第十二课LTE切换信令过程Word文件下载.docx

1、overall等待目标端响应。源eNodeB向目标eNodeB发起切换请求,请求在目标端建立与MME之间的信令承载SAE bearers,SAE bearers包含SAE承载的ID,承载的业务的QoS参数,服务网关地址等信元。如果请求的SAE bearers中至少有一个在目标端准入通过,则目标eNodeB应该为准入通过的SAE bearers保留必要的资源,并且向原端发送HANDOVER REQUEST ACKNOWLEDGE消息（如图1所示。在ACK消息中,目标eNodeB回复资源已经准备好的SAE bearers列表信息（也就是准入通过的SAE bearers和准入失败的SAE beare

2、rs列表信息,并且要包含一个合理的失败原因。源eNodeB收到ACK消息后,停止定时器TRELOCprepl ,同时启动定时器TX2RELOC,终止切换准备流程。如果目标eNodeB在切换准备阶段,没有任意一个SAE bearer准入成功或者有其他错误发生,则目标eNodeB应该发送HANDOVER PREPARATION FAILURE消息到源eNodeB。这个消息应该包含Cause信元并且对其赋值表明相应的失败理由（如图2所示。 图1切换准备,成功流程图2切换准备,失败流程（2 X2接口UE上下文释放释放资源的流程是目标eNodeB通知源eNodeB释放UE在源eNodeB的控制面的上下文

3、资源可以释放了。成功流程如图3所示。图3 UE上下文释放流程释放资源的流程是目标eNodeB发起的。通过发送UE CONTEXT RELEASE消息,目标eNodeB通知源eNodeB切换成功,并且触发释放资源的流程。UE CONTEXT RELEASE消息携带UE在源eNodeB内的ID（Old eNodeB UE X2APID,当源eNodeB收到该消息后,可以释放与该UE相关的控制面承载的资源。如果一直到定时器TX2RELOC超时,源eNodeB都没有被触发进行释放资源的流程,则eNodeB应该自动释放UE在eNodeB上相关的所有的资源并且向MME请求释放UE在MME 上的相关上下文。

4、如果在收到UE CONTEXT RELEASE消息或者定时器TX2RELOC超时之前UE回到源eNodeB,则源eNodeB停止定时器TX2RELOC并继续后续流程。（3 切换取消该流程是源eNodeB向目标eNodeB发送的消息,指示目标eNodeB取消一个正在进行的切换,如图4所示。切换取消流程通过源eNodeB发送HANDOVER CANCEL消息触发。源eNodeB应该给出一个合理的HANDOVER CANCEL的原因。收到HANDOVERCANCEL消息后,目标eNodeB应该移除所有相关的UE的上下文信息,并且释放先前在切换准备流程中为UE所保留的资源。如果某个eNodeB收到一个

5、HANDOVER CANCEL消息,其中包含的上下文信息在本eNodeB并不存在,则eNodeB获略此消息。图4切换取消流程2. S1接口切换相关信令当UE从一个eNodeB的小区切换的另一个eNodeB的小区时,源端和目标端的eNodeB会通过S1接口同MME发生一系列的信令交互配合切换成功完成,下面将进行详细说明。（1 S1接口切换准备S1接口切换准备流程的作用是源eNodeB侧判决需要发起切换,并准备向目标侧进行切换,通过MME请求目标侧eNodeB准备相关切换资源分配,如图5所示。图5 S1接口切换准备,成功流程源eNodeB使用HANDOVER REQUIRED消息触发切换准备流程,

6、该消息由源eNodeB发往所属的MME。当切换准备过程结束,包括目标侧完成资源分配,MME会用HANDOVER COMMAND作为响应消息发往源eNodeB,通知切换准备流程成功。而如果存在任何的SAE Bearer没有权限切换到目标侧,那么该SAE Bearer就需要在HANDOVER COMMAND消息中由信元SAE Bearers to Release List中给出。如果目标侧没有能力接受任何一个切换入的SAE Bearer,或者切换准备过程中存在错误, MME将会向源eNodeB发送HANDOVER PREPARATION FAILURE消息,并在消息中携带适当的原因值,如图6所示。

7、图6 S1接口切换准备,失败流程（2 S1接口切换资源分配切换资源分配流程是MME用来通知目标eNodeB为切换入的UE分配及预留资源,包括建立该UE的通信上下文,如图7所示。图7 S1接口切换资源分配,成功流程MME通过向目标eNodeB发送HANDOVER REQUEST消息触发本流程。在目标eNodeB 为UE分配好所有必须的SAE承载资源后,目标eNodeB向MME发送HANDOVER REQUEST ACKNOWLEDGE消息。该消息中应该将目标小区为SAE承载所分配的资源信息填写在SAE Bearers Admitted List信元中。对于未分配的SAE承载资源,需要填写在SAE

