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TD-LTE to GSM CSFB配置方案


文档名称 TD-LTE 智能天线系统权值配置手册 V2.0

文档密级 内部使用

产品名称 LTE TDD GSM

密级 内部公开 Total 19 pages

产品版本 eRAN6.0/GSM 15.0

TD-LTE to GSM CSFB配置方案

华为技术有限公司 Huawei Technologies Co., Ltd.
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修订记录
日期 2013-3-30 修订版本 1.0 初稿完成 按照集团最新的策略进行优化 修订描述 评审人 作者 陈瑞群 00140495 陈瑞群 00140495

2013-10-17 2.0

第2页,共2页

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1 2



概述 .......................................................................................................................................... 4 CSFB相关介绍 ........................................................................................................................... 4 2.1 2.2 2.2.1 2.2.2 2.2.3 2.2.4 2.2.5 2.2.6 CSFB的组网结构..................................................................................................................... 4 CSFB TO GERAN端到端流程 .................................................................................................... 5 CSFB to GERAN回落机制对比 ............................................................................................ 5

联合附着流程 .................................................................................................................... 5 基于PS重定向方式的CSFB ................................................................................................. 6
Flash CSFB ........................................................................................................................... 8

基于PS 切换方式的CSFB ................................................................................................... 9 基于CCO with or without NACC 的CSFB .......................................................................... 10

3

CSFB TO GERAN无线侧配置指导 ............................................................................................ 11 3.1 3.2 TD-LTE侧的脚本配置 ........................................................................................................... 11 GSM侧的脚本配置 ............................................................................................................... 15

4

CSFB TO GERAN配置邻区和TAL的配置原则 ........................................................................... 18 4.1 4.2 邻区配置原则 ...................................................................................................................... 18 TAL同LAC的对应 .................................................................................................................. 19

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1 概述
TD-LTE系统主要是承载数据业务,目前主要有两种标准方案可以为TD-LTE提供语音 业务,分别是基于IMS的语音业务解决方案和语音回落技术,基于IMS的语音解决方案作为 TD-LTE的最终语音解决方案,在TD-LTE建网初期主要考虑采用语音回落的解决方案。 语音回落方案也即CSFB技术,主要的特点就是在LTE覆盖场景下的UE需要进行语音业务 时回落到2G或3G 语音网络来完成语音业务的处理,这样就可以利用现网2G或3G的CS域网络 来为TD-LTE网络中的用户提供语音业务。考虑到CMCC在四网协同发展中的相关考虑(GSM主 要用来承载语音业务,GSM覆盖最完善),TD-LTE CSFB主要是回落至GSM网络,本文主要是 针对TD-LTE回落至GSM网络的配置方案,重点介绍TD-LTE&GSM无线侧的相关配置。

2 CSFB 相关介绍
2.1 CSFB 的组网结构

CSFB的整体架构如下,主要关注SGs接口(新增)和Gn/S3接口。 SGs接口功能 CS Fallback语音特性中,最主要的接口是SGs接口,它是MME和MSC Server之间的接 口,用来处理EPS和CS域之间的移动性管理和语音业务寻呼流程,同时也提供SMS传输功 能( SMS over SGs )。移动性管理:SGs接口类似于3G的Gs接口,通过该接口可以完成 联合附着、联合位置更新、IMSI/EPS detach功能;语音寻呼:UE的主叫业务不经过SGs接 口,因为MME收到带有UE发送的CSFB标识(指示回落)后,直接通过eNodeB指示UE回落 到CS域。当UE有被叫业务时,paging消息经CS发送到MME,由MME发起回落流程。被叫
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回落流程和主叫回落流程类似;SMS传输功能:对于SMS业务,EPC网络并不会要求终端回 落到传统电路域再发送或者接收短消息,而是直接在EPC网络中用LTE NAS信令直接传递, 大幅提升了SMS业务效率。 Gn/S3接口功能 SGSN和MME之间的接口,来完成语音业务回落时数据业务的切换(支持DTM的场景) 或者控制EPC用户面数据流suspend/resume(不支持DTM的场景)。 当2G网络使用pre-R8 SGSN时,MME和SGSN之间使用Gn接口; 当2G网络使用S4 SGSN时,MME和SGSN之间使用S3接口;

