LTE切换流程和信令介绍.ppt

LTE切换流程,目录,切换原理及流程 切换问题的表现 相关工具的使用及信息的获取 切换问题的定位、解决方法,切换的含义和目的,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。,根据切换间小区频点的不同与所属系统的不同，LTE切换可分为同频切换、异频切换以及异系统切换。 切换包括切换测量、切换决策与切换执行三个阶段： 测量阶段：UE根据eNodeB下发的测量配置消息进行相关测量，并将测量结果上报给eNodeB； 决策阶段：eNodeB根据UE上报的测量结果进行评估，决定是否触发切换； 执行阶段：eNodeB根据决策结果，控制UE切换到目标小区，由UE完成切换。,切换的目的,基于当前网络服务质量的切换：切换的基本目标 指示UE可与比当前服务小区信道质量更好的小区通信 为UE提供连续的无中断的通信服务 同频切换和异频切换 基于当前网络覆盖的切换： UE失去当前RAT的覆盖，异系统切换 基于当前网络负荷的切换 覆盖当前区域小区负载不平衡时 资源共享，同频/异频/异系统切换,切换类型,整个切换流程采用了UE辅助网络控制的思路，即测量下发、测量上报、判决、资源准备、执行、原有资源释放6个步骤。 系统内切换主要可以分为： 站内切换：同一eNodeB下不同小区间的切换。 站间切换： 1.eNodeB间X2口切换：适用于同属于一个MME且之间有X2连接的两个eNodeB； 2.eNodeB间S1口切换：用于无X2连接的两个eNodeB切换或者是跨MME切换。,系统内切换分类,站内切换： 该切换不涉及S1、X2接口 站间切换 基于X2： 两基站间配置了X2接口，且传输正常 基于S1 两基站没有配置X2接口或X2接口故障 两基站跨MME,切换三步曲,测量 测量控制 测量的执行与结果的处理 测量报告 主要由UE完成 判决 以测量为基础 资源申请与分配 主要由网络端完成 执行 信令过程 支持失败回退 测量控制更新,测量控制,8,通知UE需要测量的对象、小区列表、报告方式、测量标识、事件参数等 测量条件改变时，eNB通知UE新的测量条件,测量控制,9,测量控制：eUTRAN下发的测量配置参数 测量对象：LTE同频或异频、UTRA的一组同频小区、GERAN的一组频率、CDMA2000的一组同频小区 测量上报配置：周期或事件报告；报告格式包含测量量和相关信息 测量标识：测量ID的列表，Measurement ID 测量间隙：UE使用这个间隙执行测量，此时不进行上下行调度,测量对象及测量值,10,切换的测量对象及测量值 同频测量 RSRP、RSRQ、Pathloss 异频测量 RSRP、RSRQ、Pathloss 异系统测量 PCCPCH RSCP CPICH RSCP、CPICH Ec/No GSM Carrier RSSI，BSIC Identification，BSIC Reconfirmation,测量间隙,11,同频测量：测量和数据接收没有冲突，不用任何调节就能执行测量。 异频异RAT测量：若UE无多个接收机，无法同时进行服务小区的收发。为使UE进行切换准备，服务小区需要安排一个gap进行测量。 两种Gap：,测量报告,12,满足测量报告条件时，通过事件报告eUTRAN 内容包括：测量ID、服务小区的测量结果（RSRP和RSRQ的测量值）、邻小区的测量结果（可选）,测量报告方式,13,事件报告 满足报告条件时，发送测量报告 周期报告 周期性发送测量报告 事件转周期报告：部分事件报告后，eUTRAN未进行相应的切换控制，则转周期报告；报告的间隔与总次数受参数控制,切换过程三步走,切换的测量由eNodeB控制（RRC层），UE进行测量（物理层）。 测量控制的消息是eNodeB通过RRCConnectionReconfiguration消息下发给UE的。 eNodeB收到了UE的测量报告，但触发UE上报某些事件的小区不止一个，事件也不止一个，这样的测量报告也不止一个。 eNodeB如何选择切换的目标小区呢？ 把上报事件的所有小区集合起来生成切换目标小区列表，按照配置的规则，进行目标小区列表的过滤，经过过滤留下的进行优先级的排列，选择最合适的目标小区切换过去。 3. 切换的执行是在eNodeB控制下，eNodeB和UE共同完成业务数据转发路径，由源小区到目的小区的变更；eNodeB完成相应接口X2/S1信令的交互；切换成功后，要完成源小区的资源释放。