1.3.3MeasurementReport消息
✍触发条件:
当UE完成测量后,会依照测量报告配置对报告条件进行评估,当设定条件满足时,UE会将测量结果填入MeasurementReport消息,发送给eNB。
✍发送网元(UE)处理:
测量后将measResultServCell包含最好的相邻小区,直至数目达maxReportCells。
如果triggerType为“event”,或者purpose为“reportStrongestCells”,设置measResult包含reportConfig中reportQuantity指示的测量量,按triggerQuantity降序排列,也就是说最好的小区被包含在最前面。
如果purpose为“reportCGI”,包含含有
所有已经成功获取的域的cgi-Info✍接收网元(eNB)处理:
获取测量结果。
测量报告消息内容如图1–4所示:
图1–4:
测量报告消息内容
关键IE:
physCellId:
所报告小区的物理小区IDcellGlobalId:
所报告小区的CGIOPTIONALtrackingAreaCode:
跟踪区域码OPTIONALplmn-IdentityList:
PLMN标识列表OPTIONALrsrpResult:
RSRP测量结果
rsrqResult:
RSRQ测量结果
2切换过程
作为TD-SCDMA演进技术的TD-LTE系统,可以采用快速硬切换方法实现
不同频段之间以及各系统间的切换,从而更好地实现地域覆盖和无缝切换,并且实现与现有3GPP和非3GPP的兼容。
软切换由于设备复杂度高、定时难度大,会带来较高处理能力的需求,因而未被采用。
核心网的设计也发生了相应的改变,增加了系统架构演进(SAE)和3GPP模块,实现了LTE系统与3GPP和非3GPP系统切换的兼容。
2.1切换技术
切换过程都会被分为4个步骤:
测量、上报、判决和执行。
接收功率、误比特率和链路距离都能够作为测量标准从而进行理论上的估计和相应的处理。
TD-LTE系统的切换是UE辅助的硬切换,他和FDD-LTE硬切换的最大区别在于:
在TD-LTE中导频信号是在一个特殊的时隙上进行传输,而FDD-LTE系统中导频信道则占用一整个帧长度,所以基于导频信道的测量标准对于TD-LTE来说并不是那么精确。
所以对于TD-LTE的测量,还需要结合信道质量、UE的位置和导频信号强度来进行。
在连接模式下的E-UTRAN内切换是终端辅助网络控制的切换。
切换主要分成切换准备、切换执行和切换完成3个部分,这3个部分在文章的信令交互部分有详细的说明。
其中eNB包括以下几种切换:
基于无线质量的切换:
通常进行此类切换的原因是:
UE的测量报告显示出存在比当前服务小区信道质量更好的邻小区。
基于无线接入技术覆盖的切换:
此类切换是在UE丢失当前无线接入技术(RAT)覆盖从而连接到其他RAT的
情况下产生的。
例如,一个UE远离了城市区域从而丢失TD-LTE覆盖,网络就会切换到UE检测到的质量次好的RAT,如通用移动通信系统(UMTS)或者全球移动通信系统(GSM)。
基于负载情况的切换:
此类切换用于当一个给定小区过载时,尽量平衡属于同一操作者的不同RAT间的负载状况。
例如,如果当一个TD-LTE小区非常拥挤,一些用户就需要转移到相邻TD-LTE小区或是相邻UMTS小区中。
2.2切换
2.2.1切换类型
LTE切换可分为以下几种类型:
✍系统内切换
✍eNB内切换(intra-eNB):
同一个eNB下2个小区之间的切换;
✍eNB间切换(inter-eNB):
X2切换、S1切换。
不同eNB下的2个小区之间的切换;
✍系统间切换:
E-UTRAN与其他系统之间的切换(inter-RAT)
2.2.2切换原则
1.eNB选择信号最强(RSRP/RSRQ值最大)的小区作为目标小区;
2.如果目标小区同是存在S1和X2接口,则进行X2切换;
2.2.3切换方法:
采用了UE辅助网络控制的方法,分为测量✍上报✍判决✍执行4个步骤。
2.3切换流程
RRCConnectionReconfiguration这条消息是用来修改RRC连接配置的,主要内容包含测量配置(measConfig)、移动性控制(mobilityControlInfo)、无线资源管理(RBs、MAC层主要配置、物理信道配置)、NAS消息和鉴权配置。
切换命令为携带IEmobilityControlInfo的RRCConnectionReconfiguration消息。
2.3.1eNB内切换
图2–1:
eNB内切换流程
1.eNodeB根据区域限制信息配置UE的测量过程,并通过RRC重配置消息发送测量控制信息给UE。
