參考文檔：
https://blog.csdn.net/qq_38240926/article/details/105177163
http://blog.sina.com.cn/s/blog_577843ee0101ayug.html
https://wenku.baidu.com/view/c18f039aaa00b52acfc7ca9b.html
https://wenku.baidu.com/view/e2ef7760f61fb7360b4c65b8.html
http://www.wodefanwen.com/lhd_3l2t90iymt23x6i11q6f_6.html
https://blog.csdn.net/qq_43631743/article/details/106421399
https://wenku.baidu.com/view/94a758434b35eefdc8d333d8.html
https://wenku.baidu.com/view/698328bbb84ae45c3a358c6c.html
https://wenku.baidu.com/view/c18f039aaa00b52acfc7ca9b.html
目錄：
- 簡介
- 開機聯合附着流程
- 位置更新流程
- 通話流程
- FR
一 簡介
這邊主要還是從手機端講解原理
CSFB 全稱： Circuit Switched Fallback (CSFB）
目前國内基本都是IMS Call, 部分三四線城市會有CSFB 過程。
場景：通話時候，LTE 網絡切換到 UMTS, 或者GSM網絡上進行。
在海外很多國家這種方案還是比較常見。
FR(Fast Return)
挂斷電話後，重新注冊到LTE網絡的流程
MME(Mobility Management Entity)
它負責空閑模式的UE(User Equipment)的定位，傳呼過程，包括中繼，簡單的說MME是負責信令處理部分
MSC:MSC（Mobile Switching Center，移動交換中心 ）
是通信系統的核心網元之一，它負責控制由手機發起或終止的使用者呼叫。
SGS: 在LTE MME 和 UMTS MSC 之間，主要作用
1、系統間聯合附着、位置更新操作
2、LTE使用者短信
3、CSFB使用者被叫尋呼
該方案主要涉及到
開機聯合附着流程| 位置更新流程| 通話流程| FR
二 開機聯合附着流程
2.1 流程圖
2.2 流程講解：
- UE發起注冊請求，類型Combined EPS/IMSI attach，并告知網絡UE配置為使用CSFB或者SGs SMS(手機側)
- LTE核心網側執行正常Attach流程
- MME向MSC發送位置區更新請求消息
- 2G/3G核心網執行正常位置區更新流程
- VLR向MME傳回位置區更新接受消息
- MME發送Attach Accept給UE，類型為Combined EPS/IMSI attach，且包含信元LAI和VLR TMSI，意味着聯合附着成功（手機側）
- 使用者|網絡 支援 3GPP CSFB訓示
手機端主要關注黑色的部分
2.3 日志：
手機上報給網絡，信令裡要申明支援CSFB
ACC_CSFB = 1 (0x1)
裡面還有個重要參數
voice_domain_pref //語音域的特性
length = 1 (0x1)
UE_usage_setting = 1 (0x1) (Data centric) //資料優先
voice_domain_pref_for_EUTRAN = 3 (0x3) (IMS PS Voice preferred, CS Voice as secondary) //語音優先volte，CSFB次之
三 位置更新流程
流程圖：
流程講解：
- 當UE在LTE網絡移動TA改變，或從2/3G傳回LTE，或周期性位置更新定時器到時，會發起TAU給MME，類型為combined TA/LA Update Request (with IMSI)
- LTE核心網側執行正常TAU流程
- MME判斷LA改變、或聯合位置更新類型為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，位置更新導緻使用者在新的MSC登記和注冊，否者忽略3.4.5.流程
- 2G/3G核心網執行正常位置區更新流程
- VLR向MME傳回位置區更新接收消息
- MME發送TAU Accept給UE，UE存儲TAU Accept消息中下發的LA和MSC配置設定的TMSI
- 使用者|網絡 支援 3GPP CSFB訓示
網絡如何知道終端支援CSFB？
MME通過Attach Request 消息，知道終端是否支援CSFB
1.終端如何知道網絡支援CSFB？
終端通過Attach Accept消息，知道網絡是否支援CSFB
聯合附着就是終端使用者先附着到一個域，再通過這個域附着到另外一個域
其一，每個域各有所長，比如CS域和IMS域擅長語音業務，PS域擅長資料業務；當終端使用者需要進行全面的業務時，光靠一個域解決不了問題，隻能借助多個域的分工合作，這時終端必然需要附着到多個域。
四 CSFB 通話建立流程
參考文檔：
https://www.jianshu.com/p/7c845a162c02
4.1 流程圖
4.2 說明
step1 UE向MME發起CSFB MO請求（若終端處于空閑态需先建立RRC連接配接）
step2 eNodeB訓示UE重定向到2/3G網絡
R8重定向：RRC Release消息中的重定向字段包含UMTS頻點資訊
step3 UE搜尋指定的頻點，同步UMTS小區
step4/5/6 UE讀取UMTS系統消息（注：若R9重定向無此步驟）
step7 RRC 連接配接
step8 MO Call 流程
- 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（若回落前後LA相同，無需進行位置區更新）
- UE在2/3G網絡發起MO呼叫請求，且UE會向網絡上報CSFB MO标簽
4.3 日志：
1：step1 UE 發起 CSFB 呼叫請教
2： step2 網絡訓示重定向頻點
step3： UE搜尋指定的頻點，同步UMTS小區
頻點同步也可以參考
https://blog.csdn.net/zhangchangfeng1/article/details/100011608
https://www.jinchutou.com/p-134403715.html
//redirection to WCDMA
lte_rrc_crp.c 1437 X CRP: LTE -> UTRA_FDD redirection
//camped on WCDMA cell
srchacq.c 5697 F ACQ SUCCEED! FREQ:10736,PSC:298
rrccsp.c 13332 H Camped on suitable cellID 4588
