CSFB（电路域回落）与VoLTE（4G语音承载）

语音传输两种形式：

电路交换（CS，Circuited Switched）
分组交换（PS，Packet Switched）

CS（电路交换）：

是指通话前需在网络中建立一条线路，这是“独占”的资源，直到通话结束才拆除。

PS（分组交换）：

是将数据打包传输，这就像快递打包一样，当你的物件被放进快递包后，快递员就不能拆包，必须完好无损的将包裹送到收件者手里，由收件者拆开，无需“独占”资源。

显然，CS 能提供更好的通话质量。更好的保证业务的可靠性。
VoIP 属于 PS 传输。

VoLTE的引入：

传统的2/3G语音采用 CS 传输；到了 4G 时代，4G所有的资源都用来跑数据，也就是说 LTE 只支持PS（分组交换），这时候必须将电话语音也变成数据，于是就引入了VoLTE。

假设使用4G手机打电话，微信、QQ会掉线，因为回落到2、3G网络，18年加入了VoLTE，开通VoLTE的用户打电话走的是4G网，微信、QQ不会掉线。VoLTE是4G网络语音通话的最终解决方案。

CSFB（电路域回落）：

LTE支持数据业务，通话都是自动切换到2、3G的
短信不是CSFB流程，短信会在LTE的NAS信令里，所以在LTE only情况下也可以发短信

TD-LTE网络虽然是全分组交换网络，但语音业务在很长一段时间内仍将是不可或缺的重要业务。为确保在TD-LTE网络上顺利开展高质量的语音业务，可提供语音业务的TD-LTE终端的两种类型，即多模单待终端和多模双待终端。
其中，多模指的是TD-LTE，TD-SCDMA，GSM(GPRS)3种模式，终端可采用CSFB(电路域回落)或SRVCC(单无线模式语音呼叫连续性)方案来提供语音业务，多模双待机终端直接利用2G/3G网络来提供语音业务。

LTE覆盖下的UE处理语音业务：

终端先回退到CS(电路域)网络，在CS网络处理语音业务;这样就达到了重用现有的CS域设备来为TD-LTE网络中的用户提供传统的语音业务的目的

CSFB使用的条件：

只有在E-UTRAN与UTRAN/GERAN的重叠覆盖区域，并且用户具有CSFB功能的时候，才能使用电路域回落

CSFB过程：

典型的CSFB业务流程主要包括：
联合附着、位置更新、主叫(MO)CSFB流程、被叫(MT)CSFB流程以及去附着等。

启用CSFB功能的用户的附着流程是基于联合GPRS/IMSI附着流程来实现的。

①TD-LTE/TD-SCDMA/GSM(GPRS)多模单待手持终端在给MME发送的附着请求消息中携带支持CSFB能力的指示。
②MME在收到用户的联合附着请求后，在进行EPS附着的同时，会推导出其相关CS域的VLR信息，并向这个VLR发起位置更新请求，VLR收到位置更新请求以后，会将该用户标记为已经进行EPS附着了，并保存用户的MME的IP地址，这样，VLR中就创建了用户的VLR与MME间的 SGs关联。
③随后，MSC Server/VLR会进行CS域位置更新并把用户的TMSI和LAI(位置区标识)传给MME，从而在MME中建立SGs关联。
④最后，MME把VLR给用户分配的TMSI以及LAI等信息包含在附着请求接受消息中发送给UE，此时就表明用户的联合附着已经成功了。
⑤联合附着成功之后，启用CSFB能力的用户在TD-LTE网络中就可以处理电路域业务了

CS Fall Back优点：

（1）EPC网络只对电路域业务提供终端连接状态管理、业务寻呼和终端网络切换控制，对EPC网络实体的功能影响较小。
（2）实际业务的建立和传输发生在原有的电路域网络连接状态下，对EPC网络的资源占用较小。
（3）该方案中，对于除短信以外的电路域业务处理流程相对统一，降低了网络实体和终端实现的难度。
（4）该方案提供了基于TD-SCDMA/WCDMA网络和CDMA2000网络演进过程中的电路域共存方案，适用于不同网络基础的运营商向EPC平滑地过渡。
（5）与EPC IMS业务的共存可通过MME能力配置简单的实现，也能够通过该方式实现对EPC全业务的快速过渡。

CS Fall Back缺点：

（1）相关标准并不完善，如呼叫建立过程中的时延要求并未明确标明。
（2）需要对MSC升级。
（3）在语音呼叫阶段不能使用LTE网络。

注意：

1、单待终端开机优选LTE网络驻留，话音等业务通过CSFB技术回落到电路域执行，业务结束后，再返回LTE网络
2、数据业务无需回落，由LTE直接承载
3、短信业务无需回落，通过SGs接口(MME和MSC之间的接口)将短信路由至LTE网络

