NR切换.docx

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NR切换

NR切换

5G切换前先了解一下5G的系统架构，特别是各网元之间的接口，因为很多的切换是需要经过不同的接口来执行的，下图是来自23.5014.3.1非漫游场景

与切换有关的常用接口有Xn（两个gNB之间）、N2（NR-RAN到AMF之间）和N26（MME和AMF之间）三个接口。

切换触发的类型有：

●无线的覆盖

●负载均衡

●特定的业务（如语音业务的QoS流）

Xn切换仅仅支持intraAMF之间的移动（Xnhandoversareonlysupportedforintra-AMFmobility），

NR网络在RRC连接态移动，控制面移动可以分为两种类型：

小区层移动（celllevelmobility）：

需要显示的RRC信令触发，比如切换。

站间切换流程如下：

1.源gNB发起切换并通过Xn接口发出切换请求。

2.目标gNB执行许可控制，并提供新的RRC配置作为切换请求确认的一部分。

3.源gNB通过转发在切换请求应答中接收到的RRCReconfiguration消息向UE提供RRC配置。

RRCReconfiguration消息至少包括小区ID和访问目标小区所需的所有信息，以便UE可以在不读取系统信息的情况下访问目标小区。

在某些情况下，基于竞争和非竞争随机访问所需的信息可以包含在RRCReconfiguration消息中。

目标小区的访问信息可以包括特定于波束的信息（如果有的话）。

4.UE将RRC连接移动到目标gNB并用RRCReconfigurationComplete应答。

注意：

如果授权允许，也可以在步骤4中发送用户数据

波束层移动（beamlevelmobility）：

不需要显示的RRC信令触发，gNB通过RRC信令向UE发送包含SSB/CSI资源和资源集的配置，用于触发信道的报告和触发状态以及干扰测量和报告。

然后通过物理层和MAC层控制信令在低层处理波束级移动性，RRC不需要知道在给定的时间点正在使用哪个波束。

基于SSB的波束级移动性是基于初始DL-BWP相关联的SSB，并且只能为初始DL-BWP和包含与初始DL-BWP相关联的SSB的DL-BWP配置。

对于其他DL-BWP，只能基于CSI-RS来执行波束级移动性。

控制面的切换

Intra-AMF/UPFHandover

1.源gNB中的UE上下文包含有关漫游和访问限制的信息，这些信息是在连接建立时或上次TA更新时提供的。

2.源gNB根据测量配置来配置UE测量过程和UE报告。

3.源gNB根据测量报告和RRM信息决定UE的切换。

4.源gNB向目标gNB发送一个切换请求消息，该消息通过一个透明RRC容器，其中包含目标侧准备切换所需的信息。

信息至少包括目标小区ID、KgNB*、源gNB中UE的C-RNTI、包括UE非活动时间的RRM配置、包括天线信息和下行载波频率等基本接入配置、应用于UE的当前QoS流到DRB的映射规则、源gNB的SIB1、不同RAT的UE能力、PDU会话相关信息，并且可以包括UE报告的测量信息，包括波束相关信息（如果可用）。

PDU会话相关信息包括切片信息和QoS流级QoS配置文件。

注意：

在发出切换请求之后，源gNB不应该重新配置UE，包括执行反射的QoS流到DRB映射。

5.忽略

6.忽略

7.源gNB通过RRCReconfiguration消息发送给UE来触发切换,包括接入到目标小区的信息：

atleastthetargetcellID,thenewC-RNTI,thetargetgNBsecurityalgorithmidentifiersfortheselectedsecurityalgorithms.也需要包括一些专用的RACHresources（theassociationbetweenRACHresourcesandSSB（s）,theassociationbetweenRACHresourcesandUE-specificCSI-RSconfiguration（s）,commonRACHresources,andsysteminformationofthetargetcell）。

RRM配置包括SSB和CIS相关的测量信息；

为目标小区波束赋性的公共RACH配置只与SSB相关，但是专门的RACH配置可以用CSI，具体有如下三类组合：

i）CommonRACHconfiguration;

ii）CommonRACHconfiguration+DedicatedRACHconfigurationassociatedwithSSB;

iii）CommonRACHconfiguration+DedicatedRACHconfigurationassociatedwithCSI-RS.

