LTE切換信令詳解

1、供學(xué)習(xí)參考2013l切換含義和目的l切換分類l切換判決準(zhǔn)備l切換步驟l切換信令lLTE 切換過程中的數(shù)據(jù)切換l當(dāng)正在使用網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的用戶從一個(gè)小區(qū)移動(dòng)到另一個(gè)小區(qū)，或由于無線傳輸業(yè)務(wù)負(fù)荷量調(diào)整、激活操作維護(hù)、設(shè)備故障等原因，為了保證通信的連續(xù)性和服務(wù)的質(zhì)量，系統(tǒng)要將該用戶與原小區(qū)的通信鏈路轉(zhuǎn)換到新的小區(qū)上，這個(gè)過程就是切換。l切換含義和目的l切換分類l切換判決準(zhǔn)備l切換步驟l切換信令lLTE 切換過程中的數(shù)據(jù)切換lE-UTRAN系統(tǒng)內(nèi)切換站內(nèi)切換p該切換不涉及S1、X2接口站間切換p基于X2接口的切換兩基站間配置了X2接口，且傳輸正常p基于S1接口的切換兩基站沒有配置X2接口或X2接口故障兩基站

2、跨MMEl跨RAT切換切換到UTRAN系統(tǒng)切換到GERAN系統(tǒng)l切換含義和目的l切換分類l切換判決準(zhǔn)備l切換步驟l切換信令lLTE 切換過程中的數(shù)據(jù)切換l切換判決準(zhǔn)備 - 測控及測報(bào)基站根據(jù)不同的需要利用移動(dòng)性管理算法給UE下發(fā)不同種類的測量任務(wù)，在RRC重配消息中攜帶measConfig信元給UE下發(fā)測量配置。UE收到配置后，對(duì)測量對(duì)象實(shí)施測量，并用測量上報(bào)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行結(jié)果評(píng)估，當(dāng)評(píng)估測量結(jié)果滿足上報(bào)標(biāo)準(zhǔn)后向基站發(fā)送相應(yīng)的測量報(bào)告 基站通過終端上報(bào)的測量報(bào)告決策是否執(zhí)行切換measConfig包含以下內(nèi)容：l測量對(duì)象：l報(bào)告配置報(bào)告標(biāo)準(zhǔn)：該標(biāo)準(zhǔn)觸發(fā)UE發(fā)送一條測量報(bào)告。這可以是周期性或者單一事件

3、的描述。報(bào)告格式：在測量報(bào)告中UE包含的量以及相關(guān)的信息（例如報(bào)告小區(qū)的數(shù)量）l測量標(biāo)識(shí)l數(shù)量配置l測量間隔UE 進(jìn)行測量的周期主要IE：measObject：測量對(duì)象reportConfig：報(bào)告配置measID：測量標(biāo)識(shí)quantityConfig：數(shù)量配置s-measure：服務(wù)小區(qū)測量門限 l系統(tǒng)內(nèi)：Event 1A:對(duì)比門限條件服務(wù)變好Event 2A:對(duì)比門限條件服務(wù)變差Event 3A:鄰區(qū)比服務(wù)區(qū)更佳Event 4A:鄰區(qū)比門限更佳Event 5A:服務(wù)區(qū)比threshold1變差而鄰區(qū)比threshold2更佳l系統(tǒng)間：Event B1:（RAT外鄰區(qū)比門限更佳）Event

4、B2:（服務(wù)區(qū)比threshold1變差而RAT外鄰區(qū)比threshold2更佳）lmeasurementReport 主要IE： - measID：測量標(biāo)識(shí) - measResultServCell：服務(wù)小區(qū)測量結(jié)果 - measResultNeighCell：鄰小區(qū)測量結(jié)果l切換含義和目的l切換分類l切換判決準(zhǔn)備l切換步驟l切換信令lLTE 切換過程中的數(shù)據(jù)切換l切換步驟切換準(zhǔn)備：目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)完成資源預(yù)留切換執(zhí)行：源基站通知UE執(zhí)行切換；UE在目標(biāo)基站上連接完成切換完成：源基站釋放資源、鏈路，刪除用戶信息lRrc Connection Reconfiguration消息中包含IE mobili

