用于打开异频测量和激活gap;
3)A3事件:
邻区比服务小区质量高于一个门限(Neighbour>Serving+Offset,Offset:
+/-)。
用于频内/频间同优先级覆盖切换;
4)A4事件:
邻区质量高于一个绝对门限,用于向高优先级频点小区切换;
5)A5事件:
服务小区质量低于一个绝对门限1(Servingthreshold2)。
用于向低优先级频点小区的切换。
2.2.3基于覆盖的切换算法
1)算法原则:
图2-3基于覆盖切换示意图
目前采用A3算法,邻区比服务小区质量高于一个门限(Neighbour>Serving+Offset,Offset:
+/-)。
用于频内/频间的基于覆盖的切换,如上图2-3所示。
2)同频切换
采用A3事件上报方式,测量配置于建立RB时下发的RRCconnectionReconfiguration信令下发。
在RRCconnectionReconfiguration消息中如果有MeasConfigIE,即测量事件建立了,UE就会按照测量配置信息单元的参数包括测量ID、添加对指定的邻区的测量、删除对指定的邻区的测量、判决门限等,见下图2-4,详见协议36.311。
测量事件就是在这个消息中配置的。
图2-4测量配置信息单元
当UE执行相关测量后,如果进入了测量事件,会发送测量报告给服务小区。
服务小区收到测量报告后,先向目标小区请求切换,目标小区准备好切入资源,回复同意切入,源小区才会发送包含移动控制信息的RRCconnectionReconfiguration消息告知UE切入目标小区。
其中移动控制信息见下图2-5,包括切入的目标小区PCI、载频、C-RNTI、公共的无线资源配置、用于接入的导频资源等等。
其中公共的无线资源配置包括目标小区各信道频域资源和功率的基本配置,如图2-6所示,详见协议36.331。
图2-5移动控制信息单元
移动性控制信息包括目标小区的PCI、带宽、T304和UEIdentity等信息。
图2-6ENB无线资源配置
公共无线资源配置部分包括各种信道的配置,其中主要是随机接入信道的配置,以便于让UE接入到目标小区。
3)异频切换
同优先级:
异频同优先级切换采用A1/A2算法开启和关闭异频测量,当服务小区RSRP低于A2门限值,上报A2事件,UE同时激活测量GAP,开启异频测量,若测量的异频邻区满足A3算法,即上报A3事件,开始异频切换。
当服务小区RSRP高于A1门限值,UE上报A1事件,同时去激活测量GAP,停止异频测量。
不同优先级:
高优先级采用A1/A2+A4事件进行切换,当高优先级邻区RSRP高于门限值时,上报A4事件;低优先级采用A1/A2+A5事件进行切换,当服务小区低于A5-RSRP1门限,邻小区高于A5-RSRP2门限即上报A5事件。
3基于覆盖的切换技术的流程
3.1站内切换流程
站内切换与站间切换流程大致相同。
只是站间切换时源站点与目标站点之间的切换准备消息在同站切换时不再通过X2口传输,而是站内的板卡间信息交互,源eNB与核心网的路径改为目标eNB与核心网之间。
具体流程见图3-1。
图3-1站内切换流程图
站内切换流程详解:
1)eNB通过RRC重配置消息发送测量控制消息给UE,UE按照eNB下发的测量控制在UE的RRC协议端进行测量配置,并向eNB发送RRCConnectionReconfigurationComplete消息表示测量配置完成。
2)UE按照测量配置消息执行测量并向eNB上报测量报告,主要包括服务小区和邻区信息,如RSRP、RSRQ等
3)eNB基于测量报告和无线资源管理信息作出UE切换的判决。
eNB确定一个合适的目标小区,请求接入目标小区
4)目标小区进行资源准入,为UE的接入分配资源
5)源小区将切换执行时UE接入目标小区所需要的参数生成RRCConnectionReconfiguration消息发送给UE执行切换。
