（中國移動通信集團廣東有限公司珠海分公司，珠海 519015）

MTRF技術在CSFB話音解決方案中的應用

羅金鳳，彭鵬，周國志

（中國移動通信集團廣東有限公司珠海分公司，珠海 519015）

CSFB是一種TD-LTE話音解決方案，其基本思想是TD-LTE用戶通過從TD-LTE網(wǎng)絡回落到GSM/TDSCDMA電路域以進行話音業(yè)務接續(xù)。本文首先介紹了CSFB話音解決方案的關鍵技術，重點分析了用戶被叫流程時回落的重點和難點。其次介紹了MTRF關鍵技術及其應用場景。最后提出通過MTRF技術可解決CSFB方案的被叫回落異常問題，并分析部署MTRF技術對GSM/TD-SCDMA/TD-LTE融合網(wǎng)絡影響。

電路域回落；被叫漫游前轉；TD-LTE

1 背景

如何在TD-LTE網(wǎng)絡中，保持話音業(yè)務的連續(xù)性，在TD-LTE網(wǎng)絡建網(wǎng)前就已經(jīng)經(jīng)過一系列的討論。TD-LTE網(wǎng)絡話音解決方案主要包括雙卡雙待方案、電路域回落（CSFB，Circuit Switched Fallback）方案和基于TD-LTE網(wǎng)絡的話音通話（VoLTE，Voice over LTE）方案。其中，CSFB方案由于網(wǎng)絡結構簡單和不需要部署IMS（IP Multimedia Subsystem）網(wǎng)絡等特點，是目前中國移動TD-LTE網(wǎng)絡部署的話音解決方案之一。CSFB基本思想是注冊在TD-LTE網(wǎng)絡中支持CSFB的多模單待終端，在TD-LTE與GSM/ TD-SCDMA重疊覆蓋區(qū)域，用戶回落到GSM/TDSCDMA網(wǎng)絡電路域進行話音業(yè)務。

本文首先介紹CSFB話音回落機制的關鍵技術，重點分析用戶被叫流程時回落的重點和難點。其次介紹MTRF關鍵技術及其應用場景。最后提出通過被叫漫游前轉（MTRF，Mobile Terminating Roaming Forwarding）技術可解決CSFB被叫回落問題，并分析部署MTRF技術對GSM/TD-SCDMA/TD-LTE融合網(wǎng)絡影響。

2 CSFB關鍵技術分析

2.1 CSFB方案概述

為了保持話音業(yè)務的連續(xù)性，3GPP TS23.272定義了CSFB技術，該技術通過將注冊在TD-LTE網(wǎng)絡的用戶回落到GSM/TD-SCDMA電路域，以保持話音業(yè)務的連續(xù)性，是一種TD-LTE話音解決方案。其基本思想是多模單待終端注冊在TD-LTE網(wǎng)絡中，在TD-LTE與GSM/TD-SCDMA的重疊覆蓋區(qū)域，當用戶需要進行話音業(yè)務時，終端回落到GSM/TDSCDMA網(wǎng)絡電路域進行話音業(yè)務，如圖1所示。

圖1 CSFB解決方案原理

2.2 CSFB被叫回落難點分析

圖2給出了TD-LTE用CSFB的被叫流程。首先，UE聯(lián)合位置更新登記的MSC收到來話請求后，通過SGs接口發(fā)送給MME。MME一方面通過發(fā)送CS Service Notification消息告知UE，一方面通過SGs接口回復Service Request消息給MSC，MSC收到該消息后啟動“呼叫無應答”相關定時器，并停止通過MSC下發(fā)Paging Request消息。其次，UE回復NAS Extended Service Request消息給MME，告知MME可以進行回落GSM/TD-SCDMA的CS（電路域），接著MME通知eNode B，由eNode B控制UE回落。最后，UE成功回落GSM/TD-SCDMA網(wǎng)絡的CS域，并在MSC的“呼叫無應答”相關定時器超時之前回復Paging Response消息給MSC，話務接續(xù)成功。被叫UE回落至GSM/TDSCDMA小區(qū)，若回落小區(qū)的LA與UE聯(lián)合位置更新時LA一致，則UE立刻回復Paging Response消息給MSC。但由于聯(lián)合位置更新時選擇的MSC是依據(jù)人工在MME中定義的TA-LA映射關系，同時，eNode B控制UE回落主要是依據(jù)測量信號的強弱，會導致UE回落小區(qū)的LA與聯(lián)合位置更新LA不一致的異常場景，如圖3所示。

2.2.1 場景1：LA不一致，MSC一致

UE回落后小區(qū)的LA與聯(lián)合位置更新LA不一致，但都屬于同一個MSC管控。當UE檢測到小區(qū)LA與UE所保存的LA不一致時觸發(fā)UE的位置更新，如圖2中的第6步所示。在回落過程中進行位置更新，將會導致UE接通時延增加，影響用戶感知。