5、tyControlInfotargetPhysCellId：目標(biāo)小區(qū)的物理小區(qū)IDcarrierFreq：載頻(如果沒包含此IE，則認(rèn)為目標(biāo)小區(qū)處在當(dāng)前的頻率上）t304：T304定時(shí)器newUE-Identity：新的UE標(biāo)識(shí)lMobility From EUTRA Command消息中包含的主要IE： - purpose (“handover” or “cell change order”) - targetRAT-Type (“utran”、“geran” 、“cdma2000-1XRTT、“cdma2000-HRPD”)切換，即， Mobility From EUTRA Command

6、消息包含目標(biāo)小區(qū)內(nèi)已經(jīng)分配給UE的無線資源；小區(qū)變換命令，即， Mobility From EUTRA Command消息包含有助于接入目標(biāo)小區(qū)和/或在目標(biāo)小區(qū)內(nèi)連接建立的信息，例如systemInformation，小區(qū)變換命令只適用于GERAN和增強(qiáng)的CS回退到CDMA2000-1xRTT。l切換含義和目的l切換分類l切換判決準(zhǔn)備l切換步驟l切換信令lLTE 切換過程中的數(shù)據(jù)切換UEeNBMeasurement reportRrc connection reconfigurationRrc connection reconfiguration complete源eNB目標(biāo)eNBMMEUE1

7、、Measurement report2、Handover request3、Handover request ACK4、RRC connection reconfiguration6、RRC connection reconfiguration complete7、Path switch request10、Path switch request ACK11、UE context release 5、SN Status TransferSource S-GW8、 MODIFY BEARER REQUEST9、 MODIFY BEARER RESPONSE1.UE按照測量配置上報(bào)measure

8、ment report，源eNB根據(jù)報(bào)告進(jìn)行判決，判決發(fā)生eNB間切換。2.源eNB發(fā)送handover request消息給目標(biāo)eNB，請(qǐng)求目標(biāo)eNB進(jìn)行切換準(zhǔn)備。3.目標(biāo)小區(qū)資源準(zhǔn)備成功后，向源eNB發(fā)送handover request ACK消息，指示目標(biāo)eNB切換準(zhǔn)備工作已經(jīng)完成。4.源eNB發(fā)送攜帶了IE mobilityControlInfo 的RRC 連接重配消息給UE，命令UE執(zhí)行切換。5.源eNB發(fā)送SN Status Transfer給目標(biāo)eNB，對(duì)于PDCP SN 和HFN狀態(tài)被保存的每一個(gè)eRAB，傳遞上行PDCP-SN和HFN 的接收狀態(tài)，下行PDCP-SN和HFN的

9、發(fā)送狀態(tài)。6.當(dāng)UE接入到目標(biāo)小區(qū)時(shí)，向目標(biāo)小區(qū)發(fā)送RRCConnectionReconfigurationComplete。向目標(biāo)eNB指示UE切換已經(jīng)成功。7.目標(biāo)eNB發(fā)送Path switch request消息給MME，通知MME UE的接入小區(qū)已經(jīng)改變。請(qǐng)求更新業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)通道的節(jié)點(diǎn)地址。8.MME發(fā)送MODIFY BEARER REQUEST消息給源S-GW9.源S-GW返回MODIFY BEARER RESPONSE消息給MME10.MME返回Path switch request的確認(rèn)消息Path switch request ACK給目標(biāo)eNB。表示 可以在新的SAE承載上進(jìn)行

10、業(yè)務(wù)通信。11.目標(biāo)eNB發(fā)送UE context release 消息給源eNB，通知源eNB已經(jīng) 切換成功，觸發(fā)源eNB釋放資源。主要IE：UE-X2AP-ID ECGI GUMMEICause：原因UE-contextInformation：UE上下文信息UE-HistoryInformation：UE歷史信息TraceActivation：l對(duì)于PDCP SN 和HFN狀態(tài)被保存的每一個(gè)SAE承載，在X2接口切換時(shí)，從源eNB到目標(biāo)eNB傳送上行PDCP-SN和HFN 的接收狀態(tài)，下行PDCP-SN和HFN的發(fā)送狀態(tài) 。l路徑轉(zhuǎn)換請(qǐng)求的目的是請(qǐng)求將下行GTP隧道轉(zhuǎn)換到新的GTP隧道終結(jié)

