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1、S1、X2 接口切换对比分析报告1、 LTE 切换LTE 中的切换是硬切换。 LTE 中没有“空闲切换” 、 “接入切换 ”，与之对应的是“小区重选” 。LTE 切换分为站内切换和站间切换。站间切换又分为 S1 接口切换和 X2 接口切换。其中 S1 接口是 eNB 和 MME 之间的接口，X2 接口是两个 eNodeB 之间的接口。LTE 切换时需要 UE 上报测量的结果（包括 RSRP，RSRQ 等） ，而上报又分为周期性上报和事件触发的上报。 周期性上报由基站配置，UE 直接上报测量的结果。事件触发的上报又分为同频系统的事件和异频系统间的事件： 系统内：1. 事件 A1，服务小区好于绝对
2、门限；这个事件可以用来关闭某些小区间的测量。 2. 事件 A2，服务小区差于绝对门限；这个事件可以用来开启某些小区间的测量，因为这个事件发生后可能发生切换等操作。 3. 事件 A3，邻居小区好于服务小区；这个事件发生可以用来决定 UE 是否切换到邻居小区。 4. 事件 A4，邻居小区好于绝对门限； 5. 事件 A5，服务小区差于一个绝对门限且邻小区好于一个绝对门限；这个事件也可以用来支持切换。系统间：1. 事件 B1(Inter RAT neighbour becomes better than threshold)：表示异系统邻区质量高于一定门限，满足此条件事件被上报时，源 eNodeB 启
3、动异系统切换请求；类似于 UMTS 的 3C 事件。2. 事件 B2(Serving becomes worse than threshold1 and inter RAT neighbour becomes better than threshold2)：表示服务小区质量低于一定门限并且异系统邻区质量高于一定门限。现网使用 A3 切换。切换触发条件为邻小区 RSRP 高于服务小区 RSRP 3dB，且持续320ms。此时 UE 上报测量报告，触发切换。相关参数为：1.TIME TO TRIGGER（事件发生到上报的时间差）：320ms2.a3Offset（A3 事件偏移）单位 dB：1.53
4、.hysteresis（判决迟滞范围）单位 dB：1.52、 X2 接口切换与 S1 接口切换根据源 eNB 和目标 eNB 是否连接到同一个 MME 以及他们之间是否存在 X2 连接，LTE 中的切换分为 X2 切换和 S1 切换。LTE 中将缺省进行 X2 切换，除非源 eNB 和目标 eNB 之间不在同一个 MME 的范围或者不存在 X2 连接。由信令流程可以直观的看出 X2 接口切换与 S1 接口切换之间的区别。(同 MME 下，且不考虑与网关之间的信令)2.1、 S1 接口切换信令流程如下：由上图可见：S1 接口切换共 14 条信令，图中分为 4 个过程。S1 接口切换根据上面信令流
5、程，可以更细致的分为 5 个过程。1.判决 S1 切换。eNB1 向 MME 上报 handover Require 消息请求进行 S1 切换。2.分配专用资源。MME 向 eNB2 发送 handover Request 消息要求 eNB2 准备专用资源。3.Detach from S-eNB。eNB2 向 MME 上报切换请求 ACK 消息后，eNB1 收到 MME 允许切换的信令，eNB1 向 Ue 下发 RRC connection Reconfiguration 消息，并向 MME 上报 eNB Status transfer 消息，MME 将 eNB1 上报的 Status tra
6、nsfer 消息下发给 eNB2，Detach 过程结束。4.建立与目标小区的连接。Ue 向 eNB2 请求随机接入，并发送随机接入前缀（Preamble） ，eNB2 下发随机接入响应，Ue 上报 RRC connection Reconfiguration Complete消息。随后 eNB2 向 MME 上报 handover notify 消息，通知 MME 切换执行完成。5.删除 Ue 实例。MME 收到 eNB2 上报的 handover notify 消息后，通知 eNB1 释放关于Ue 的上下文配置，eNB1 上报释放完成。切换完成。2.2、 X2 接口切换信令流程如下：由上图
