Circuit Switched Fallback (CSFB) in LTE: een uitgebreid overzicht
Invoering:
Circuit Switched Fallback (CSFB) is een mechanisme dat wordt gebruikt in LTE-netwerken (Long-Term Evolution) om spraakdiensten te faciliteren wanneer een mobiel apparaat bezig is met LTE-datadiensten, maar een circuitgeschakelde spraakoproep moet plaatsen of ontvangen. Dit proces houdt in dat er tijdelijk wordt teruggevallen op 2G- of 3G-netwerken, waar circuitgeschakelde spraakdiensten worden ondersteund. In deze gedetailleerde uitleg zullen we onderzoeken hoe CSFB werkt in LTE, waarbij we de belangrijkste concepten en de volgorde van gebeurtenissen behandelen.
1. Evolutie van telecommunicatienetwerken:
1.1 Circuitgeschakelde en pakketgeschakelde netwerken:
Telecommunicatienetwerken zijn geëvolueerd met een verschuiving van circuitgeschakelde naar pakketgeschakelde technologieën. LTE werkt voornamelijk op pakketgeschakelde basis voor datadiensten en biedt hogere datasnelheden en efficiëntie.
1.2 Voice-over-LTE (VoLTE):
Hoewel LTE hogesnelheidsgegevens ondersteunt, ondersteunden de eerste LTE-releases niet standaard circuitgeschakelde spraakoproepen. Spraakdiensten in LTE-netwerken worden vaak geleverd met behulp van Voice over LTE (VoLTE). Tijdens de overgangsperiode of in gebieden met beperkte LTE-dekking biedt CSFB echter een oplossing om spraakconnectiviteit te garanderen.
2. CSFB-architectuur:
2.1 LTE- en oudere netwerken:
CSFB overbrugt de kloof tussen LTE en oudere circuitgeschakelde netwerken (2G en 3G). Wanneer een mobiel apparaat met LTE-dekking een telefoonoproep moet plaatsen of ontvangen, valt CSFB tijdelijk terug op een bestaand netwerk dat circuitgeschakelde spraakdiensten ondersteunt.
2.2 Interactie met mobiel apparaat en netwerk:
Het CSFB-proces omvat coördinatie tussen het mobiele apparaat, het LTE-netwerk en het bestaande circuitgeschakelde netwerk. Deze coördinatie zorgt voor een naadloze overgang tussen LTE-datadiensten en circuitgeschakelde spraakdiensten.
3. Belangrijkste componenten van CSFB:
3.1 Mobiel afkomstig (MO) CSFB:
3.1.1 Uitgaand spraakoproep:
Wanneer een gebruiker een spraakoproep start, activeert het LTE-netwerk CSFB. Het mobiele apparaat ontvangt een CSFB-opdracht, wat aangeeft dat er moet worden teruggevallen op een bestaand netwerk.
3.1.2 Overdracht naar oud netwerk:
Het mobiele apparaat draagt de spraakoproep over aan een bestaand netwerk (2G of 3G), waar de circuitgeschakelde spraakoproep tot stand wordt gebracht. Tijdens de spraakoproep wordt de LTE-verbinding tijdelijk onderbroken.
3.2 Mobiele terminating (MT) CSFB:
3.2.1 Inkomend spraakoproep:
Wanneer een inkomende spraakoproep binnenkomt, activeert het LTE-netwerk CSFB. Het mobiele apparaat ontvangt een CSFB-opdracht en draagt de spraakoproep over aan een bestaand netwerk.
3.2.2 Hervatting van LTE-verbinding:
Nadat de spraakoproep is voltooid, hervat het mobiele apparaat de LTE-verbinding voor datadiensten. De overgang is zo ontworpen dat deze soepel verloopt en de impact op de gebruikerservaring tot een minimum beperkt.
4. CSFB-reeks van gebeurtenissen:
4.1 CSFB-triggering:
Het CSFB-proces wordt geactiveerd wanneer een spraakoproep wordt geïnitieerd of ontvangen terwijl het mobiele apparaat zich in LTE-dekking bevindt. Het LTE-netwerk identificeert de behoefte aan circuitgeschakelde spraakdiensten.
4.2 CSFB-opdracht naar mobiel apparaat:
Het LTE-netwerk stuurt een CSFB-opdracht naar het mobiele apparaat, waarin het wordt geïnstrueerd om terug te vallen op een bestaand netwerk voor spraakdiensten.
4.3 Overdracht naar oud netwerk:
Het mobiele apparaat draagt de spraakoproep over aan een bestaand netwerk en de circuitgeschakelde spraakoproep wordt tot stand gebracht in het bestaande netwerk.
4.4 Hervatting van LTE-verbinding:
Na voltooiing van de spraakoproep hervat het mobiele apparaat zijn LTE-verbinding voor snelle datadiensten.
5. Overwegingen en optimalisaties:
5.1 Minimaliseren van de oproepopbouwtijd:
Er worden pogingen gedaan om de oproepopbouwtijd tijdens CSFB te minimaliseren om een snelle overgang tussen LTE en oudere netwerken te garanderen. Er worden optimalisatietechnieken gebruikt om het proces te stroomlijnen.
5.2 Impact op gebruikerservaring:
CSFB is ontworpen om een minimale impact te hebben op de gebruikerservaring. Gebruikers kunnen tijdens de overdracht een korte onderbreking opmerken, maar er wordt geprobeerd deze overgang zo naadloos mogelijk te laten verlopen.
6. Toekomstige ontwikkelingen:
6.1 Vooruitgang in spraakdiensten:
Terwijl LTE-netwerken zich blijven ontwikkelen, is er een trend in de richting van een toenemende acceptatie van Voice over LTE (VoLTE) voor native spraakdiensten van hoge kwaliteit zonder de noodzaak van CSFB. VoLTE biedt voordelen zoals verbeterde spraakkwaliteit en gelijktijdige spraak- en data-ondersteuning.
6.2 5G-integratie:
Met de komst van 5G-netwerken is de integratie van spraakdiensten binnen de 5G-architectuur een belangrijk aandachtspunt. 5G-netwerken zijn bedoeld om zowel snelle data- als spraakdiensten efficiënt te ondersteunen.
Conclusie:
Concluderend dient Circuit Switched Fallback (CSFB) als een overgangsmechanisme in LTE-netwerken, waardoor spraakconnectiviteit wordt gegarandeerd door tijdelijk terug te vallen op oudere circuitgeschakelde netwerken. Het proces omvat coördinatie tussen het mobiele apparaat, het LTE-netwerk en oudere netwerken om spraakoproepen naadloos te faciliteren. Terwijl CSFB tegemoetkomt aan de behoefte aan spraakdiensten tijdens de LTE-overgangsperiode, blijven voortdurende technologische ontwikkelingen, zoals VoLTE en 5G-integratie, het landschap van spraakcommunicatie in moderne telecommunicatienetwerken vormgeven.