11、點(diǎn)。 source eNB UE CONTEXT RELEASE target eNB l目標(biāo)eNode B向MME發(fā)送Path Switch Request消息通知終端已改變了Cell，MME決定是否改變業(yè)務(wù)網(wǎng)關(guān)。SGW不更新 MME向業(yè)務(wù)網(wǎng)關(guān)發(fā)送MODIFY BEARER REQEUST消息，業(yè)務(wù)網(wǎng)關(guān)將用戶位置信息通過MODIFY BEARER REQEUST消息傳遞給給PDN網(wǎng)關(guān)。SGW更新 MME向目標(biāo)業(yè)務(wù)網(wǎng)關(guān)發(fā)送Create Bearer Request建立新的承載。MME向源業(yè)務(wù)網(wǎng)關(guān)發(fā)送Delete Bearer Request釋放原有的承載。UEMME目標(biāo)eNB源eNBMeasu

12、rement report Handover required Handover requestHandover request ACK Handover commandRRC connection reconfiguration eNB Status TransferMME Status TransferRRC connection reconfiguration completeHandover Notify UE Context release UE context release completel源eNB側(cè)的信令l目標(biāo)eNB側(cè)的信令UE源MME目標(biāo)eNB源eNB目標(biāo)MME1、Meas

13、urement report2、 Handover required 3、Forward relocation request4、Handover request5、Handover request ACK6、Forward relocation request response7、 Handover command8、 RRC connection reconfiguration9、eNB Status Transfer11、MME Status Transfer11、 RRC connection reconfiguration complete12、Handover Notify10、P

14、DCP Status Transfer13、 Forward relocation request complete14、 Forward relocation request complete ACK15、UE Context release command16、UE Context release commpelel切換準(zhǔn)備的目的是經(jīng)過EPC，請(qǐng)求目的端準(zhǔn)備切換資源 source eNB HANDOVER REQUIRED HANDOVER COMMAND MME source eNB HANDOVER REQUIRED HANDOVER PREPARATION FAILURE MME l

15、切換資源分配的目的是在目標(biāo)eNB為切換的UE預(yù)留資源 Target eNB HANDOVER REQUEST HANDOVER REQUEST ACKNOWLEDGE MME Target eNB HANDOVER REQUEST HANDOVER FAILURE MME 成功操作失敗操作l切換通知的目的是通知MME，UE已經(jīng)到達(dá)目標(biāo)小區(qū)，S1切換已經(jīng)成功完成。l主要 IE：MME UE S1AP IDeNB UE S1AP IDE-UTRAN CGI：包括PLMN ID和 CELL IDTAI：包括PLMN ID和 TACl切換取消過程的目的是使源eNB取消正在進(jìn)行的切換。l條件：源eNB仍

16、沒有觸發(fā)執(zhí)行Uu口的切換過程。已經(jīng)觸發(fā)執(zhí)行切換后，UE返回源eNB，并通過向eNB傳送RRC消息指明UE將源eNB視為服務(wù)eNB。 source eNB HANDOVER CANCEL HANDOVER CANCEL ACKNOWLEDGE MME UESGSNMMEeNBRNC1、Measurement report2、Handover required3、Forward Relocation request4、Relocation request8、Mobility from EUTRA command7、Handover command5、Relocation request ACK6、

17、Forward Relocation response9、Handover to UTRAN complete10、relocation complete11、forward relocation complete12、forward relocation complete ACK13、Release resources1.UE發(fā)送Measurement report給eNB，eNB根據(jù)報(bào)告內(nèi)容和RRM信息決定是否執(zhí)行切換2.源eNB發(fā)出消息Handover Required（S1 AP ID，Cause, Target RNC ID，Source eNB ID，Source to Targe

18、t Transparent Container）傳給源MME，請(qǐng)求核心網(wǎng)在目標(biāo)RNC,SGSN和S-GW建立承載資源。3.源MME發(fā)起Handover resource allocation流程，向目的SGSN發(fā)送消息Forward Relocation Request（IMSI, Target ID, MM Context, PDN Connect, MME Tunnel Endpoint ID for Control Plane, MME Address for Control Plane, Source to Target Transparent Container, RAN Cause