2.2.2 場景2：LA不一致且MSC不一致

對于LA不一致時，同時還可能存在MSC不一致情況。UE在圖2中的第6步進行位置更新登記時，登記的MSC1與聯(lián)合位置更新選擇的MSC不一致。該情況會導致Paging Response消息回復給MSC1，但MSC1并未對該UE進行Paging Request，導致MSC1無法接續(xù)該話務。同時，聯(lián)合位置更新MSC長時間未收到Paging Response消息，導致其“呼叫無應答”相關定時器超時，于是釋放本次呼叫，并最終導致此次呼叫失敗。

圖2 UE為被叫時CSFB信令流程

圖3 CSFB被叫回落異常場景

綜上所述，對于LA不一致，但MSC一致的情況，可通過進行位置更新來解決，雖然會增加UE的接通時延，但不影響話務接通。對于LA不一致且MSC不一致的情況，會導致本次呼叫失敗。如何解決該問題，是TD-LTE網(wǎng)絡部署CSFB話音解決方案亟待解決的問題。

3 MTRF關鍵技術及應用場景分析

3.1 MTRF關鍵技術分析

MTRF是一種應用于特殊被叫場景的技術。Old MSC正在處理UE的被叫業(yè)務，但UE同時在進行位置更新，且位置更新后登記的New MSC和正在處理被叫業(yè)務的Old MSC不一致。MTRF使得該場景下的被叫話務能夠被正常接續(xù)而不失敗的技術，3GPP TS 23.018標準中定義了MTRF相關原理及應用場景。為了能夠使用MTRF技術，需要New MSC、Old MSC和HLR都支持MTRF特性及功能，圖4中給出了Old MSC已經(jīng)返回了移動臺漫游號碼（MSRN，Mobile Station Roaming Number）情況下，MTRF工作流程。

（1）UE發(fā)起在Location Update Request消息（攜帶有效的TMSI/Old LA）至New MSC，New MSC收到該消息后，依據(jù)TMSI/Old LAI找到Old MSC，并發(fā)送Send Identification消息（攜帶支持MTRF標識和New MSC的號碼）至Old MSC。Old MSC收到消息后，會檢查是否有針對該用戶的被叫消息，并將結果返回給New MSC。

（2）New MSC處理UE的位置更新流程，發(fā)送Update Location消息（攜帶支持MTRF標識）給用戶注冊HLR。

（3）HLR收到消息后，授權New MSC和Old MSC之間的MTRF，發(fā)送Cancel Location給Old MSC，Old MSC收到該消息后，停止Paging定時器。

（4）Old MSC發(fā)送PRN消息給New MSC，依據(jù)New MSC返回的MSRN接續(xù)話務。

（5）New MSC完成UE的位置更新流程后，按照正常的被叫話務流程接續(xù)被叫話務，最終被叫話務通過GMSC-Old MSC-New MSC成功接續(xù)。

MTRF提供一種特殊場景下被叫成功接續(xù)的解決方案，但使用MTRF解決方案同時存在以下兩點不足。第一，需要號碼歸屬HLR、上一次登記的Old MSC和本次位置更新的New MSC都支持MTRF功能，需要對現(xiàn)網(wǎng)設備升級；第二，若Old MSC中沒有正在處理UE的被叫業(yè)務，該流程會增加MSC之間的信令負荷和用戶位置更新時延。

3.2 MTRF應用于CSFB被叫回落異常場景

深入分析MTRF關鍵技術和CSFB被叫回落異常場景，部署MTRF技術可以解決回落后LA不一致且MSC不一致問題，如圖5所示。

(1) Old MSC收到UE的被叫信息后，將Paging Request消息通過SGs接口發(fā)送給MME，并啟動Paging定時器。MME下發(fā)Paging Request消息給UE，并指示UE回落至GSM/TD-SCDMA的CS域。

(2) UE回落到GSM/TD-SCDMA的CS域后，發(fā)現(xiàn)LA與UE保存LA不一致，進行位置更新請求，并標識該位置更新與CSFB相關。

圖4 MTRF信令流程

(3) New MSC依據(jù)舊的LA找到Old MSC，并發(fā)送Send Identification消息（攜帶支持MTRF標識和New MSC的號碼）至Old MSC。

(4) New MSC按照正常位置更新流程發(fā)消息給HLR，攜帶支持MTRF標識。

(5) HLR通知Old MSC取消UE位置信息，并告知New MSC支持MTRF。

(6) 第6/8/9步，Old MSC發(fā)送PRN消息給New MSC，請求New MSC返回漫游號，后續(xù)Old MSC依據(jù)該漫游號進行業(yè)務接續(xù)。