切换失败，UE要重新选择小区，重新建立RRC连接。,事件及触发条件,影响LTE某一具体事件触发的三剑客： 门限（Threshold，Thresh）； 迟滞（Hysterysis，Hys）； 触发延迟时间（Time to Trigger）。,门限：在某个值之上或者之下一律开始考虑触发某个事件； 门限有相对门限和绝对门限之分。如两个测量值之间的单向差值，如A3事件的相对门限；测量值达到一个绝对值，如A1、A2事件的绝对门限 迟滞：由于无线信号随时随地的变化，导致某个测量值剧烈波动，这样会导致频繁的测量报告。迟滞是为了减少频繁信令交互，防止切换频繁发生，而增加的延缓触发事件的量；（幅度维度） 触发延迟时间：为了防止某些事件的误判，减少切换次数，定义了触发延迟时间。即，只有一个触发事件的条件，在一定的期间都满足的时候，才上报该事件。（时间维度）,调节切换难易程度的参量,门限+迟滞触发条件（绝对门限，相对门限）,事件的触发延迟时间,两种特殊的偏置,小区特定偏置（Cell Individual Offset，CIO） 频率特定偏置（Frequency Specific Offset，FSO）,门限、迟滞、延迟触发时间都是针对某一具体事件的调节参数；CIO和FSO则是 针对一定范围、一定类型的事件进行切换条件偏置的，可正可负，起到移动 相对门限大小、提前或延后一类事件上报的作用。,小区特定偏置是小区级参数，Ocp表示主服务小区偏置值，Ocs表示从服务小区的的偏置值；Ocn表示邻小区的偏置值。这些偏置值起到移动小区切换边界的作用。设置这些偏置值必须指明是从哪个小区到哪个小区的偏置。 频率特定偏置是频点级参数，Ofp是主服务小区的频率特定偏置，用Ofs表示从服务小区某频点的偏置值，用Ofn表示邻小区某频点的偏置值。它对特定频点之间的所有UE起作用，同时起到移动某频点切换边界的作用。设置这些偏置值需要指明是从哪个频点到哪个频点的偏置。,偏置对事件触发位置的影响,LTE定义的与切换相关的事件,变量的含义,Ms是不考虑任何偏置的服务小区测量值（RSRP单位是dBm，RSRQ的单位是dB）； Mp是不考虑任何偏置的主服务小区的测量值（RSRP单位是dBm，RSRQ的单位是dB）； Mn是不考虑任何偏置的邻小区测量值（RSRP单位是dBm，RSRQ的单位是dB）； Hys是一个事件的迟滞参数（单位：dB）； Threh是一个事件开始考虑触发门限（注意：不同的事件有不同的门限） Threh1是主服务小区事件的触发门限（RSRP单位是dBm，RSRQ的单位是dB）； Threh2是邻小区的事件触发门限（RSRP单位是dBm，RSRQ的单位是dB）； Ocp是主服务小区的小区特定偏置，没有偏置则设为0（单位：dB）； Ocn是邻区的特定小区偏置，没有偏置则设为0（单位：dB）； Ocs是服务小区的特定小区偏置，该值通常为零； Ofp是主服务小区的频率特定偏置，没有偏置则设为0（单位：dB）； Ofn是邻区频率的特定频率偏置，采用默认值0，同频切换可以不考虑。 Ofs是服务小区的特定频率偏置，采用默认值0，同频切换可以不考虑。 Off是某一事件的偏置，没有偏置则设为0（单位：dB）。,LTE定义的与切换相关的事件的含义,A1事件,A1事件，即服务小区比门限好的事件。当服务小区较差时，有可能启动异频或异系统的测量。当A1事件触发后，可以停止正在进行的异频、异系统测量。在异频、异系统测量的时候，测量Gap起作用；当A1事件触发后，在RRC的控制下，去激活测量Gap。,A2事件,A2事件，即服务小区比门限差的事件。当服务小区信号质量从好变差的时候，需要激活测量Gap，启动异频或异系统的测量。,A3事件,在考虑适当的偏置的情况下，当邻区的测量质量好于当前服务小区的测量质量时，触发A3事件。A3事件是LTE同频小区基于覆盖切换时的一个主要事件。,A4事件,考虑一定的偏置，邻区的质量比门限好，触发A4事件。A4事件可以用于负载平衡，将UE移动到高优先级的小区。,A5事件,适当考虑偏置后，服务小区的质量比门限1差，邻区的质量比门限2好，触发A5事件。A5事件用于负载平衡，与移动到低优先级的小区重选类似。,B1事件,考虑一定的偏置后，异系统（Inter RAT）邻区的测量值比门限好，触发B1事件。B1事件一般用于测量高优先级的异系统RAT。,B2事件,进行适当考虑偏置后，服务小区的质量比门限1差，异系统邻区的质量比门限2好，触发B2事件。B2事件用于测量低优先级的异系统RAT。