CSFB（電路域回落）與VoLTE（4G語音承載）

語音傳輸兩種形式：

電路交換（CS，Circuited Switched）
分組交換（PS，Packet Switched）

CS（電路交換）：

是指通話前需在網路中建立一條線路，這是“獨占”的資源，直到通話結束才拆除，

PS（分組交換）：

是將資料打包傳輸，這就像快遞打包一樣，當你的物件被放進快遞包后，快遞員就不能拆包，必須完好無損的將包裹送到收件者手里，由收件者拆開，無需“獨占”資源，

顯然，CS 能提供更好的通話質量，更好的保證業務的可靠性，
VoIP 屬于 PS 傳輸，

VoLTE的引入：

傳統的2/3G語音采用 CS 傳輸；到了 4G 時代，4G所有的資源都用來跑資料，也就是說 LTE 只支持PS（分組交換），這時候必須將電話語音也變成資料，于是就引入了VoLTE，

假設使用4G手機打電話，微信、QQ會掉線，因為回落到2、3G網路，18年加入了VoLTE，開通VoLTE的用戶打電話走的是4G網，微信、QQ不會掉線，VoLTE是4G網路語音通話的最終解決方案，

CSFB（電路域回落）：

LTE支持資料業務，通話都是自動切換到2、3G的
短信不是CSFB流程，短信會在LTE的NAS信令里，所以在LTE only情況下也可以發短信

TD-LTE網路雖然是全分組交換網路，但語音業務在很長一段時間內仍將是不可或缺的重要業務，為確保在TD-LTE網路上順利開展高質量的語音業務，可提供語音業務的TD-LTE終端的兩種型別，即多模單待終端和多模雙待終端，
其中，多模指的是TD-LTE，TD-SCDMA，GSM(GPRS)3種模式，終端可采用CSFB(電路域回落)或SRVCC(單無線模式語音呼叫連續性)方案來提供語音業務，多模雙待機終端直接利用2G/3G網路來提供語音業務，

LTE覆寫下的UE處理語音業務：

終端先回退到CS(電路域)網路，在CS網路處理語音業務;這樣就達到了重用現有的CS域設備來為TD-LTE網路中的用戶提供傳統的語音業務的目的

CSFB使用的條件：

只有在E-UTRAN與UTRAN/GERAN的重疊覆寫區域，并且用戶具有CSFB功能的時候，才能使用電路域回落

CSFB程序：

典型的CSFB業務流程主要包括：
聯合附著、位置更新、主叫(MO)CSFB流程、被叫(MT)CSFB流程以及去附著等，

啟用CSFB功能的用戶的附著流程是基于聯合GPRS/IMSI附著流程來實作的，

①TD-LTE/TD-SCDMA/GSM(GPRS)多模單待手持終端在給MME發送的附著請求訊息中攜帶支持CSFB能力的指示，
②MME在收到用戶的聯合附著請求后，在進行EPS附著的同時，會推匯出其相關CS域的VLR資訊，并向這個VLR發起位置更新請求，VLR收到位置更新請求以后，會將該用戶標記為已經進行EPS附著了，并保存用戶的MME的IP地址，這樣，VLR中就創建了用戶的VLR與MME間的 SGs關聯，
③隨后，MSC Server/VLR會進行CS域位置更新并把用戶的TMSI和LAI(位置區標識)傳給MME，從而在MME中建立SGs關聯，
④最后，MME把VLR給用戶分配的TMSI以及LAI等資訊包含在附著請求接受訊息中發送給UE，此時就表明用戶的聯合附著已經成功了，
⑤聯合附著成功之后，啟用CSFB能力的用戶在TD-LTE網路中就可以處理電路域業務了

CS Fall Back優點：

（1）EPC網路只對電路域業務提供終端連接狀態管理、業務尋呼和終端網路切換控制，對EPC網路物體的功能影響較小，
（2）實際業務的建立和傳輸發生在原有的電路域網路連接狀態下，對EPC網路的資源占用較小，
（3）該方案中，對于除短信以外的電路域業務處理流程相對統一，降低了網路物體和終端實作的難度，
（4）該方案提供了基于TD-SCDMA/WCDMA網路和CDMA2000網路演程序序中的電路域共存方案，適用于不同網路基礎的運營商向EPC平滑地過渡，
（5）與EPC IMS業務的共存可通過MME能力配置簡單的實作，也能夠通過該方式實作對EPC全業務的快速過渡，

CS Fall Back缺點：

（1）相關標準并不完善，如呼叫建立程序中的時延要求并未明確標明，
（2）需要對MSC升級，
（3）在語音呼叫階段不能使用LTE網路，

注意：

1、單待終端開機優選LTE網路駐留，話音等業務通過CSFB技識訓落到電路域執行，業務結束后，再回傳LTE網路
2、資料業務無需回落，由LTE直接承載
3、短信業務無需回落，通過SGs介面(MME和MSC之間的介面)將短信路由至LTE網路