8、 Bearers Failed to Setup List信元中。如果目标eNodeB没有能力接受任何一个切换入的SAE Bearer或在切换准入过程中发生失败,则需要通过向MME发送包含特定原因值的HANDOVERREQUEST FAILURE消息告知MME切换资源分配失败,如图8所示。UE通过S1接口切换时,需要S1接口切换准备和S1接口资源分配两对信令配合使用才能完成源端和目标端的切换准备工作。图8 S1接口切换资源分配,失败流程（3 S1接口切换结束通知S1接口切换结束通知流程是由目标eNodeB通知MME切换已经完成,如图9所示。图9 S1接口切换结束通知当UE切换入目标小区后,目标

9、eNodeB向MME发送HANDOVER NOTIFY消息,指示S1接口此次切换流程成功完成。（4 S1接口取消切换取消流程的目的是源eNodeB取消一个正在进行的切换流程。在切换准备流程中或切换准备流程结束后,当源eNodeB未能指示UE执行切换动作或者UE在执行切换动作之前又重新把源eNodeB视为服务eNodeB时,源eNodeB可以使用切换取消流程取消息本次切换,如图10所示。图10 S1接口切换取消流程源eNodeB通过向MME发送HANDOVER CANCEL消息触发本流程。消息中需要在Cause 信元中携带适当的切换取消原因。在收到HANDOVER CANCEL消息后,MME应该

10、终止进行中的切换准备流程,并释放所有与切换相关的资源,同时向源eNodeB发送HANDOVERCANCEL ACKNOWLEDEGE消息。发送和接收到HANDOVER CANCEL ACKNOWLEDGE 消息后,分别在MME和源eNodeB终止本流程。（5 路径切换请求路径切换请求的目的是请求将业务数据的通道改变,具体讲就是将源SAE bearers中的GTP节点切换到在目标eNodeB中新建立的SAE bearers的GTP节点,如图11所示。目标eNodeB能过向MME发送PATH SWITCH REQUEST消息触发本流程。在MME,将业务传输两端的节点地址更新完成后,MME会向eNo

11、deB发送PATHSWITCH REQUEST ACKNOWLEDGE消息结束本次流程,该消息应该携带节点地址得到更新的SAE bearers列表和未能得到更新的SAE bearers列表,如果所有的SAE bearers都未能更新成功,MME则向eNodeB发送PATH SWITCH REQUEST FAILURE消息,并在消息中携带适当的原因值,如图12所示。图11 Path Switch请求,成功流程图12 Path Switch请求,失败流程3. UU接口切换相关信令UE从一个小区切换到另一个小区,等到目标小区的资源一切准备就绪,会向UE发送空口消息,要求UE执行切换动作,与新小区之间

12、建立无线链路,并释放与源小区之间的无线链路,如图13所示。图13空口切换,成功流程UE收到RRC Connection Reconfigration消息,消息中含有IE Mobility controlinformation 执行此流程。UE的RRC层识别到此消息为移动性管理的相关信息,对UE的L1、L2进行重配置,重配置完成后,UE会回复RRC Connection Reconfigration Complete消息。如果UE重配置失败,向网络侧发送RRC Connection Reconfigration Failure消息,表明空口切换失败。如图14所示。图14空口切换,失败流程4.切换

13、流程分析LTE系统内切换（1eNodeB内切换当UE所在的源小区和要切换的目标小区同属一个eNodeB时,发生eNodeB内切换。eNodeB内切换是各种情形中最为简单的一种,因为切换过程中不涉及eNodeB与eNodeB之间的信息交互,也就是X2、S1接口上没有信令操作,只是在一个eNodeB内的两个小区之间进行资源配置,其流程图如图15所示。对其中L3协议层的具体流程分析如下,其中步骤1、2、3、4为切换准备阶段,步骤5、6为切换执行阶段,步骤7为切换完成阶段。1 eNodeB向UE下发测量控制,通过RRC Connection Reconfigration消息对UE的测量类型进行配置;2

14、 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 Connection Reconfigration Complete消息表示测量配置完成;3 UE按照测量配置向eNodeB上报测量报告;4 eNodeB根据测量报告进行判决,判决该UE将发生eNodeB内切换,在新小区内进行资源准入,资源准入成功后为该UE申请新的空口资源;5 资源申请成功后eNodeB向UE发送RRC Connection Reconfigration消息,指示UE发起切换动作;6 UE接入新小区后eNodeB发送RRC Connection Reconfigration Complete消息指示UE已经接入新小区;7 eNodeB收到重配置完成消息后,释放该UE在源小区占用的资源。图15 eNodeB内切换（2通过X2的eNodeB间切换当UE所在的源小区和要切换的目标小区不属于同一eNodeB时,发生eNodeB间切换, eNodeB间切换流程复杂,需要加入X2和S1接口的信令操作,其流程图如图16所示,对其中L3的信令分析如下,其中步骤1、2、3、4、5、6、7为切换准备阶段,步骤8、9为切换执行阶段,步骤10、11、12、13为切换完成阶段:1 源eNodeB向UE下发测量控制,通过RRC Connection Reconfigration消息