19、, ）4.目標(biāo)SGSN發(fā)送消息Relocation Request（UE ID, Cause, CN Domain Indication, Source to Target Transparent Container），請(qǐng)求目標(biāo)RNC建立無線網(wǎng)絡(luò)資源（RABs）5.目標(biāo)RNC分配資源并向目標(biāo)SGSN發(fā)送消息Relocation Request Acknowledge（Target to Source Transparent Container, RABs setup list, RABs failed to setup list）返回應(yīng)用參數(shù)。6.目的SGSN向源MME發(fā)送消息Forward

20、Relocation Response（Cause，SGSN Tunnel Endpoint ID for Control Plane, SGSN Address for Control Plane, Target to Source Transparent Container, RAB setup information）。7.源MME向源eNB發(fā)送消息Handover Command（Target to Source Transparent Container, Bearers Subject to Data Forwarding List），通知eNB切換準(zhǔn)備階段完成。8.源eNB通過消

21、息HO from E-UTRAN Command向UE發(fā)送切換到目標(biāo)的指令，準(zhǔn)備階段目標(biāo)RNC建立的無線參數(shù)在該消息中透傳到UE。9.UE接入到目標(biāo)小區(qū)，向RNC發(fā)送Handover to UTRAN complete消息完成UE切換10.如果和UE交互RNC-ID+S-RNTI成功，目標(biāo)RNC發(fā)送消息Relocation Complete通知目標(biāo)SGSN, UE從E-UTRAN到RNC的切換完成。收到消息后，SGSN準(zhǔn)備從目標(biāo)RNC接收數(shù)據(jù)，并將收到的數(shù)據(jù)包直接傳遞到S-GW。11.目標(biāo)SGSN在獲知UE已經(jīng)在目標(biāo)側(cè)接入后，向源MME發(fā)送消息Forward Relocation Comple

22、te（ISR Activated, S-GW changed）通知切換完成。12.MME收到Forward Relocation Complete消息后，返回一條確認(rèn)消息Forward Relocation Complete ACK。13.至此，整個(gè)切換已成功，釋放源eNB側(cè)與UE上下文相關(guān)的資源。 36.413 HANDOVER REQUIRED 48.018 PS-HANDOVER-REQUEST 48.018 PS-HANDOVER-REQUEST-ACK 36.413 HANDOVER COMMAND 36.331 MobilityFromEUTRACommand (NOTE 2) 3

23、6.331 UECapabilityInformation (NOTE 1) CN t-BSS s-eNB UE 24.008 RAU COMPLETE 48.018 CREATE-BSS-PFC PDU NOTE 1: the GERAN capabilities can be stored by the MME at an earlier opportunity, as shown in Figure 18-1, and transferred to the eNB at connection setup. NOTE 2: the inclusion of GERAN SI/PSI is

24、dependent on the PS Handover Indication in the Source BSS to Target BSS Transparent Container in the HANDOVER REQUIRED message. 36.331 UECapabilityEnquiry CN t-BSS 36.413 HANDOVER REQUIRED s-eNB UE 48.008 HANDOVER REQUEST 48.008 HANDOVER REQUEST ACK 36.413 HANDOVER COMMAND 36.331 MobilityFromEUTRACo

25、mman 36.331 UECapabilityInformation (NOTE 1) NOTE 1: the GERAN capabilities can be stored by the MME at an earlier opportunity, as shown in Figure 18-1, and transferred to the eNB at connection setup. 36.331 UECapabilityEnquiry CN t-RNC 36.413 HANDOVER REQUIRED s-eNB UE 25.413 RELOCATION REQUEST 36.413 HANDOVER COMMAND 36.331 MobilityFromEUTRACommand 25.413 RELOCATION REQUEST ACK 36.331 UECapabilityInformation 36.331 UECapabilityEnquiry l切換含義和目的l切換分類l切換判決準(zhǔn)備l切換步驟l切換信令lLTE 切換過程中的數(shù)據(jù)切換l根據(jù)無線承載（radi