CSFB流程圖：

CSFB開機聯合附著和位置區更新流程

當UE附著和駐留LTE網路時，為了接收被叫和使用短信業務，必須通過SGs介面執行聯合附著和聯合位置更新，在CS域保存有注冊狀態及位置資訊

聯合附著流程圖：

1、UE發起注冊請求，型別Combined EPS/IMSI attach，并告知網路UE配置為使用CSFB或者SGs SMS
2、LTE核心網側執行正常Attach流程
3、MME向MSC發送位置區更新請求訊息
4、2G/3G核心網執行正常位置區更新流程
5、VLR向MME回傳位置區更新接受訊息
6、MME發送Attach Accept給UE，型別為Combined EPS/IMSI attach，且包含信元LAI和VLR TMSI，意味著聯合附著成功

聯合位置更新流程圖：

1、當UE在LTE網路移動TA改變，或從2/3G回傳LTE，或周期性位置更新定時器到時，會發起TAU給MME，型別為combined TA/LA Update Request (with IMSI)
2、LTE核心網側執行正常TAU流程
3、MME判斷LA改變、或聯合位置更新型別為combined TA/LA updating with IMSI，發起到MSC的聯合位置更新請求，改變在原來MSC記錄的LA；當MSC也改變時，位置更新導致用戶在新的MSC登記和注冊，否者忽略3.4.5.流程
4、2G/3G核心網執行正常位置區更新流程
5、VLR向MME回傳位置區更新接收訊息
6、MME發送TAU Accept給UE，UE存盤TAU Accept訊息中下發的LA和MSC分配的TMSI

CSFB主叫信令流程：

主叫信令流程圖：

1、UE向MME發起CSFB MO請求（若終端處于空閑態需先建立RRC連接）
2、MME要求eNodeB對UE進行CSFB回落
3、eNodeB指示UE重定向到2/3G網路
R8重定向：RRC Release訊息中的重定向欄位包含GSM頻點資訊
4、UE搜索GSM頻點，同步GSM小區
5、UE讀取GSM系統訊息（注：若R9重定向無此步驟）
6、若UE開機聯合位置更新時TA對應LA同回落LA不同，需執行LAU流程（若回落前后LA相同，無需進行位置區更新）
7、UE在2/3G網路發起MO呼叫請求，且UE會向網路上報CSFB MO標簽

CSFB被叫信令流程：

呼叫路由至聯合位置更新的SGs MSC，通過SGs介面轉至LTE網路下發尋呼，UE回應尋呼后，由LTE網路指引，測量搜索合適的2G小區
UE回落2G網路后，被叫流程與傳統電路域流程相同

被叫信令流程圖：

1、主叫交換機向被叫歸屬HLR查詢路由
2、呼叫路由到聯合位置更新的MSC
3、MSC通過SGs介面在LTE網路尋呼UE
4、UE在LTE網路相應尋呼發起CSFB請求
5、MME要求eNodeB對UE進行CSFB回落
6、eNodeB下發重定向指引UE回落2G網路
7、UE與目標2G小區同步，讀取廣播，其中可緩讀廣播訊息l3，縮短起呼時延
8、UE相應尋呼（并上報CSFB MT標簽），建立被叫通路

VoLTE（LTE網路的語音承載）

是一種全部業務承載于4G網路上的IP資料傳輸技術，相較于2G、3G時代的數字通信方式，其基于4G高帶寬，視頻更清楚，語音超清晰，網速提升巨大，

VOLTE全稱為Voice over Long-Term Evolution（長期演進語音承載），是一個面向手機和資料終端的高速無線通信標準，它基于IP多媒體子系統（IMS）網路，在LTE上使用為控制層面（Control plane）和語音服務的媒體層面（Media plane）特制的組態檔（由GSM協會在PRD IR.92中定義），這使語音服務（控制和媒體層面）作為資料流在LTE資料承載網路中傳輸，而不再需維護和依賴傳統的電路交換語音網路

VOLTE技術特點：

接通等待時間更短，以及更高質量、更自然的語音視頻通話效果，
VoLTE與2G、3G語音通話有著本質的不同，VoLTE是架構在4G網路上全IP條件下的端到端語音方案，VoLTE相較2G、3G語音通話，語音質量能提高40%左右，因為它采用高解析度編解碼技術，
VoLTE為用戶帶來更低的接入時延（撥號后的等待時間），比3G降50%，大概在2秒左右，而2G時代在6-7秒，
此外，2G、3G下，掉線時有發生，但VoLTE的掉線率接近于零，

對運營商而言，部署VoLTE意味著開啟了向移動寬帶語音演進之路，從長遠來看，這將給運營商帶來兩方面的價值，一是提升無線頻譜利用率、降低網路成本，因為對于語音業務，LTE的頻譜利用效率遠遠優于傳統制式，達到GSM的4倍以上，

另一個價值就是提升用戶體驗，VoLTE的體驗明顯優于傳統CS語音，
首先，高清語音和視頻編解碼的引入顯著提高了通信質量；
其次，VoLTE的呼叫接續時長大幅縮短，測驗表明VoLTE比CS呼叫縮短一半以上；
第三，與RCS的無縫集成可以帶來豐富的業務，