2.2

CSFB to GERAN 端到端流程

2.2.1 CSFB to GERAN 回落机制对比
根据UE 能力和网络侧能力的不同,当前有四种CSFB to GERAN 的机制供选择 ? ? ? ?
? ? ?

基于PS重定向方式的CSFB Flash CSFB 基于PS切换方式的CSFB 基于CCO with or without NACC 的CSFB
注:终端的支持原因,目前仅支持从 LTE(FDD)到 UMTS 的 PS 业务切换 CCO(cell change order)一种无线信元 RIM(RAN Information Management)无线借助核心网完成重定向的一种流程, NACC(network assisted cell change)是 RIM 的一种,通过从目标 2/3G 无线获得目标小区 ID,频点等一系列信息,而帮助 UE 尽快完成重定向流程,

这四种回落机制对网络侧和UE 的实现以及性能指标上各有优缺点,如下表所示:

回落机制 对网络侧的影响 对 UE 的影响 CS 接入时延 基于 PS 重定向方式的 CSFB 简单 简单 最长 Flash CSFB 中等 中等 短 基于 CCO with or without NACC 的 CSFB 中等 中等 中等 基于 PS 切换方式的 CSFB 复杂 复杂 短 注:当前TD-LTE侧eRAN3.0支持基于PS重定向的CSFB和Flash CSFB,对于CSFB GERAN需要14.0版本,支持
FLASH的我司MME版本需要V900R011C01SPH315,SGSN版本需要V900R011C01SPH306以上版本,针对异厂家的 核心网需要找核心网确认是否支持 flash CSFB。

2.2.2 联合附着流程
联合附着流程是NAS 消息,对eNodeB 是透明的。具有CSFB 能力的UE 在EUTRAN
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开机时,触发EPS/IMSI 联合附着流程,如下图所示。

?

UE 发起网络附着请求,向 MME 发送 Attach Request 消息。其中参数 Attach Type 指 示这是一个联合的 EPS/IMSI 附着流程,并且参数指示 UE 具备 CS Fallback 能力 ;

? ?

进行 EPS 附着,直到完成缺省承载的建立 ; MME 从 Attach Type 得知这是一个联合的 EPS/IMSI 附着流程, MME 根据 UE 上报的 TAI(建网时该 TAI 的取值参考对应的 LAI)推导出 VLR number。当 MME 在步骤 2 中 收 到 来 自 HSS 的 用 户 数 据 后 , MME 开 始 向 选 定 的 MSC/VLR 发 送 LOCATION-UPDATE-REQUEST 消息 ;

? ?

MME 发送 Location Update Request 消息给 MSC/VLR,请求 CS 域的位置更新; MSC/VLR 创建与 MME 的 SGs 关联。MSC 保存 MME 的地址,当 MSC 收到用户的 寻呼消息时,会将寻呼转发给该 MME;

?

MSC/VLR 执行 CS 域的位置更新过程;

2.2.3 基于 PS 重定向方式的 CSFB
eNodeB 收到CSFB 指示后, 通过RRC Release 消息直接释放UE, 并在释放消息中指 示UE 一个目标系统GERAN 的频点组信息,加快UE 搜索目标的时间。UE 搜索网络成功 后,读取GERAN 小区系统消息,发起初始接入过程,并进行CS 业务的申请。对GERAN 而言,此UE 相当于初始接入的用户,主叫信令流程如下图所示:

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? ?

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 Request 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GERAN 的频点组,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; 对于GERAN, 如果GERAN 或UE 不支持双传输模式 (DTM, 即CS 和PS 业务并发) , 则挂起PS域业务;

?

UE 在GERAN 小区发起CS 域业务建立过程; 被叫的信令流程:

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?
?

UE 被叫时,CS 域的寻呼消息从MSC 通过SGs 接口发到MME。 如果UE 处于Idle 模式,MME 向eNodeB 发送寻呼消息,eNodeB 通过空口的寻呼消 息通知UE 有CS 域的呼叫;
?

如果UE 处于Active 模式,MME 通过NAS 消息,将CS 域的寻呼通知到UE; UE 收到CS 域的寻呼后发起业务请求,携带CS Fallback 指示; MME 通过S1 消息通知eNodeB 发起CSFB 过程; 后续过程与主叫步骤3-步骤6 相同,只是UE 在GERAN 中发送寻呼响应;

? ? ?