UE按照eNodeB下发的测量控制在UE的RRC协议端进行测量配置,并向eNodeB发送RRCConnectionReconfigurationComplete消息表示测量配置完成。
2.UE按照测量配置向eNodeB上报测量报告,包含服务小区和邻小区信息,如RSRP、RSRQ测量信息。
3.eNodeB基于测量报告和无线资源管理信息作出UE切换的判决。
当eNodeB认为切换有必要,就确定一个合适的目标小区,请求接入控制目标小区。
4.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(SystemArchitectureEvolution)承载资源。
5.源小区将切换执行时UE接入目标小区所需的参数生成RRCConnectionReconfiguration信息发送给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.与目标小区完成上行同步。
7.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。
图2-2:
eNB内切换信令
RRCConnectionReconfiguration:
该消息携带有IEmobilityControlInfo,表示
切换命令。
消息内容如图所示:
图2–3:
RRCConnectionReconfiguration消息内容
关键IE:
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。
当UE收到携带IEmobilityControlInfo的RRCConnectionReconfiguration消息时启动此定时器,成功切换到目标小区时停止此定时器,超时则表示切换失败。
newUE-Identity:
新的UE标识
2.3.2基于X2的切换
图2–4:
基于X2的切换流程
1.SourceeNodeB根据区域限制信息配置UE的测量过程,并通过RRC重配置消息发送测量控制信息给UE。
UE按照eNodeB下发的测量控制在UE的RRC协议端进行测量配置,并向eNodeB发送RRC
ConnectionReconfigurationComplete消息表示测量配置完成。
2.UE按照测量配置向eNodeB上报测量报告。
SourceeNodeB基于测量报告和无线资源管理信息作出UE切换的判决。
当SourceeNodeB认为切换有必要,就确定一个合适的目标小区,请求接入控制目标小区的SourceeNodeB。
3.为了在目标侧为切换预留资源,SourceeNodeB向TargeteNodeB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。
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。
4.目标小区资源准入成功后,向SourceeNodeB发送HandoverRequestAcknowledge消息,通知源eNB已在目标eNB中准备好资源。
包括:
SAE承载信息。
5.SourceeNodeB将切换执行时UE接入目标小区所需的参数生成RRCConnectionReconfiguration消息发送到UE。
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.该消息由源eNB发送给目标eNB,用于在切换过程中发送上行/下行E-RAB的PDCPSN和HFN状态。
7.与目标小区完成上行同步。
8.UE接收到包含MobilityControlInfo的RRC重配置消息后,中断与SourceeNodeB的无线连接,并开始同TargeteNodeB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TargeteNodeB去指示切换进程对于UE已完成。
下图是在eNB侧跟踪到的信令流程图:
图2–5:
基于X2切换的信令
HandoverRequest:
关键IE:
UE-X2AP-ID\ECGI\GUMMEICause:
原因
UE-contextInformation:
UE上下文信息
UE-HistoryInformation:
UE历史信息
TraceActivation:
图2–6:
handoverrequest消息内容
其中UE上下文信息中包含上行GTP隧道信息,如下图:
图2–7:
UE上下文信息
HandoverRequestAcknowledge:
HandoverRequestAcknowledge消息内容包含新的UE-X2AP-ID(UE-X2AP-ID-NEW)、承载信息和切换命令,如下图所示:
图2