lte三种语音解决方案与其适用终

2013年10月20日,LTE三种语音解决方案及其适用终端浅析,LTE的三种语音解决方案,终端解决方案.网络 侧无需改造,3GPP标准方案、过渡方案,3GPP标准方案、最终解决方案,多模双待单卡终端方案原理 TD-LTE/TD-S的数据和GSM的语音可同时待机及并发业务 无TD-LTE覆盖时，终端变为TD-S+GSM双待机模式 业务承载方式 语音、短信等电路域业务承载于GSM 数据业务优先承载于TD-LTE/TD-S，若无TD-LTE/TD-S覆盖，则由TD-S/GSM承载 TD-S模仅提供数据业务 -无TD-L/TD-S时，在GSM上执行数据业务 可以提供基于TD-LTE的高质可视电话，但无法提供基于TD-S的CS 64K可视电话 单卡对终端的实现要求： 终端在待机情况不执行联合位置更新，以避免发生兵乓切换效应； 终端不执行TD-L/TD-S分组域和GSM同时Attach（当HLR和SAE HSS融合，若TD-LTE模和TD-S/GSM分组域同时发起分组域注册，则SAE HSS/HLR中保存的MME、SGSN地址会发生乒乓效应）,单卡双待业务逻辑介绍,优点：网络无需任何改造、完全依赖终端 该方案不非3GPP标准，漫游出用户PS域业务首选TD-L/TD-S 瑕疵：漫游入的问题,TD-L/TD-S+GSM的芯片组合,单卡双待（更好理解单卡双待的两个案例对比）,新邮通网络侧不支持R9，在和支持R9的终端交互时、直接拒绝了R9终端的RRC连接请求,索尼M35T（一卡双待终端）能正常使用,NOTE3（GSM/TD终端）不能正常使用,TD网络 （不能正常接入）,GSM网络 （可以正常接入）,优选TD,不能正常使用业务 用户感知极差,TD网络 （不能正常接入）,GSM网络 （可以正常接入）,在GSM网络上待机 正常使用业务,双待,单卡双待-现有商用终端,单卡双待现有商用终端,HTC one MAX,中兴 9815,单卡双待-终端使用过程中的注意事项,1、请将终端升级到最高版本,典型案例： 问题现象： M35T在中兴RNC下，如果选择2G/3G/4G模式，无法正常使用数据业务，但语音通话正常，选择2G/3G模式，业务使用正常,Eg、索尼M35T,问题原因：该问题是initialDirectTransfer和rrcConnectionSetupComplete 接收时序错位导致。当UE携带EUTRAN能力时，其rrcConnectionSetupComplete消息就会变得更长，高通为了提高接通时延，其initialDirectTransfer是紧接着rrcConnectionSetupComplete 立即发送的。由于协议上没有要求InitialDT（RB3）必须在RRC complete（RB2）的RLC层传输结束后再发送，因此当终端几乎同时发送这两条消息时，可能出现终端投递RB2、RB3消息乱序 。对于这种情况，当前中兴RNC2.00.411版本是丢弃先收到的initialDirectTransfer，所以最终表现为rrcConnectionSetupComplete之后等待初始直传超时。 解决方案 1、中兴后续RNC 510版本，RNC会针对这种时序错位的场景做了优化，可以缓存先收到的initialDirectTransfer，等收到rrcConnectionSetupComplete之后再提取缓存的initialDirectTransfer进行处理 临时解决方案：手机会在IDT消息前发送RRC connection setup complete, 但有时由于空口环境影响，重传可能会导致2个消息乱序, 在手机侧修改NV66024 26 bit为1，保证手机收到RRC connection setup complete 的L2 ACK后再发送IDT消息。修改后测试正常。