主要包括小区ID、载波频率、目标功率等无线资源和物理资源配置等
6)与目标小区完成同步
UE接收到包含MobilityControlInfo的RRC重配置消息后,中断与源小区的无线连接,并开始同目标小区建立新的无线连接,在这段时间内,数据传输被中断。
这其中包括下行同步建立、定时提前、数据发送等步骤。
当UE成功接入到目标小区,UE发送RRC连接重配置完成信息到目标小区去指示切换进程对于UE已完成。
3.2基站间S1切换流程
源eNodeB决定进行基于S1的切换。
S1切换的原因可能是源eNodeB和目标eNodeB之间不存在X2连接,或者源eNodeB根据其他情况作出的判断。
本文以同一MME内的S1口切换为例进行介绍。
基站间S1切换有以下几种场景:
同一MME,存在X2链路,但是参数配置为S1切换;
同一个MME,但不存在X2链路的ENODEB之间切换;
不同MME之间的切换。
图32基于S1口切换流程图
基站间S1切换信令流程详解:
1)源eNB通过RRC重配置消息发送测量控制消息给UE,UE按照源eNB下发的测量控制在UE的RRC协议端进行测量配置,并向源eNB发送RRCConnectionReconfigurationComplete消息表示测量配置完成。
2)UE按照测量配置消息执行测量并向源eNB上报测量报告,主要包括服务小区和邻区信息,如RSRP、RSRQ等
3)源eNB基于测量报告和无线资源管理信息作出UE切换的判决,确定一个合适的目标小区,请求接入目标小区所属的eNB。
4)源eNB向MME发送HandoverRequired信息,用于请求目标端准备资源,并传送必要信息,包括切换原因、目标小区ID、TAI信息、UERAN上下文信息等。
5)为了在目标测为切换预留资源,MME向目标eNB发送HandoverRequest信息,并传送必要的信息,包括:
切换原因、目标小区ID、UE上下文信息、SAE承载ID、SAE承载QOS参数、RRC上下文信息等。
6)目标小区进行资源准入,为UE的接入分配空口资源和业务的SAE承载资源
7)目标小区资源准入成功后,向MME发送HandoverRequestAcknowledge消息,通知已经在目标eNB中准备好资源,包括SAE承载信息
8)MME向源eNB发送HandoverCommand消息,通知源eNB目标端已经准备好切换的资源
9)源小区将切换执行时UE接入目标小区所需要的参数生成RRCConnectionReconfiguration消息发送给UE执行切换。
主要包括小区ID、载波频率、目标功率等无线资源和物理资源配置等
10)该消息由源eNB发送给MME,用来传输PDCP接收和发送状态序列号
11)该消息由MME发送给目标eNB,用来传输PDCP接收和发送状态序列号
12)UE收到切换命令后执行与目标小区的上行同步,如果在切换命令中配置了随机接入专用Preamble码,则使用非竞争随机接入流程接入目标小区,如果没有配置专业Preamble码,则使用基于竞争的随机接入流程接入目标小区。
13)目标eNB为UE回复上行资源分配指示和定时提前
14)UE接收到包含MobilityControlInfo的RRC重配置消息后,中断与源小区的无线连接,并开始同目标小区建立新的无线连接,在这段时间内,数据传输被中断。
这其中包括下行同步建立、定时提前、数据发送等步骤。
当UE成功接入到目标小区,UE发送RRC连接重配置完成信息到目标小区去指示切换进程对于UE已完成。
15)目标eNB向MME发送路径转换请求消息来告知UE更换了小区。
此时空口的切换已经成功完成
16)MME向S-GW发送用户平面更新请求消息
17)S-GW将下行数据路径切换到目标eNB侧。
S-GW在旧路径上发送一个或多个“endmarker”包到源eNB,然后释放源eNB的用户平面资源