,切换流程（一）,从技术实现上来看，切换可分为硬切换和软切换： 硬切换：手机先释放和源小区的业务连接，然后再和新小区建立连接，是一个“释放-连接”的过程； 软切换：手机将会同时和两个或更多的小区建立业务连接，然后比较这些连接的质量好坏，选用一个最好的小区继续保持连接，其余小区释放，是一个“建立-比较-释放”的过程；源小区和目的小区之间是可以共存一段时间的。,在CDMA系统中，切换可以是软切换也可以是硬切换；而在FDMA和TDMA系统中，所有的切换都是硬切换。 LTE是一种频分多址系统，因此LTE的切换也是硬切换；先释放和源小区的连接，再建立和目的小区的连接。,硬切换先断开，再连接,MME/S-GW,E-NodeB1,E-NodeB2,切换流程（二）,基于覆盖的同频切换上报的是A3事件； 基于覆盖的异频切换上报的是A4事件； 基于覆盖的异系统切换上报的是B1事件。,在切换流程之前，是触发切换的流程。eNodeB给UE下发了测量控制，UE给eNodeB上报了测量报告。,A4、B1事件上报前，须先触发A2事件；当服务小区质量低于一个门限后，触发 A2事件，UE开始异频或者异系统测量； 异频邻区的质量高于一个门限后，上报A4事件； 异系统邻区的质量高于一个门限后，上报B1事件。 事件上报后，eNodeB进行切换判决，根据判决结果，进入相应的切换流程。,切换流程（三）,切换准备（HandOver Preparation） 切换执行（HandOver Execution） 切换完成（HandOver Completion）,切换准备 （ HandOver Preparation）,在切换准备过程中，源小区向目的小区申请切换，告知业务信息；目的小区所在的基站进行准入控制（RAC），将准入控制结果告知源小区，源小区通知UE切换。,基站内小区间切换准备流程,在基站内的两个小区间切换，无须源小区发送切换申请，直接告知源小区切换。,基站间基于X2接口的切换准备流程,在基站间的两个小区切换，流程交互需要通过基站间的X2接口。,基站间基于S1接口的切换准备流程,在不同MME所属的基站的小区间切换，流程交互则需要通过基站与MME之间的S1接口。,切换执行（ HandOver Execution）,在切换执行过程中，主要完成UE与源小区断开业务连接，与目的小区建立业务连接。在切换执行过程中，也需要源小区将缓冲数据、数据的系统顺序号（SN）转发给目的小区。,基站内小区切换执行流程,基站间基于X2接口的小区切换执行流程,在基站间的两个小区切换，流程交互需要通过基站间的X2接口。,基站间基于S1接口的切换执行流程,在不同MME所属的基站的小区间切换，流程交互则需要通过基站与MME之间的S1接口。,切换完成（ HandOver Completion）,在切换完成阶段，主要完成目标小区与SGW用户平面的切换以及源小区无线资源的彻底释放。,基站内小区切换完成流程,在基站内的两个小区间的切换完成阶段，SGW与eNodeB的路由不变，没有用户平面的切换过程。,基站间基于X2接口的小区切换完成流程,在基站间的两个小区切换完成之后，UE需要重新建立经目标eNodeB到SGW的数据路由，信令流程交互需要通过基站间的X2接口。,基站间基于S1接口的切换完成流程,在不同MME所属的基站的小区间切换，流程交互则需要通过基站与MME之间的S1接口。,站内切换,站内切换流程如下：,站间切换-基于X2接口,源侧小区所属站点M2000 IFTS信令跟踪可以看到：,目标侧小区所属站点M2000 IFTS信令跟踪可以看到：,站间切换-基于X2接口（续）,站间切换-基于S1接口,源侧小区所属站点LMT信令跟踪 目标测小区所属站点LMT信令跟踪 目标侧小区所属站点LMT信令跟踪,站间切换-基于S1接口（续）,目录,切换原理及流程 切换问题的表现 相关工具的使用及信息的获取 切换问题的定位、解决方法,切换问题的表现,切换问题的表现,切换问题的表现,切换问题的表现,切换问题的表现,目录,切换原理及流程 切换问题的表现 相关工具的使用及信息的获取 切换问题的定位、解决方法,相关工具的使用及信息的获取,相关工具的使用及信息的获取,相关工具的使用及信息的获取,相关工具的使用及信息的获取,相关工具的使用及信息的获取,相关工具的使用及信息的获取,目录,切换原理及流程 切换问题的表现 相关工具的使用及信息的获取 切换问题的定位、解决方法,切换问题的定位、解决方法,切换问题的定位、解决方法,切换问题的定位、解决方法,切换问题的定位、解决方法,