判定为4G网络问题，反之则可判断为2G网络问题；2、可通过CSFB分析系统查询呼叫回落前后所占用的4G小区与2G小区的信息，再分别判断回落失败归属回落前后哪个流程。如能排除回落前LTE网络无问题后，基本可以定位问题出现在2G网络，此时可以通过2G分析系统查询问题原因。目前LTE网络中存在大量不支持VoLTE的多模单待终端，所以仍需要优化人员开拓思维，继续探索，创新出一套更完备的CSFB优化思路，协助网维人员快速定位网络问题，解决问题，提高LTE用户的满意度。

参 考 文 献

[1] 郭宝.TD-LTE无线网络优化与应用[M].北京：机械工业出版社，2014.

[2] 肖清华.TD-LTE网络规划设计与优化[M].北京：人民邮电出版社，2013.