18)S-GW向MME发送用户平面更新相应消息
19)MME向目标eNB发送路径转换请求ACK消息。
步骤12)~16)完成了路径转换过程,该过程的目的是将用户平面数据路径从源eNB转到目标eNB
20)MME向源eNB发送UE上下文释放消息,通知源eNB切换成功并触发源eNB释放资源
21)收到UE上下文释放消息后,源eNB释放无线资源承载和与UE上下文相关的控制平面资源
3.3基站间X2切换流程
基站间X2切换信令流程详解:
1)源eNB通过RRC重配置消息发送测量控制消息给UE,UE按照源eNB下发的测量控制在UE的RRC协议端进行测量配置,并向源eNB发送RRCConnectionReconfigurationComplete消息表示测量配置完成。
2)UE按照测量配置消息执行测量并向源eNB上报测量报告,主要包括服务小区和邻区信息,如RSRP、RSRQ等
3)源eNB基于测量报告和无线资源管理信息作出UE切换的判决,确定一个合适的目标小区,请求接入目标小区所属的eNB。
4)为了在目标测为切换预留资源,源eNB向目标eNB发送HandoverRequest信息,并传送必要的信息,包括:
切换原因、目标小区ID、UE上下文信息、SAE承载ID、SAE承载QOS参数、RRC上下文信息等。
5)目标小区进行资源准入,为UE的接入分配空口资源和业务的SAE承载资源
6)目标小区资源准入成功后,向源eNB发送HandoverRequestAcknowledge消息,通知源eNB已经在目标eNB中准备好资源,包括SAE承载信息
7)源小区将切换执行时UE接入目标小区所需要的参数生成RRCConnectionReconfiguration消息发送给UE执行切换。
主要包括小区ID、载波频率、目标功率等无线资源和物理资源配置等
8)源eNB向目标eNB发送SNStatusTransfer,用于在切换工程中发送上行/下行E-RAB的PDCPSN和HFN状态
9)UE收到切换命令后执行与目标小区的上行同步,如果在切换命令中配置了随机接入专用Preamble码,则使用非竞争随机接入流程接入目标小区,如果没有配置专业Preamble码,则使用基于竞争的随机接入流程接入目标小区。
10)目标eNB为UE回复上行资源分配指示和定时提前
11)UE接收到包含MobilityControlInfo的RRC重配置消息后,中断与源小区的无线连接,并开始同目标小区建立新的无线连接,在这段时间内,数据传输被中断。
这其中包括下行同步建立、定时提前、数据发送等步骤。
当UE成功接入到目标小区,UE发送RRC连接重配置完成信息到目标小区去指示切换进程对于UE已完成。
12)目标eNB向MME发送路径转换请求消息来告知UE更换了小区。
此时空口的切换已经成功完成。
13)MME向S-GW发送用户平面更新请求消息
14)S-GW将下行数据路径切换到目标eNB侧。
S-GW在旧路径上发送一个或多个“endmarker”包到源eNB,然后释放源eNB的用户平面资源
15)S-GW向MME发送用户平面更新相应消息
16)MME向目标eNB发送路径转换请求ACK消息。
步骤12)~16)完成了路径转换过程,该过程的目的是将用户平面数据路径从源eNB转到目标eNB
17)目标eNB向源eNB发送UE上下文释放消息,通知源eNB切换成功并触发源eNB释放资源
18)收到UE上下文释放消息后,源eNB释放无线资源承载和与UE上下文相关的控制平面资源。
4切换测量及测量报告及无线参数分析
LTE系统内测量报告有A1、A2、A3、A4和A5事件,其中,同优先级的切换采用A3事件,建议同频时采用;不同优先级采用A4和A5事件,建议双层网时采用;A1为关闭异频测量的事件;A2为开启异频测量的事件。
基于覆盖切换相关参数可分为3类:
门限、迟滞及定时器、个性化切换补偿。
其具体功能如下:
门限:
评价信号质量好坏的基础和门槛。
