LTE切换信令详解剖析

LTE切换信令详解供学习参考2013内容切换含义和目的切换分类切换判决准备切换步骤切换信令LTE切换过程中的数据切换切换含义和目的当正在使用网络服务的用户从一个小区移动到另一个小区，或由于无线传输业务负荷量调整、激活操作维护、设备故障等原因，为了保证通信的连续性和服务的质量，系统要将该用户与原小区的通信链路转换到新的小区上，这个过程就是切换。内容切换含义和目的切换分类切换判决准备切换步骤切换信令LTE切换过程中的数据切换切换分类E-UTRAN系统内切换站内切换该切换不涉及S1、X2接口站间切换基于X2接口的切换两基站间配置了X2接口，且传输正常基于S1接口的切换两基站没有配置X2接口或X2接口故障两基站跨MME跨RAT切换切换到UTRAN系统切换到GERAN系统内容切换含义和目的切换分类切换判决准备切换步骤切换信令LTE切换过程中的数据切换切换判决准备切换判决准备-测控及测报基站根据不同的需要利用移动性管理算法给UE下发不同种类的测量任务，在RRC重配消息中携带measConfig信元给UE下发测量配置。UE收到配置后，对测量对象实施测量，并用测量上报标准进行结果评估，当评估测量结果满足上报标准后向基站发送相应的测量报告基站通过终端上报的测量报告决策是否执行切换MEASUREMENTmeasConfig包含以下内容：测量对象：报告配置报告标准：该标准触发UE发送一条测量报告。这可以是周期性或者单一事件的描述。报告格式：在测量报告中UE包含的量以及相关的信息（例如报告小区的数量）测量标识数量配置测量间隔UE进行测量的周期MEASCONFIG主要IE：measObject：测量对象reportConfig：报告配置measID：测量标识quantityConfig：数量配置s-measure：服务小区测量门限EVENT系统内：Event1A:对比门限条件服务变好Event2A:对比门限条件服务变差Event3A:邻区比服务区更佳Event4A:邻区比门限更佳Event5A:服务区比threshold1变差而邻区比threshold2更佳系统间：EventB1:（RAT外邻区比门限更佳）EventB2:（服务区比threshold1变差而RAT外邻区比threshold2更佳）测量报告measurementReport主要IE：-measID：测量标识-measResultServCell：服务小区测量结果-measResultNeighCell：邻小区测量结果内容切换含义和目的切换分类切换判决准备切换步骤切换信令LTE切换过程中的数据切换切换步骤切换步骤切换准备：目标网络完成资源预留切换执行：源基站通知UE执行切换；UE在目标基站上连接完成切换完成：源基站释放资源、链路，删除用户信息切换命令(1)RrcConnectionReconfiguration消息中包含IEmobilityControlInfotargetPhysCellId：目标小区的物理小区IDcarrierFreq：载频(如果没包含此IE，则认为目标小区处在当前的频率上）t304：T304定时器newUE-Identity：新的UE标识切换命令(2)MobilityFromEUTRACommand消息中包含的主要IE：-purpose(“handover”or“cellchangeorder”)-targetRAT-Type(“utran”、“geran”、“cdma2000-1XRTT、“cdma2000-HRPD”)切换，即，MobilityFromEUTRACommand消息包含目标小区内已经分配给UE的无线资源；小区变换命令，即，MobilityFromEUTRACommand消息包含有助于接入目标小区和/或在目标小区内连接建立的信息，例如systemInformation，小区变换命令只适用于GERAN和增强的CS回退到CDMA2000-1xRTT。内容切换含义和目的切换分类切换判决准备切换步骤切换信令LTE切换过程中的数据切换同一ENB内的切换UEeNBMeasurementreportRrcconnectionreconfigurationRrcconnectionreconfigurationcomplete站间基于X2接口的切换源eNB目标eNBMMEUE1、Measurementreport2、Handoverrequest3、HandoverrequestACK4、RRCconnectionreconfiguration6、RRCconnectionreconfigurationcomplete7、Pathswitchrequest10、PathswitchrequestACK11、UEcontextrelease5、SNStatusTransferSourceS-GW8、MODIFYBEARERREQUEST9、MODIFYBEARERRESPONSE站间基于X2接口的切换1.UE按照测量配置上报measurementreport，源eNB根据报告进行判决，判决发生eNB间切换。2.源eNB发送handoverrequest消息给目标eNB，请求目标eNB进行切换准备。3.目标小区资源准备成功后，向源eNB发送handoverrequestACK消息，指示目标eNB切换准备工作已经完成。4.源eNB发送携带了IEmobilityControlInfo的RRC连接重配消息给UE，命令UE执行切换。5.源eNB发送SNStatusTransfer给目标eNB，对于PDCPSN和HFN状态被保存的每一个eRAB，传递上行PDCP-SN和HFN的接收状态，下行PDCP-SN和HFN的发送状态。6.当UE接入到目标小区时，向目标小区发送RRCConnectionReconfigurationComplete。