step4/5/6 讀取SIB小區
step7 RRC連接配接
UL_CCCH RRC Connection RequestRadio Bearer ID: 0, Length: 171
{
Channel Type = UL_CCCH, Radio Bearer ID = 0, Uarfcn = 10736, Psc = 298, Message Length = 17
establishmentCause originatingConversationalCall
cSFBIndication true
}
DL_CCCH RRC Connection SetupRadio Bearer ID: 0, Length: 1491 UL_DCCH RRC Connection Setup CompleteRadio Bearer ID: 2, Length: 2421
GMM_ROUTING_AREA_UPDATE_REQUESTDirection: MS To Network Length: 721
ACC_CSFB = 1 (0x1)
step8 正常的呼叫流程
5 發起 呼叫
- 主叫交換機向被叫歸屬HLR查詢路由
- 呼叫路由到聯合位置更新的MSC
- MSC通過SGs接口在LTE網絡尋呼UE
- UE在LTE網絡相應尋呼發起CSFB請求
- MME要求eNodeB對UE進行CSFB回落
- eNodeB下發重定向指引UE回落2G網絡
- UE與目标2G小區同步，讀取廣播，其中可緩讀廣播消息l3，縮短起呼時延
- UE相應尋呼（并上報CSFB MT标簽），建立被叫通路
五 FR
UMTS/GSM 回到 LTE 流程
方案 FR
三種方式：
正常傳回；
通話結束後，終端先要從2G/3G系統的聯機狀态轉換為2G/3G系統的待機狀态。然後終端在2G/3G系統的待機狀态進行小區選擇，切換到4G系統的待機狀态，最後終端從4G系統的待機狀态轉換為4G系統的聯機狀态，完成傳回。在這三大步驟中，小區選擇可能需要進行全頻段掃描，耗時非常長，通常在幾十秒的數量級。正常傳回隻是終端的行為，與系統側無關，是以不需要在系統側進行配置，這是正常傳回最大的優點。
快速傳回（Fast Return，FR,正常為1s内）
通話結束後，快速傳回讓終端從2G/3G系統的聯機狀态直接切換到4G系統的待機狀态，比正常傳回少一個耗時最長的步驟，大幅壓縮了傳回時間，傳回時間秒級。為了實作快速傳回，2G/3G系統的基站在通話結束的釋放消息中攜帶4G鄰區的資訊，這樣終端就可以找到4G的鄰區。
自主FR：
快速傳回需要更新2G/3G基站，而且配置4G鄰區資訊的工作非常繁重，實施起來并不簡單。為此，LTE引入了自主快速傳回技術，簡稱自主FR，就是由LTE終端自行儲存4G鄰區的資訊，這樣在重定向時，就不需要2G/3G基站提供鄰區資訊了，大大減輕了2G/3G基站的工作負荷。自主FR的處理過程與快速傳回的處理是一緻的，需要經過2G/3G系統的釋放過程、自主FR的過程以及4G系統中的随機接入、RRC連接配接建立和TAU位置更新過程。為了自主快速傳回，LTE終端必須在CSFB前儲存4G鄰區的資訊
這裡重點講解一下FR，分為4步
1: 網絡下發 RRC Connection ReleaseRadio Bearer（攜帶redirectionInfo LTE頻點）
這個也是最重要的，
OTA LOG DL_DCCH RRC Connection ReleaseRadio Bearer ID: 1, Length
rrcConnectionRelease-v860ext
{
redirectionInfo interRATInfo : eutra :
{
eutra-TargetFreqInfoList
{
{
dlEUTRACarrierFreq 276
}
}
}
}
OTA LOG UL_DCCH RRC Connection Release CompleteRadio Bearer ID: 1, Length: 61
OTA LOG UL_DCCH RRC Connection Release CompleteRadio Bearer ID: 1, Length: 61
2： LTE 頻點同步
下面流程和LTE 小區駐網（(S準則，R準則））流程差不多，網上有很多例子，可以參考一下
3: 讀取 SIB,MIB消息，小區Camp
08:01:35.248047 [0xB0C1] LTE RRC MIB Message Log Packet
Version = 2
Physical cell ID = 275
FREQ = 276
SFN = 228
Number of TX Antennas = 2
DL Bandwidth = 15 MHz (75)
08:01:35.240104 [0xB0C0] BCCH_DL_SCH / SystemInformationBlockType1
Radio Bearer ID = 0, Physical Cell ID = 275// 上面網絡指定重定向的頻點
Freq = 276 // 上面網絡指定重定向的頻點
value BCCH-DL-SCH-Message ::=
{
message c1 : systemInformationBlockType1 :
{
cellAccessRelatedInfo
{
plmn-IdentityList
{
{
plmn-Identity
{
mcc
{
4,
2,
0
},
mnc
{
1,
0
}
},
cellReservedForOperatorUse notReserved
}
},
trackingAreaCode '01000001 00011000'B,
cellIdentity '01001100 01001101 00100001 0010'B,
cellBarred notBarred,
intraFreqReselection allowed,
csg-Indication FALSE
},
cellSelectionInfo
{
q-RxLevMin -65 //小區S準則
},
cellSelectionInfo-v920
{
q-QualMin-r9 -20
}
08:01:35.502345 [0xB0C0] BCCH_DL_SCH / SystemInformation
Pkt Version = 22
RRC Release Number.Major.minor = 12.7.6
Radio Bearer ID = 0, Physical Cell ID = 1
Freq = 276
SysFrameNum = 256, SubFrameNum = 7
PDU Number = BCCH_DL_SCH Message, Msg Length = 32
SIB Mask in SI = 0x04
4: 正常的TAU ,RRC 連接配接過程