A3事件用的是相对门限。
迟滞及定时器:
对于事件判决(无论是进入还是退出)起作用。
迟滞总是从比较判决的不等式上起到延缓事件进入或退出的作用,提高判决的可靠性,与门限配合使用。
而定时器所起的延缓作用与门限值无关,是从时间上考察保持某种状态的持久性,包括进入和退出事件,以提高事件上报的可靠性和准确性。
个性化切换补偿:
直接对服务小区或者邻小区的补偿,补偿量为正值时,加在服务小区测量值上起到限制切换发生的目的,加在邻小区测量值上起到促进切换发生的目的。
另外个性化切换补偿可以设为与特定频率、特定小区相关。
例如Ofs、Ofn和Ocs、Ocn。
服务小区可以与某些特定小区配置个性化的Ocn和Ofn,Ocn和Ofn取正值时促进UE更容易切换到这些小区。
A3事件的进入条件为:
其中
Mn:
邻小区测量结果,不包括任何的偏置;
Ofn:
邻小区频率特定的偏差;
Ocn:
邻小区的小区特定的偏差;
Hys:
进入和离开该事件之间的滞后参数;
Ms:
本小区测量结果,不包括任何偏置;
Ofs:
服务频点(本小区频点)的频率特定的偏差;
Ocs:
本小区的小区特定的偏差;
Off:
A3事件的偏差,需要高层配置。
R10版本(608版本)协议A3事件略有变动:
将A3事件的Ms变更为Mp,Mp为主小区,原来的Ms意义为辅助小区,这是用于载波聚合的概念。
在不采用载波聚合,即只有一个载波提供业务的情况下,Mp的意义与R9版本的Ms一样。
在使用载波聚合时,判决条件为Mp,主小区的RSRP。
小区一旦部署好,Ocs、Ocn就是确定的值。
如果在网络规划时将当前服务小区的Ofs、Ocs值和邻区的Ofn、Ocn值设置成一样的,那么A3事件进入的公式就可以简化为:
即
在测试软件中,这些切换参数位置如图4-1:
图4-1切换门限及时间参数
A3-Offset为上述协议中的Off参数,其与A3-Hys共同构成A3事件上报的门限
Hysteresis为上述协议中的Hys参数,其与A3-Off共同构成A3事件上报的门限
TimeToTrigger为A3事件上报的时间滞后值。
CellIndividualOffset为上述协议中的Ocn参数,意义为邻小区个性偏移,调整服务小区与某个特定小区之间的门限值。
异频测量涉及到的参数有:
A1-RSRP门限,停止异频测量门限值,当服务小区测量RSRP高于A1-RSRP+A1-Hys,去激活测量GAP,停止异频测量。
研发建议取值为-86dBm。
A1-Hys,A1事件触发滞后因子,与A1-RSRP一起,组成A1事件上报的门限值。
A1-timetotrigger,A1事件触发滞后时间。
A2-RSRP门限,停止异频测量门限值,当服务小区测量RSRP低于A2-RSRP+A2-Hys,激活测量GAP,开启异频测量。
研发建议取值为-90dBm。
A2-Hys,A2事件触发滞后因子,与A2-RSRP一起,组成A2事件上报的门限值。
A2-timetotrigger,A2事件触发滞后时间。
测量GAP配置指示,开启和关闭GAP配置。
此开关在我司设备只要配置了异频邻区,就自动打开了。
所以在不需要异频切换的小区,必须删除异频邻区。
测量GAP模式,为测量GAP的周期,两种配置,40ms和80ms,为与CQI上报周期错开,故一般设置为80ms。
终端测量异频的子帧数为每周期6个子帧,加上测量周期前后的ACK/NACK,PDCCH调度损失,每周期会有10个子帧无法调度资源,若GAP周期为80ms,则每周期损失12.5%的PRB资源。
因此,对于测量GAP开启和关闭,需要进行优化。
测量GAP偏移,测量GAP的频率偏移,研发建议取值为68。
5切换KPI分析
5.1切换KPI定义详解
目前切换相关的KPI指标有:
1)同频站间X2口切换准备成功率:
该指标反映了同频eNB间通过X2接口切换准备过程的成功概率。
图5-1同频