向目标eNB指示UE切换已经成功。7.目标eNB发送Pathswitchrequest消息给MME，通知MMEUE的接入小区已经改变。请求更新业务数据通道的节点地址。8.MME发送MODIFYBEARERREQUEST消息给源S-GW9.源S-GW返回MODIFYBEARERRESPONSE消息给MME10.MME返回Pathswitchrequest的确认消息PathswitchrequestACK给目标eNB。表示可以在新的SAE承载上进行业务通信。11.目标eNB发送UEcontextrelease消息给源eNB，通知源eNB已经切换成功，触发源eNB释放资源。HANDOVERREQUEST主要IE：UE-X2AP-ID\ECGI\GUMMEICause：原因UE-contextInformation：UE上下文信息UE-HistoryInformation：UE历史信息TraceActivation：UE-CONTEXTINFORMATIONHANDOVERREQUESTACKSNSTATUSTRANSFER对于PDCPSN和HFN状态被保存的每一个SAE承载，在X2接口切换时，从源eNB到目标eNB传送上行PDCP-SN和HFN的接收状态，下行PDCP-SN和HFN的发送状态。PATHSWITCHREQUEST路径转换请求的目的是请求将下行GTP隧道转换到新的GTP隧道终结点。UE上下文释放sourceeNBUECONTEXTRELEASEtargeteNBMME内的切换目标eNodeB向MME发送PathSwitchRequest消息通知终端已改变了Cell，MME决定是否改变业务网关。SGW不更新MME向业务网关发送MODIFYBEARERREQEUST消息，业务网关将用户位置信息通过MODIFYBEARERREQEUST消息传递给给PDN网关。SGW更新MME向目标业务网关发送CreateBearerRequest建立新的承载。MME向源业务网关发送DeleteBearerRequest释放原有的承载。站间S1接口的切换（MME内）UEMME目标eNB源eNBMeasurementreportHandoverrequiredHandoverrequestHandoverrequestACKHandovercommandRRCconnectionreconfigurationeNBStatusTransferMMEStatusTransferRRCconnectionreconfigurationcompleteHandoverNotifyUEContextreleaseUEcontextreleasecompleteENB侧信令源eNB侧的信令目标eNB侧的信令站间S1接口的切换（MME间）UE源MME目标eNB源eNB目标MME1、Measurementreport2、Handoverrequired3、Forwardrelocationrequest4、Handoverrequest5、HandoverrequestACK6、Forwardrelocationrequestresponse7、Handovercommand8、RRCconnectionreconfiguration9、eNBStatusTransfer11、MMEStatusTransfer11、RRCconnectionreconfigurationcomplete12、HandoverNotify10、PDCPStatusTransfer13、Forwardrelocationrequestcomplete14、ForwardrelocationrequestcompleteACK15、UEContextreleasecommand16、UEContextreleasecommpeleHANDOVERPREPARATION切换准备的目的是经过EPC，请求目的端准备切换资源sourceeNBHANDOVERREQUIREDHANDOVERCOMMANDMMEsourceeNBHANDOVERREQUIREDHANDOVERPREPARATIONFAILUREMMEHANDOVERREQUIREDHANDOVERRESOURCEALLOCTION切换资源分配的目的是在目标eNB为切换的UE预留资源TargeteNBHANDOVERREQUESTHANDOVERREQUESTACKNOWLEDGEMMETargeteNBHANDOVERREQUESTHANDOVERFAILUREMME成功操作失败操作HANDOVERNOTIFY切换通知的目的是通知MME，UE已经到达目标小区，S1切换已经成功完成。主要IE：MMEUES1APIDeNBUES1APIDE-UTRANCGI：包括PLMNID和CELLIDTAI：包括PLMNID和TACHANDOVERCANCELLATION切换取消过程的目的是使源eNB取消正在进行的切换。条件：源eNB仍没有触发执行Uu口的切换过程。已经触发执行切换后，UE返回源eNB，并通过向eNB传送RRC消息指明UE将源eNB视为服务eNB。sourceeNBHANDOVERCANCELHANDOVERCANCELACKNOWLEDGEMMEPS系统间切换(TOUTRAN)UESGSNMMEeNBRNC1、Measurementreport2、Handoverrequired3、ForwardRelocationrequest4、Relocationrequest8、MobilityfromEUTRAcommand7、Handovercommand5、RelocationrequestACK6、ForwardRelocationresponse9、HandovertoUTRANcomplete10、reloca