2.2.4 Flash CSFB
eNodeB 收到CSFB 指示后,通过RRC Connection Release 消息给UE 下发一个目标 GERAN 的频点组以及这个频点组下的多个小区ID 和小区系统消息。UE 根据这些信息进行 目标小区的搜索和接入,成功接入后在目标小区发起CS 业务建立过程。由于GERAN 和支持 GERAN 的UE 有部分不支持DTM(双传输模式,亦即CS 和PS 业务并发),在建立CS 业务之 前,PS 业务需要先挂起,主叫的流程如下图所示(被叫可参考PS重定向的被叫流程):

Flash CSFB同基于重定向的CSFB的主要区别在于eNodeB 收到CSFB 指示后通过RRC Connection Release 消息给UE 下发一个目标GERAN 的频点组以及这个频点组下的多个小 区ID 和小区系统消息,这样较基于重定向CSFB省去了终端解调2G侧的系统消息的相关过程 (降低呼叫的时延大约2s左右),整个的信令流程上同基于PS重定向CSFB的流程。 Flash CSFB eNodeb通过RRC connection Release消息给UE下发2G侧的系统消息,主要 是通过RIM流程来获取的,RIM的流程图如下图所示:

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我司eNodeB 利用RIM 过程获取GERAN 的系统消息,主要是通过Single Report 和 Multiple Report。Mutilple Report可通过参数RimSwitch 设置,Single Report 不需设置。 具体实现如下:
??当异系统邻区支持Multiple

Report 且参数RimSwitch 子开关UTRAN_RIM_SWITCH

打开时(推荐打开),则小区初始建立时,采用Multiple Report 模式,向UTRAN 邻区请 求系统消息,邻区会在初始请求之后以及系统消息发生变化后将系统消息通知eNodeB。
??当eNodeB

支持Flash CSFB,在进行CSFB重定向流程时,需要使用GERAN 邻区的系

统消息,但服务小区没有,则向GERAN 邻区发起Single Report 类型的RIM过程获取系统 消息。 基于Flash CSFB TD-LTE侧的信令跟踪如下图所示(基于盲切换):

2.2.5 基于 PS 切换方式的 CSFB
通过eNodeB 和GERAN 之间PS 切换流程, 将UE 切换到GERAN 系统, 然后UE 在GERAN 再 发起CS业务建立。由于GERAN 和支持GERAN 的UE 有部分不支持双传输模式(DTM),在建 立CS 业务之前,PS 业务需要先挂起。 基于PS切换方式的CSFB主叫流程(被叫可参考PS重定向的被叫流程)

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基于PS切换方式的CSFB同之前重定向的主要区别在第4步以后,UE会收到来自eNodeB 的Handover from E-UTRAN Command消息,该消息里含有CS Fallback Indicator参数,指示 UE该切换是由CS fallback触发的。 UE根据Handover from E-UTRAN Command消息里的目标 系统分配的UTRAN/GERAN资源信息,接入到目标小区,然后在目标小区发起CS域的业务 请求CM Service Request,伴随着空口和A/Iu-CS接口连接的建立。

2.2.6 基于 CCO with or without NACC 的 CSFB
基于CCO with or without NACC 的CSFB(类似于PS业务从3G到2G的过程),分为 CCO with NACC 和CCO without NACC 两种情况,用来表示在CCO 时是否携带NACC 信息。eNodeB 收到CSFB 指示后,通过空口MobilityFromEUTRACommand 消息给UE 下发一个目标GERAN的频点、小区ID 和小区系统消息。UE 根据这些信息进行目标小区 的搜索和接入,成功接入后在目标小区发起CS 业务建立过程。由于GERAN 和支持 GERAN 的UE 有部分不支持DTM(双传输模式,即CS 和PS 业务并发),在建立CS 业 务之前,PS 业务需要先挂起,基于COO的CSFB的主叫流程如下(被叫可参考PS重定向的被 叫流程):

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基于COO方式的CSFB同之前重定向的主要区别在第4步以后,eNodeB 收到CSFB 指示 后,通过空口MobilityFromEUTRACommand 消息给UE 下发一个目标GERAN的频点、小 区ID 和小区系统消息,后续的过程同基于PS重定向的CSFB相同。

3 CSFB to GERAN 无线侧配置指导
3.1 TD-LTE 侧的脚本配置

Step1: 在eNodeb LMT上执行MML命令ADD GERANNFREQGROUP,创建GERAN相邻频点组。 修改“低优先级重选门限”值为10则终端在GSM小区rscp值大于-115+10*2=-95时就满足重 选到GSM小区的1个条件了; 一个小区最多可以配置最大允许配置GERAN相邻频点组个数为16, 重定向主要是下发频点组; ADD GERANNFREQGROUP: LocalCellId=1, BcchGroupId=0, GeranVersion=EDGE, StartingArfcn=50, BandIndicator=GSM_dcs1800, CellReselPriorityCfgInd=NOT_CFG, PmaxGeranCfgInd=NOT_CFG, ThreshXLow=10, ConnFreqPriority=8;