（已发布25A新版本）,1、如在有4G的地方不能登录4G网络，请更换网络模式或者开关机,单卡双待-终端使用过程中的注意事项,三星：7108D,说明：在一卡双待规范中，规定了终端可以有记忆效应“记忆方式选网：若终端中插入的USIM卡或SIM卡于上次关机时所插卡相同，则终端可以按照上次关机前的网络模式进行选网”,CSFB和VOLTE的逻辑架构对比,VOLTE逻辑架构,CSFB基本原理,CSFB基本概念（ Circuit Switched Fallback in Evolved Packet System ） 3GPP定义的电路域回落机制，保证用户同时注册在EPS和传统电路域网络，用户发起语音业务时，由EPS指示用户回落到电路域网络后再发起语音呼叫 CSFB是LTE语音过渡方案，目标方案为VoLTE/SRVCC，但目前厂家设备支持、终端成熟性尚不具备，初期国际运营商LTE语音采用CSFB。 CSFB主要过程 开机选网驻留：优先驻留在LTE，即终端开机LTE及2G/3G电路域联合注册（确保用户同时注册在EPS和GSM电路域网络）驻留LTE。该过程是CSFB基本流程。 呼叫请求回落：网络指示终端先重选回到2/3G，由CS网络提供语音服务。 通话结束返回：终端完成呼叫后返回到LTE网络驻留。,(1.2）联合注册,(1.1）开机选网,（3）语音结束后返回LTE,实现CSFB业务，需要解决回落和返回两个关键技术 我们主要关注的两个问题：回落时延（接续时延）和返回时延（不可及时间）,CSFB简化版方案,10,需改造升级,新建或升级,3/4G互配邻区,2/3G互配邻区,只在LTE侧配置2G邻区,3G桥接是指当CSFB通话结束后，通过2G重选回3G，然后再重选回4G,网络部署方案的优化策略 标准CSFB部署的方案需要对大量GSM核心网及接入网设备进行升级 简化方案：在2G BSC不配置4G邻小区关系，终端通过3G桥接方式由2G重选返回4G,CSFB话音业务流程主叫,11,终端,eNodeB,MME,2/3G MSC,HLR,MSC,HSS,BSC,Attach请求,Attach请求,attach过程,Attach请求应答,Attach请求应答,位置更新请求,位置更新请求,位置更新过程,位置更新应答,位置更新应答,CSFB呼叫请求,语音回落指示,语音回落响应,终端回落至2G网络,呼叫建立,呼叫建立,查询被叫路由,呼叫建立,主被叫通话,挂机，呼叫拆线,重选LTE网络,重选完成,驻留LTE 2/3G联合注册,回落至2/3G,重选回LTE网络,话音业务： 主叫:LTE起呼回落2/3G建立2/3G话音用户挂机重选返回LTE（含用户不可及时间）,回落关键技术方案 1、PS切换 2、CCO（with NACC) 3、 RRC Release（with SIBs),重选关键技术方案 1、小区重选返回 2、Fast Return返回,CSFB话音业务流程被叫,12,终端,eNodeB,MME,2/3G MSC,HLR,BSC,网络接入业务请求,语音回落指示,语音回落响应,终端回落至2G网络,主被叫通话,挂机，呼叫拆线,重选LTE网络,重选完成,回落至2/3G,重选回LTE网络,话音业务： 被叫:经MSC接续，寻呼在LTE下发回落2/3G寻呼响应建立2/3G话音用户挂机重选返回LTE （含用户不可及时间）,主叫G-MSC,被叫路由查询,动态漫游号请求,动态漫游号应答,路由查询应答,呼叫建立,寻呼请求,回落MSC,CS寻呼指示,CS寻呼响应,CS寻呼响应,被叫回落关键技术方案 1、MTRR 2、MTRF,CSFB为国际漫游提供语音业务,SGs的功能1： 实现联合附着/位置更新,用户在LTE网络发起联合附着/位置更新流程后，MME通过过SGs接口发起到2/3G MSC的位置更新请求，实现在LTE MME和2/3G MSC的双注册,SGs的功能3： 实现电路域的MT寻呼,所有电路域的被叫业务都到联合位置更新登记的MSC，通过SGs接口在LTE网络寻呼用户 