Circuit Switched Fallback (CSFB) in LTE: una panoramica completa
Introduzione:
Circuit Switched Fallback (CSFB) è un meccanismo impiegato nelle reti LTE (Long-Term Evolution) per facilitare i servizi vocali quando un dispositivo mobile è impegnato in servizi dati LTE ma deve effettuare o ricevere una chiamata vocale a commutazione di circuito. Questo processo prevede il ritorno temporaneo alle reti 2G o 3G, dove sono supportati i servizi vocali a commutazione di circuito. In questa spiegazione dettagliata, esploreremo come funziona CSFB in LTE, coprendo i concetti chiave e la sequenza degli eventi.
1. Evoluzione delle reti di telecomunicazioni:
1.1 Reti a commutazione di circuito e di pacchetto:
Le reti di telecomunicazioni si sono evolute con il passaggio dalle tecnologie a commutazione di circuito a quelle a commutazione di pacchetto. LTE funziona principalmente a commutazione di pacchetto per i servizi dati, offrendo velocità ed efficienza dei dati più elevate.
1.2 Voce su LTE (VoLTE):
Sebbene LTE supporti dati ad alta velocità, le versioni iniziali LTE non supportavano nativamente le chiamate vocali a commutazione di circuito. I servizi vocali nelle reti LTE vengono spesso forniti utilizzando Voice over LTE (VoLTE). Tuttavia, durante il periodo di transizione o in aree con copertura LTE limitata, CSFB fornisce una soluzione per garantire la connettività vocale.
2. Architettura CSFB:
2.1 LTE e reti preesistenti:
CSFB colma il divario tra LTE e le reti a commutazione di circuito legacy (2G e 3G). Quando un dispositivo mobile con copertura LTE deve effettuare o ricevere una chiamata vocale, CSFB ricorre temporaneamente a una rete legacy che supporta servizi vocali a commutazione di circuito.
2.2 Interazione tra dispositivi mobili e rete:
Il processo CSFB prevede il coordinamento tra il dispositivo mobile, la rete LTE e la rete a commutazione di circuito legacy. Questo coordinamento garantisce una transizione senza soluzione di continuità tra i servizi dati LTE e i servizi vocali a commutazione di circuito.
3. Componenti chiave di CSFB:
3.1 CSFB con origine mobile (MO):
3.1.1 Chiamata vocale in uscita:
Quando un utente avvia una chiamata vocale, la rete LTE attiva CSFB. Il dispositivo mobile riceve un comando CSFB, che indica la necessità di ricorrere a una rete legacy.
3.1.2 Trasferimento alla rete legacy:
Il dispositivo mobile trasferisce la chiamata vocale a una rete legacy (2G o 3G), dove viene stabilita la chiamata vocale a commutazione di circuito. La connessione LTE viene temporaneamente sospesa durante la chiamata vocale.
3.2 Terminazione mobile (MT) CSFB:
3.2.1 Chiamata vocale in arrivo:
Quando arriva una chiamata vocale in arrivo, la rete LTE attiva CSFB. Il dispositivo mobile riceve un comando CSFB e trasferisce la chiamata vocale a una rete legacy.
3.2.2 Ripresa della connessione LTE:
Al termine della chiamata vocale, il dispositivo mobile riprende la connessione LTE per i servizi dati. La transizione è progettata per essere fluida e ridurre al minimo l’impatto sull’esperienza dell’utente.
4. Sequenza di eventi CSFB:
4.1 Attivazione CSFB:
Il processo CSFB viene attivato quando viene avviata o ricevuta una chiamata vocale mentre il dispositivo mobile si trova nella copertura LTE. La rete LTE identifica la necessità di servizi vocali a commutazione di circuito.
4.2 Comando CSFB sul dispositivo mobile:
La rete LTE invia un comando CSFB al dispositivo mobile, indicandogli di ricorrere a una rete legacy per i servizi vocali.
4.3 Trasferimento alla rete legacy:
Il dispositivo mobile trasferisce la chiamata vocale a una rete preesistente e la chiamata vocale a commutazione di circuito viene stabilita nella rete preesistente.
4.4 Ripresa della connessione LTE:
Al termine della chiamata vocale, il dispositivo mobile riprende la connessione LTE per i servizi dati ad alta velocità.
5. Considerazioni e ottimizzazioni:
5.1 Ridurre al minimo il tempo di impostazione della chiamata:
Vengono compiuti sforzi per ridurre al minimo il tempo di configurazione della chiamata durante CSFB per garantire una rapida transizione tra LTE e reti legacy. Vengono impiegate tecniche di ottimizzazione per semplificare il processo.
5.2 Impatto sull’esperienza utente:
CSFB è progettato per avere un impatto minimo sull’esperienza dell’utente. Gli utenti potrebbero notare una breve interruzione durante il passaggio di consegne, ma viene fatto il possibile per rendere questa transizione il più agevole possibile.
6. Sviluppi futuri:
6.1 Progressi nei servizi vocali:
Con la continua evoluzione delle reti LTE, si registra una tendenza verso una crescente adozione di Voice over LTE (VoLTE) per servizi vocali nativi di alta qualità senza la necessità di CSFB. VoLTE offre vantaggi come una migliore qualità vocale e il supporto simultaneo di voce e dati.
6.2 Integrazione 5G:
Con l’avvento delle reti 5G, l’integrazione dei servizi vocali all’interno dell’architettura 5G è un obiettivo chiave. Le reti 5G mirano a supportare in modo efficiente sia i servizi dati che quelli vocali ad alta velocità.
Conclusione:
In conclusione, Circuit Switched Fallback (CSFB) funge da meccanismo di transizione nelle reti LTE, garantendo la connettività vocale ricorrendo temporaneamente alle reti legacy a commutazione di circuito. Il processo prevede il coordinamento tra il dispositivo mobile, la rete LTE e le reti legacy per facilitare le chiamate vocali senza problemi. Mentre CSFB risponde alla necessità di servizi vocali durante il periodo di transizione LTE, i progressi tecnologici in corso, come l’integrazione VoLTE e 5G, continuano a modellare il panorama della comunicazione vocale nelle moderne reti di telecomunicazioni.