注: 异系统GERAN重选优先级配置要低于当前TDS配置的重选优先级, TDS当前配置为4, 重选优先级为0~7,
越大优先级越高, 针对GERAN有900和1800, 建议1800的优先级设置高于900, 推荐900小区优先级设置为2, 1800的优先级设置为3。(另外针对900和1800的优先级需要考虑1800的覆盖情况,如果1800连续覆盖,则 只配置1800为邻小区,如果1800不连续覆盖,就只配置900的小区) 低优先级重选门限,是重选优先级设置低于服务小区的优先级时,重选判决中的参数之一。 有多个GSM邻区时,覆盖LTE小区最大面积或者最常用的GSM邻区,应该配置为startingARFCN,即主要重定 向频点。 2014-11-28 华为机密,未经许可不得扩散 第 11 页, 共 19 页

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Step2:在eNodeb LMT上执行MML命令ADD GERANNFREQGROUPARFCN创建GERAN BCCH相邻频点:
每个小区的同一个GERAN频点组最大允许配置GERAN BCCH相邻频点个数为31。每个小区最 大允许配置GERAN相邻频点个数为64;

ADD GERANNFREQGROUPARFCN: LocalCellId=0, BcchGroupId=0, GeranArfcn=12;

Step3: 在eNodeb LMT上执行MML命令ADD GERANEXTERNALCELL,创建GERAN外部小区 ADD GERANEXTERNALCELL: Mcc="460", Mnc="00", GeranCellId=119, Lac=1, RacCfgInd=CFG, Rac=0, BandIndicator=GSM_dcs1800, GeranArfcn=600, NetworkColourCode=0, BaseStationColourCode=0;

Step4:在eNodeb LMT上执行MML命令ADD GERANNCELL,创建GERAN外部邻区 ADD GERANNCELL: LocalCellId=0, Mcc="460", Mnc="00", Lac=1, GeranCellId=119, NoRmvFlag=FORBID_RMV_ENUM, BlindHoPriority=1;

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注: BlindHoPriority:同一小区所有UTRAN邻区关系实例中参数BlindHoPriority在非零情况下取值必
须不同,请根据小区添加顺序从1依次往上增加,不能取0,数字越大优先级越高,当前中国移动采取的策 略就是基于R8盲重定向的策略;

Step5:在eNodeb LMT上执行MML命令MOD CELLRESEL,配置重选参数。“异频/异系统测量启 动门限” “服务频点低优先级重选门限”“小区重选优先级”“最低接收电平” MOD CELLRESEL: LocalCellId=0, Qhyst=DB4_Q_HYST, SNonIntraSearchCfgInd=CFG, SNonIntraSearch=7, ThrshServLow=6, CellReselPriority=7, QRxLevMin=-64;

Step6:在eNodeb LMT上执行MML命令: ADD CELLRESELGERAN: LocalCellId=0, TReselGeran=1, SpeedStateSfCfgInd=NOT_CFG; 如果不能ADD,则表示已经存在不用添加但是后续终端可能有需要修改“GERAN小区重选时 间”MOD CELLRESELGERAN: LocalCellId=0, TReselGeran=1;

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Step7: 在ENODEB LMT上执行MML命令MOD S1INTERFACE, 将S1接口的协议设置为 R8(当前策略就是基于R8重定向,如果需要开启基于R9的RIM流程重定向,需要将S1接口 协议设置为R9) MOD S1INTERFACE: S1InterfaceId=0, MmeRelease=Release_R8;

Step8: 在eNodeb LMT上执行MML命令MOD ENODEBALGOSWITCH, MODENODEBALGOSWITCH:HOALGOSWITCH=GeranCsfbSwitch-1&GeranFlashCsfbSwitch-0,HOMO DESWITCH=GeranRedirectSwitch-1&BlindHoSwitch-1,REDIRECTSWITCH=GeranFlashRedire ctSwitch-0,RIMSWITCH=GERAN_RIM_SWITCH-0; 注: 此命令开启CSFB的算法开关和CSFB的回落方式, 其中针对盲切换算法的开启, 在测试阶段建议开启,
可以缩短CSFB的呼叫时延,盲切换开启后,终端主要是走盲切换流程,不需要对GSM邻区进行测量会导致 盲切换的切换成功率要低于基于测量的切换。 对于需要开启Flash CSFB(基于RIM的R9重定向),需要打开GeranFlashCsfbSwitch、 GeranFlashRedirectSwitch、 GERAN_RIM_SWITCH,如上图黄色底标注,另外需要调整S1口支持的协议版本 为R9,命令为:MOD S1INTERFACE

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3.2

GSM 侧的脚本配置

注:如果返回策略采取自主FR和2->3->4G,侧以下的步骤只需要开启Step7,如果返回策略 采取的2G-4G的重选策略侧需要按照以下步骤进行(如果开启基于RIM 的流程需要开启 Step8和Step9) 版本要求: 1、R8回落+2G->3G->4G桥接返回方案; BSC:V900R013C00SPC552及以上版本;BTS:V300R013C00SPC020及以上版本 2、R8回落+2G->4G重选返回方案; BSC:V900R015C00SPC110及以上版本;BTS:V300R013C00SPC020及以上版本 Step1:Licese查询 ? 使用“DSP LICUSAGE” 命令查看license是否支持GSM和LTE间小区重选;

%%DSP LICUSAGE: TYPE=Current;%% RETCODE = 0 执行成功.