除短信外，其他业务都需用户回落到2G网络接收,短信发：MME通过SGs接口向2/3G MSC网络前转短信， 至SMSC 短信收：SMSC通过查询HLR中登记的MSC地址，通过SGs接口向LTE网络下发短信,SGs的功能2： 实现LTE侧短信收发,基础功能,CSFB三个基本过程中的第一个过程，即开机选网不涉及技术选择，通过在MME与MSC间开通SGs接口实现，技术方案唯一 SGs接口是连接EPC和2G/TD电路域的桥梁：单待终端驻留LTE网络时，为了依然能够和CS域保持联系，接收来自电路域的语音通知和短信业务，必须在MME和CS域设备间部署SGs接口,CSFB的关键技术SGs接口,呼叫时延测试,基本场景一（室内定点、LTE强覆盖），CSFB呼叫较2G基准额外增加的时延，单端增加1.72.9s，平均2.2s，双端增加3.54.9s，平均4.1s,总体结论：网络侧采用基本R8，通过终端优化缓读SI13 ，对网络改造最小。 单端时延增加1.72.9，且80%的呼叫增加时延在2.5秒以内;,第 14 页,单端额外增加时延均小于3s，其中80%小于2.5s双端额外增加时延均小于5s，其中80%小于4.5s,CSFB的关键技术返回技术,第 15 页,返回技术主要包括：（不考虑网络FR） 终端自主FR：话音结束时触发，无需网络改造，需终端支持自主FR功能 2G3G4G桥接重选：终端驻留2G，根据2G广播TD-S邻区信息返回3G，后根据TD-S广播的LTE邻区信息返回4G。需终端支持TD-S，且TD-S覆盖范围应大于TD-L 2G4G小区重选：终端驻留2G，根据2G广播的LTE邻区信息，满足信号强度条件后直接重选回4G网络，对终端无额外功能要求（目前未广泛要求，一下场景）,仅不支持TD-S制式的国漫/水货终端，从仅有2G覆盖但无4G覆盖的区域移动到4G覆盖区时有2G-4G重选需求，但数量较少,返回场景 终端驻留在4G发起话音业务，话音结束挂机时需从2G返回4G 语音业务挂机时无线网络环境改变，LTE弱覆盖或无覆盖，或起呼与挂机时频点发生变化导致自主FR失败，终端将选择驻留2G，后续进入4G覆盖区时有返回需求 终端处于空闲态，但当前仅有2G网络覆盖，后续进入4G覆盖区时有返回需求(无CSFB部署）,返回测试情况,LTE典型强覆盖场景，终端自主Fast Return返回时延约0.51s（均为不可及时延） 部分特殊场景，终端自主FR存在失败或不触发风险，终端（支持TDS）将返回2G驻留，并可通过3G桥接返回4G。,基本场景一（室内定点LTE强覆盖）和基本场景五（室外路测LTE强覆盖）测试中，终端自主FR时延约0.51s，返回成功率约99% 特殊场景二（室内起呼、室外挂机，且室内室外频点不同场景）测试中，高通芯片手机仅初次自主FR失败，此后均成功，海思芯片手机自主FR均成功，偶尔驻留到信号非最强TD-LTE小区 基本场景二（LTE弱覆盖场景，RSRP小于-119dBm）测试中， 终端挂机时，自主FR失败或不触发自主FR，之后，终端能够返回2G网络驻留，并在3G/4G信号强度满足重选条件时，通过3G桥接返回4G，不可及时延14-16s,CSFB的关键技术4回落到不同MSC/POLL被叫失败解决方案,每次主叫、被叫前均需进行局内的LAU，增加呼叫建立时延约0.5s。,影响分析： 用户附着时，进行联合位置更新，MME上存储TA （LTE Tracking Area）与LA （2G Location Area）的对应关系，根据TA将用户注册在LA对应的MSC上。 当TA 错误LA，导致UE回落到不同的LAI甚至MSC时，将导致呼叫建立时延增加、用户被叫失败。,主叫：每次主叫前需进行LAU、Insert Subscriber Data，TMSI reallocation等流程，增加呼叫时延约2s。 被叫：被叫寻呼失败，导致被叫不通,1、两个LA属于相同MSC,2、两个LA属于不