(7) New MSC等待UE位置更新完全成功后，按照正常被叫流程接續(xù)話務。

4 MTRF部署需求和建議

綜合分析CSFB和MTRF關鍵技術，在GSM/TD-SCDMA/TD-LTE融合網(wǎng)絡中實現(xiàn)MTRF技術，需要進行以下兩點升級改造。

（1）由于MTRF需要New MSC/ Old MSC/HLR都支持才可以，故需要升級所有的MSC和HLR支持MTRF功能。

（2）由于New MSC是依據(jù)TMSI/ Old LA來找到Old MSC，故需要在MSC中配外部TMSI/LA。

部署MTRF之后，同時可以解決GSM/TD-SCDMA用戶位置更新至New MSC，但Old MSC中正在處理該用戶的被叫業(yè)務。但也會導致所有用戶在進行位置更新至New MSC時，都和Old MSC交互，此時若Old MSC中沒有正在處理用戶的被叫業(yè)務，該流程會增加MSC之間的信令負荷和用戶位置更新時延。但針對CSFB業(yè)務，若不部署MTRF技術，勢必會存在用戶被叫失敗問題，故需要對MTRF的部署進行優(yōu)化，且還需要綜合考慮目前GSM/TD-SCDMA網(wǎng)絡現(xiàn)狀，針對MTRF部署建議如下。

圖5 UE被叫CSFB回落異常時MTRF信令流程

第一，MTRF功能只應用于CSFB用戶的被叫回落異常場景。為了避免所有用戶在進行位置更新至New MSC時，都和Old MSC交互。升級MSC支持判斷請求位置更新的用戶是否為CSFB被叫用戶。即MTRF功能只針對CSFB的被叫回落異常場景。

第二，MSC Pool間部署。目前各運營商的GSM/ TD-SCDMA均為MSC Pool架構，CSFB被叫用戶回落異常場景只會發(fā)生在相鄰Pool間覆蓋，故MTRF功能只需要針對相鄰Pool間的MSC。

5 總結

CSFB作為TD-LTE的一種話音解決方案，將會長期存在。但經(jīng)過分析CSFB關鍵技術后發(fā)現(xiàn)，CSFB用戶被叫時會存在回落異常的場景，進而導致話務無法接續(xù)，且該問題亟待解決。通過分析發(fā)現(xiàn)，MTRF技術可以很好解決CSFB用戶被叫回落異常問題，但部署該技術需要對GSM/TD-SCDMA網(wǎng)絡進行升級。

[1] 3GPP TS 23.272 V12.2.0(2014－03) Circuit Switched (CS) fallback in Evolved Packet System (EPS) (Stage2， Release 12)[S].

[2] 3GPP TS 24.008 V12.5.0(2014-03) Mobile radio interface Layer 3 specification， Core network protocols(Stage 3， Release 12)[S].

[3] 3GPP TS 23.018 V12.2.0(2013-09) Basic call handling， Technical realization(Release 12)[S].

Application and technology of MTRF for CSFB

LUO Jin-feng, PENG Peng, ZHOU Guo-zhi
(China Mobile Group Guangdong Co., Ltd. Zhuhai Branch, Zhuhai 519015, China)

The CSFB in TD-LTE enables the provisioning of voice by reuse of CS infrastructure when the UE is served by TD-LTE. A CSFB terminal, connected to E UTRAN may use GERAN or UTRAN to connect to the CS domain. Firstly, the paper introduced key technology of CSFB, focusing on the mobile terminating call procedures for the CSFB. Secondly, it introduced the application and key technology of MTRF. Finally, the paper proposed that using the MTRF can solve the incorrect fallback of CSFB, and analyzed the impact on the converged network of GSM/TD-SCDMA/TD-LTE when deploy MTRF.

CSFB; MTRF; TD-LTE

TN929.5

A

1008-5599（2014）09-0011-05

Intersil推出用于智能手機的集成顯示電源和LED驅動器的單芯片方案

2014-04-08

News

Intersil公司近日宣布，推出用于智能手機的顯示電源和LED驅動器二合一解決方案——ISL98611。ISL98611是首款單芯片集成顯示電源與背光LED驅動器功能的電源管理IC產(chǎn)品，并顯著提高了這兩部分電源的效率，從而延長電池續(xù)航時間達1小時以上。除了延長電池續(xù)航時間，ISL98611還可改善顯示屏亮度均勻性和色彩一致性。高度集成的ISL98611不僅包括升壓穩(wěn)壓器、LDO和反相電荷泵產(chǎn)生+5V和-5V兩路輸出，另外還包括一個帶有3通道灌電流均流控制的升壓穩(wěn)壓器，用于LED背光驅動器。