网元License数量 运营商索引 0 运营商名称 YW2 License项标识 LGMICRBGLR License项目 License授权值 8 使用值 0

GSM/LTE间小区重选(每载频)

?

使用“DSP LICUSAGE” 命令查看license是否支持呼叫释放后优先驻留LTE小区;

%%DSP LICUSAGE: TYPE=Current;%% RETCODE = 0 执行成功.

网元License数量 --------------运营商索引 值 0 YW2 LGMIFLRGCR 呼叫释放后优先驻留LTE小区(每载频) 8 0 运营商名称 License项标识 License项目 License授权值 使用

Step2:执行“SET GCELLPRIEUTRANSYS”命令,设置LTE重选参数及制式优先级。

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注:Eutran优先级设置为最高7,UTRAN优先级设置为4,GERNA优先级设置为3或2,基于高优先级的EUTAN
小区重选高门限设置为8,基于有衔接的EUTRAN小区最小接收电平为6(即6*2-140=-128dbm),按照此设置 当TDL RSRP> -128 + 8*2 =-112dbm(让UE到GSM侧后快速重选至TD-LTE);

Step3: 执行“ADD GEXTLTECELL”命令,增加LTE外部邻区

注:TD-LTE小区CI是由eNodeb ID+cellID组成,LTE小区标识(十进制)可以配置为 eNnodeB (协议规定
为20bit二进制)组合CELLID(协议规定为8bit二进制,一般cellID都在3以内不够在数字前加0),比如: eNodeb ID从TD-LTE基站信息表上查出来的是713180,CELLID从界面上查出来的是1,换算成十六进制是 AE1DC01,转为十进制是182574081。

Step4: 执行“SET GCELLHOBASIC”命令,设置“LTE小区重选允许”为YES(是)。

Step5: 执行“ADD GLTENCELL”命令,为GSM小区增加LTE外部邻区并可以单独配置邻区优先 级

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注:如果UE和BSC支持FR则支持快速重选需要设置为support; Step6: 执行MML命令SET OTHSOFTPARA设置“是否发送2QUATER标志”为“是”。

注:对于移动的GSM网络基本上都开启了23G互操作,2quater下发的标志已开启。 Step7: 执行“SET GCELLSOFT”命令,设置“支持CSFB”为SUPPORT(支持)

Step8: 执行“MOD NSE”命令,设置“RIMSUP”为yes,开启RIM功能;

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Step9: 执行RST SIGBVC 使RIM功能生效

注:Step8和Step9 是开启基于RIM的CSFB需要进行的2个步骤,如果不开启基于RIM的CSFB,这两步可以
忽略,另外,由于复位SIGBVC使RIM功能生效,此操作会影响该NSE下所有小区的业务,建议在话务量少时 实施。

4 CSFB to GERAN 配置邻区和 TAL 的配置原则
4.1
?

邻区配置原则
TD-LTE配置GSM邻区原则 TD-LTE配置GSM邻区的原则参考TDS配置GSM的邻区,配置6个左右的外部邻区,同 站的GSM邻区必须配置,另外就是针对的GSM邻区配置优先配置1800小区的邻区, 1800小区的质量要优于900小区,且当前移动1800小区基本连片;对于TDSL双模系统 TD-LTE配置的GSM邻区可以直接移植TDS至GSM的邻区;对于1800未连片覆盖,建 议优先配置900;

?

GSM配置LTE邻区原则 当前的主推的策略采用自主FR和2-3-4G的桥接模式进行返回;

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如果需要配置邻区:原则如下:同站的TD-LTE邻区必须配置,正对的TD-LTE邻区,GSM 配置LTE邻区数也建议在6个左右;如果GSM同TD-LTE不同站,则需要配置GSM小区外的 一层LTE邻区;

4.2

TAL 同 LAC 的对应
TA和LA的部署不当,CSFB性能会大幅下降,具体表现为:主叫流程中增加位置更新

流程,被叫流程中增加Roaming Retry 流程,增加寻呼的时延,影响CSFB的感知。基于CSFB 的TAL规划,一般建议一个TAL对应一个TAC。

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