4G通话大不同 关于LTE语音的那些事儿

对于回落时延，3GPP R9中定义了一个基于RIM的快速回落机制，这一机制，有设备厂家将其称为Flash CSFB。
R9 CSFB(Flash CSFB)可以简单理解为R8 CSFB+RIM。RIM(RAN Information Management)提前将GSM的无线网络信息告知手机，节省手机在GSM网络的测量时间从而达到快速接通的目的，测试表明能够缩短接续时延2s以上。其机制简单的解释就是，RIM流程是CSFB在连接态的情况下，需要做一个RRC release的步骤回到空闲态；通过像RIM这样的流程，将UTRAN的系统消息以RRC release消息携带的方式，进行连续信息的提前发布，减少网间互操作的时延，降低CSFB总的回落时延。

通话时延对比

在Flash CSFB方式下，4G-4G的主叫侧感知时延被优化到2s左右(目前现网实测时延基本在这一水平)，对于主叫用户，这一差异在可接受范围内。另外需要说明一点，由于中国移动定义的CSFB发生于4G-2G网络间，相对优先回落到UMTS(WCDMA)的方案而言，这一时延会略大，这也是部分中国移动4G网络反对者的主要批评点之一。

CSFB的返回时延

在LTE终端完成语音呼叫时，终端将从2G终端返回到4G网络，这一时延我们称为返回时延。由于在返回过程中，终端处于业务无法正常接续过程，所以这一时延又被定义为用户不可及时间。这里介绍一个概念：FR(Fast Return)，就是终端根据手机开机、待机和通话期间所测量到的后一次4G网络的信息直接返回4G网络。FR一般有终端自主FR与网络侧FR两种形式，但无论哪种形式，支持FR的终端返回时延都非常小，基本相当于“秒回”。在极端情况下，比如LTE极弱覆盖，FR无法建立，那么终端挂机后的返回路线，实际是利用3G(TDS)做为桥接，终端先由2G网络返回到3G网络，然后由3G网络返回到4G网络。这一时延非常漫长，部分用户实测时，曾有长达数十秒的返回体验。这一情况可能通过合理的LTE网络重选门限设置解决，即在LTE覆盖弱到一定程度时，终端自动选择3G/2G网络驻留，在LTE覆盖信号改善后再返回LTE网络。

中国移动现网返回时延，绝大部分场景下都可以控制在秒回的程度；因此，由于CSFB返回造成的用户不可及感知，现在已经很小了。当然，在一定偶发性的状态下，仍然会有类似“用户无法接通”的情况，比如，4G用户在挂断语音的瞬间第二个电话呼入，此时由于用户仍然处于返回过程中，就会发生主叫用户被提示“用户无法接通”。

CSFB失败

CSFB终端用户有时会出现无法接通语音电话的情形，有的是无法做主叫呼出，有的是无法做被叫接听。一般来说，导致CSFB失败的原因大多集中在两点，一是设备厂家与终端厂家对LTE协议规范理解不一致，导致部分场景下终端与eNodeB的信令交换失败，这种情况在试验网及商用网初期经常出现，一般通过软件升级可以解决；二是网络侧的数据配置，尤其是LTE的TAC与2G网络的LAC配置不一致造成。从对CSFB的过程描述我们可以看到，对于通过CSFB实现语音呼叫的LTE网络，其覆盖信息的配置与2G网络必须做到相同，一旦二者数据配置不一致，就会出现CSFB失败。这个原因导致的CSFB不成功在网络建设、优化与维护过程，可以逐步发现并解决。总体上来说，中国移动现网的CSFB成功率可以保持在一个相当高的水平。

华为公司的极速回落方案

近，华为公司在2014年用户大会现场， 宣布采用其新发布的旗舰智能手机P7，通过极速回落(Ultra-Flash Circuit Switched Fallback，Ultra-Flash CSFB)语音解决方案，进行TD-LTE网络的语音呼叫体验，呼叫接通时延少于3s。对比基于3GPP R8的CSFB技术，华为Ultra-Flash CSFB大幅降低了端到端呼叫时延，为LTE用户提供了更好的高清语音服务。时隔一年，Ultra-Flash CSFB已从实验室测试走向真正的商用。

Ultra-Flash CSFB方案逻辑图

什么是极速回落(Ultra-Flash CSFB)方案呢？前文中，在介绍VoIMS方案时，我们曾经提到了在LTE没有做到全程覆盖时，要通过SRVCC来解决通话过程中，由LTE覆盖区域到2G/3G覆盖区域的语音切换。在手机移动过程中，基站(eNodeB)接收手机发送的关于2G/3G网络信号和LTE网络信号的测量报告，eNodeB基于测量结果向MME(核心网中负责处理信令的网元)发起SRVCC切换请求；MME从非语音承载中分离出语音承载，经过与MSC连接的Sv接口，发起2G/3G网络的语音承载切换；并传送来自IMS的会话给所选择的目标MSC，目标MSC为进入2G/3G网络的手机分配电路域资源，后语音业务通过2G/3G网络的电路域继续使用。与CSFB不同，这一过程发生于通话建立持续过程中，由于所有交换过程都基于网络信号测量报告，我们可以理解为网络在预知用户将要从LTE网络切换至2G/3G网络时，通过网元信令交换，预先为用户的通话建立起一条电路域的承载通道，并实现在用户无感知(通话持续)的前提下的通道切换。

3GPP CSFB、Ultra-Flash CSFB在4G-2G呼叫时与2G-2G的时延对比

所谓极速回落(Ultra-Flash CSFB)其实质就是SRVCC方案在无VoIMS方案下的独立使用。对运营商而言，Ultra-Flash CSFB方案是将VoLTE的部署分成了SRVCC部署与IMS部署两个步骤，在实现VoLTE之前，通过Ultra-Flash CSFB的建设，向用户提供了更短的呼叫时延，无缝和快速的LTE网络和GSM网络的切换，使用户对于网络切换完全无感知。另外，由于大量的消息被“评估后的预先传递”，使得切换所需要的时延甚至低于传统2G-2G的呼叫时延。
华为的Ultra-Flash CSFB方案与3GPP CSFB方案相比，可以更大程度地保证运营商的投资能够在VoIMS方案中复用，后期只需要叠加IMS域，即可支持VoIMS。这是对运营商有吸引力的地方。