用户面

U-Plane处理的目标是在切换期间防止用户数据丢失，遵循的准则如下：

●在切换准备阶段，源gNB和目标gNB之间的隧道将建立；

●切换执行阶段，用户数据从源gNB到目标gNB之间转换；

●只要源gNB收到UPF下来的数据或源gNB缓冲未被清空，数据就应该按顺序进行转发；

切换完成期间：

●目标gNB向AMF发送路径切换请求消息，通知UE已获得访问，AMF随后触发与路径切换相关的5GC内部信令和UPF中源gNB到目标gNB的实际路径切换；

●只要源gNB收到UPF下来的数据或源gNB缓冲未被清空，数据就应该按顺序进行转发。

数据转发

以下描述用于系统内切换的数据转发原则。

源NG-RAN节点可以建议根据为PDU会话建立的QoS流进行下行链路数据转发，并且可以提供其如何将QoS流映射到drb的信息。

目标NG-RAN节点决定为PDU会话建立的每个QoS流的数据转发。

如果需要“无损切换（losslesshandover）”，并且应用于目标NG-RAN节点的QoS流到DRB映射允许应用于数据转发与应用于源NG-RAN节点的DRB映射相同的QoS流到DRB映射，并且如果所有映射到该DRB的QoS流都被接受用于数据转发，则目标NG-RAN节点建立下行链路转发那个DRB的隧道。

说白了就是目标小区的QoS流到DRB的映射和源小区保持一致。

对于应用了SN状态保持的DRB，目标NG-RAN节点可以决定建立UL数据转发隧道。

目标NG-RAN节点还可以决定为每个PDU会话建立下行链路转发隧道。

在这种情况下，目标NG-RAN节点提供已接受QoS流数据转发的信息，以及在源NG-RAN节点和目标NG-RAN节点之间建立的数据转发隧道的相应UPTNL信息。

源小区和目标小区之间建立一个数据转发的隧道。

如果在源NG-RAN节点重新映射了QoS流，并且在切换准备时仍在处理沿着旧源映射的用户分组，并且如果源NG-RAN节点在向目标NG-RAN节点提供SN状态时尚未接收到特定QoS流的SDAP结束标记，则源NG-RAN节点提供旧侧ULQoS的QoS映射信息流到尚未接收到SDAP结束标记的目标NG-RAN节点。

当UE最终根据旧的源侧映射发送UL用户数据时，目标NG-RAN将接收这些QoS流的结束标记。

源小区没有向目标小区发送结束标记，目标小区就沿用原小区的映射继续接收数据。

源NG-RAN节点还可以提议为一些PDU会话建立上行链路转发隧道，以便传输与QoS流相对应的SDAPsdu，对于该QoS流，在切换之前发生了流重新映射并且SDAP结束标记尚未接收到，并且对于该SDAPsdu，用户数据经由DRB在源NG-RAN节点处接收到QoS流已重新映射。

如果接受，目标NG-RAN节点应提供相应的UP-TNL信息，以便在源NG-RAN节点和目标NG-RAN节点之间建立数据转发隧道。

只要发生了DL用户数据包的数据转发，源NG-RAN节点就应该在同一个转发通道中转发用户数据，即。

●对于目标NG-RAN节点接受用于数据转发的任何QoS流，并且在源NG-RAN节点处为该QoS流映射到的DRB建立了DRB-DL转发隧道，则该QoS流的任何新分组应通过映射的DRB-DL转发隧道作为PDCPsdu转发。

●对于应用了SN状态保持的DRB，源NG-RAN节点可以通过DRBDL转发隧道向目标NG-RAN节点转发所有下行链路PDCPsdu，其SN对应于未被UE确认的PDCPpdu。

注意：

转发的PDCPsdu的SN在GTP-U扩展头的“PDCPPDUnumber”字段中携带。

●对于建立了DL-PDU会话转发隧道的目标NG-RAN节点接受用于数据转发的任何QoS流，源NG-RAN节点转发在NG-U上从UPF接收到的SDAPsdu。

只要对保留SN状态的drb进行UL用户数据包的数据转发，则源NG-RAN节点可以：

●如果源NG-RAN节点未接受来自目标NG-RAN节点的上行转发请求，或者如果目标NG-RAN节点在切换准备过程中未请求承载的上行转发，则丢弃无序接收的上行PDCPpdu；或者

●通过相应的DRBUL转发隧道转发到目标NG-RAN节点，如果在切换准备过程中，源NG-RAN节点已经接受了目标NG-RAN节点对承载的上行转发的请求，则上行链路pdpsdu及其对应于PDCPpdu的SN是无序接收的，包括与这些QoS流的用户数据相对应的PDCPsdu，对于这些PDCPsdu，在切换之前对QoS流进行了重新映射，并且SDAP结束标记尚未在源NG-RAN节点处接收到。