CSFB流程图：

CSFB开机联合附着和位置区更新流程

当UE附着和驻留LTE网络时，为了接收被叫和使用短信业务，必须通过SGs接口执行联合附着和联合位置更新，在CS域保存有注册状态及位置信息

联合附着流程图：

1、UE发起注册请求，类型Combined EPS/IMSI attach，并告知网络UE配置为使用CSFB或者SGs SMS
2、LTE核心网侧执行正常Attach流程
3、MME向MSC发送位置区更新请求消息
4、2G/3G核心网执行正常位置区更新流程
5、VLR向MME返回位置区更新接受消息
6、MME发送Attach Accept给UE，类型为Combined EPS/IMSI attach，且包含信元LAI和VLR TMSI，意味着联合附着成功

联合位置更新流程图：

1、当UE在LTE网络移动TA改变，或从2/3G返回LTE，或周期性位置更新定时器到时，会发起TAU给MME，类型为combined TA/LA Update Request (with IMSI)
2、LTE核心网侧执行正常TAU流程
3、MME判断LA改变、或联合位置更新类型为combined TA/LA updating with IMSI，发起到MSC的联合位置更新请求，改变在原来MSC记录的LA；当MSC也改变时，位置更新导致用户在新的MSC登记和注册，否者忽略3.4.5.流程
4、2G/3G核心网执行正常位置区更新流程
5、VLR向MME返回位置区更新接收消息
6、MME发送TAU Accept给UE，UE存储TAU Accept消息中下发的LA和MSC分配的TMSI

CSFB主叫信令流程：

主叫信令流程图：

1、UE向MME发起CSFB MO请求（若终端处于空闲态需先建立RRC连接）
2、MME要求eNodeB对UE进行CSFB回落
3、eNodeB指示UE重定向到2/3G网络
R8重定向：RRC Release消息中的重定向字段包含GSM频点信息
4、UE搜索GSM频点，同步GSM小区
5、UE读取GSM系统消息（注：若R9重定向无此步骤）
6、若UE开机联合位置更新时TA对应LA同回落LA不同，需执行LAU流程（若回落前后LA相同，无需进行位置区更新）
7、UE在2/3G网络发起MO呼叫请求，且UE会向网络上报CSFB MO标签

CSFB被叫信令流程：

呼叫路由至联合位置更新的SGs MSC，通过SGs接口转至LTE网络下发寻呼，UE响应寻呼后，由LTE网络指引，测量搜索合适的2G小区
UE回落2G网络后，被叫流程与传统电路域流程相同

被叫信令流程图：

1、主叫交换机向被叫归属HLR查询路由
2、呼叫路由到联合位置更新的MSC
3、MSC通过SGs接口在LTE网络寻呼UE
4、UE在LTE网络相应寻呼发起CSFB请求
5、MME要求eNodeB对UE进行CSFB回落
6、eNodeB下发重定向指引UE回落2G网络
7、UE与目标2G小区同步，读取广播，其中可缓读广播消息l3，缩短起呼时延
8、UE相应寻呼（并上报CSFB MT标签），建立被叫通路

VoLTE（LTE网络的语音承载）

是一种全部业务承载于4G网络上的IP数据传输技术，相较于2G、3G时代的数字通信方式，其基于4G高带宽，视频更清楚，语音超清晰，网速提升巨大。

VOLTE全称为Voice over Long-Term Evolution（长期演进语音承载），是一个面向手机和数据终端的高速无线通信标准。它基于IP多媒体子系统（IMS）网络，在LTE上使用为控制层面（Control plane）和语音服务的媒体层面（Media plane）特制的配置文件（由GSM协会在PRD IR.92中定义），这使语音服务（控制和媒体层面）作为数据流在LTE数据承载网络中传输，而不再需维护和依赖传统的电路交换语音网络

VOLTE技术特点：

接通等待时间更短，以及更高质量、更自然的语音视频通话效果。
VoLTE与2G、3G语音通话有着本质的不同。VoLTE是架构在4G网络上全IP条件下的端到端语音方案。VoLTE相较2G、3G语音通话，语音质量能提高40%左右，因为它采用高分辨率编解码技术。
VoLTE为用户带来更低的接入时延（拨号后的等待时间），比3G降50%，大概在2秒左右，而2G时代在6-7秒。
此外，2G、3G下，掉线时有发生，但VoLTE的掉线率接近于零。

对运营商而言，部署VoLTE意味着开启了向移动宽带语音演进之路。从长远来看，这将给运营商带来两方面的价值，一是提升无线频谱利用率、降低网络成本。因为对于语音业务，LTE的频谱利用效率远远优于传统制式，达到GSM的4倍以上。

另一个价值就是提升用户体验，VoLTE的体验明显优于传统CS语音。
首先，高清语音和视频编解码的引入显著提高了通信质量；
其次，VoLTE的呼叫接续时长大幅缩短，测试表明VoLTE比CS呼叫缩短一半以上；
第三，与RCS的无缝集成可以带来丰富的业务。

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