只要UL用户数据包的数据转发发生在PDU会话中，则源NG-RAN节点经由相应的PDU会话UL转发隧道转发，上行链路SDAPsdu对应于在切换之前发生流重新映射的QoS流，并且源NG-RAN节点尚未接收到SDAP结束标记，以及在源NG-RAN节点通过DRB接收到的，其中QoS流被重新映射到DRB。

结束标记数据包的处理：

●源NG-RAN节点从UPF接收每个PDU会话的一个或多个GTP-U端标记包，并在不再通过该隧道转发用户数据包时将端标记包复制到每个数据转发隧道中。

●通过数据转发隧道发送的结束标记包适用于通过该隧道转发的所有QoS流。

在通过转发隧道接收到结束标记分组之后，目标NG-RAN节点可以开始考虑与在目标NG-RAN节点从NG-UPDU会话隧道接收到的该转发隧道相关联的QoS流的分组。

From5GCtoEPC

前提条件是N26接口已配置；

不支持顺序和无损切换；

NR的异系统测量仅限制在E-UTRAN；

UE配置了E-UTRAN的异系统测量，则需要配置测量Gap，前提是：

UE仅支持per-UEmeasurementgaps

UE支持per-FRmeasurementgaps并且至少有一个NR服务小区在FR1上

控制面数据转发

●仅支持下行数据转发；

●服务NG-RAN节点处的PDU会话信息包含每个QoS流到对应E-RAB的映射信息。

●在切换准备时，源NG-RAN节点应决定哪些映射的E-rab被提议进行数据转发，并在源到目标容器中将该信息提供给目标eNB。

基于直接数据转发路径的可用性，源NG-RAN节点可以通过向5GC指示直接数据转发路径的可用性来请求应用直接数据转发。

●目标eNB为其接受数据转发的E-RAB分配转发TEID/TNL地址。

●在间接数据转发的情况下，在每个PDU会话的源NG-RAN节点和UPF之间建立单个数据转发隧道，其中，单个QoS流的至少数据会进行转发。

●在直接数据转发的情况下，源NG-RAN节点接收由目标eNB分配的用于数据转发的每个E-RAB的TEID/TNL地址

MobilityfromNR,successful

MobilityfromNR,failure

UE收到MobilityFromNRCommand

●如果T390在运行，停止T390定时器

●如果目前RAT是EUTRAN，1）考虑向E-UTRA发起的interRAT移动性；2）将nas-SecurityParamFromNR转发到上层（如果包含）

●根据inter-RAT消息进入目标小区；

MobilityFromNRCommandmessage

--ASN1START

--TAG-MOBILITYFROMNRCOMMAND-START

MobilityFromNRCommand:

:

=SEQUENCE{

rrc-TransactionIdentifierRRC-TransactionIdentifier,

criticalExtensionsCHOICE{

mobilityFromNRCommandMobilityFromNRCommand-IEs,

criticalExtensionsFutureSEQUENCE{}

}

}

MobilityFromNRCommand-IEs:

:

=SEQUENCE{

targetRAT-TypeENUMERATED{eutra,spare3,spare2,spare1,...},

targetRAT-MessageContainerOCTETSTRING,

nas-SecurityParamFromNROCTETSTRINGOPTIONAL,--CondHO-ToEPC

lateNonCriticalExtensionOCTETSTRINGOPTIONAL,

nonCriticalExtensionSEQUENCE{}OPTIONAL

}

fromEPSto5GSoverN26

1.仅支持下行数据转发；

2.目标NG-RAN从handoverrequest消息中收到E-RABID（s）andQoSFlowID（s）之间的映射关系。

间接数据转发

∙目标NG-RAN节点为每个PDU会话分配一个TEID/TNL地址，其中至少一个QoS流参与接受的数据转发。

∙目标NG-RAN节点发送切换请求确认消息，其中指示其已接受数据转发的PDU会话和QoS流的列表。

∙在UPF和每个PDU会话的目标NG-RAN节点之间建立单个数据转发隧道，对于该隧道，单个QoS流的至少数据要接受数据转发。

∙源eNB在切换命令消息中接收到E-RABid的列表，目标NG-RAN节点已接受相应PDU会话和QoS流的数据转发。

直接数据转发

∙源eNB指示到CN的直接路径可用性。

源eNB的决定由CN指示给目标NG-RAN节点。

∙目标NG-RAN节点为其接受用于数据转发的每个E-RAB分配一个TEID/TNL地址。

∙源eNB在切换命令消息中接收目标NG-RAN节点已经接受数据转发的E-RABid的列表。

准备阶段：

执行阶段