7、可见，X2 接口切换共有 11 条信令，X2 接口切换与 S1 接口切换都被分为 4 个部分。和 S1 接口切换相同，都可细分为 5 部分，加上“建立与目标小区连接 ”。1.判决 S1 切换。UE 向 eNB1 上报 Measurement Report 消息请求 X2 切换。2.分配专用资源。eNB1 向 eNB2 发送 handover request 消息，要求 eNB2 预留切换所需资源。3.Detach from S-eNB。eNB2 向 eNB1 发送切换请求 ACK 消息，eNB1 向 UE 下发RRCconnectionReconfiguration 消息，并向 eNB2 发送
8、 SN Status transfer 消息，UE 从 eNB1 Detach。 SN Status transfer 消息作用：发生切换时 PDCP PDU 还未传输完毕，使用 SN 来记录源小区已经传输完成的 PDCP PDU，所以需要高速目标小区已经完成的 PDCP PDU数，切换成功后目标小区接着传输未完成的 PDU。4.建立与目标小区的连接。UE 向 eNB2 上报随机接入请求，并发送随机接入前缀（Preamble） 。eNB2 下发随机接入响应。UE 上报 RRCconnectionReconfigurationComplete 消息。切换执行成功。5.删除 Ue 实例。eNB2
9、向 MME 上报 Path Switch Request 消息，请求路径转换。MME向 eNB2 下发 Path Switch Request ACK 消息允许路径转换。随后 eNB2 向 eNB1 发送 UE context release 消息，要求释放 UE 上下文配置。切换完成。 Path Switch Request 消息作用：目标 eNB 发送 Path Switch Request 消息给 MME,通知 MME UE 的接入小区已经发生改变。请求更新业务数据通道的节点地址。 Path Switch Request ACK 消息作用：MME 返回 Path Switch Reque
10、st 的确认消息Path Switch Request ACK 给目标小区。表示可以在新的 SAE 承载上进行业务通信。2.3、 S1 接口切换与 X2 接口切换比较信令流程对比如下:从上面对比图可以明显看出，S1 接口切换信令比 X2 接口切换信令少 3 条。 判决切换对比：S1 接口切换需要 2 条信令，多出 eNB1 向 MME 发送 handover Require 消息。而 X2 接口切换只需要 1 条信令就能完成。 资源分配阶段：S1 接口切换中 MME 向 eNB2 发送切换请求消息，eNB2 回复 MME 切换请求 ACK 消息，之后 MME 再向 eNB1 下发切换命令，经过
11、 3 条信令。而 X2 接口切换中，eNB1 直接向 eNB2 发送切换请求消息，eNB2 回复 eNB1 切换请求 ACK 消息。只经过 2 条信令。 切换完成过程：如果从 RRC Connection Reconfiguration 信令算为切换开始，到 RRC Connection Reconfiguration Complete 信令为切换完成。由上面对比图可以发现，S1 接口切换中，eNB1 向 eNB2 发送 Status transfer 消息要比在 X2 接口切换中多 1 条信令。即，X2 中 eNB1 直接向 eNB2 发送 Status transfer 消息，而 S1 中
12、 eNB1 需要先向 MME 发送 Status transfer 消息，然后 MME 再向 eNB2 发送该消息。 UE 删除实例过程：该过程虽然内容不尽相同，但经过 3 条信令。在时延上没有太大差别。根据以上分析可以发现：总体上，S1 接口切换要比 X2 接口切换信令更复杂，信令流程更长，直接导致在时延上的劣势。所以在条件允许的情况下，我们应该尽量选择 X2 切换，以提高用户感知度，降低切换失败发生的概率。3、 切换相关参数3.1、 测量配置号该参数指示一条测量配置信息。在 E-UTRAN FDD 小区测量参数内以测量配置号确定选择的测量配置。新建一条测量配置时可对其进行修改。3.2、 选
13、择切换方式1、 S1 切换肯定有2、 X2 切换可以有-如果配置 X2 口，则优先执行 X2 切换-X2 口偶联需要互陪，对端端口号 36422-邻区配置中打开“支持 X2”开关（默认支持）3、上报方式-事件触发（A3 事件）-周期上报3.3、 基于 A3 事件触发上图为配置 A3 事件触发的几个关键参数。 基于 A3 事件的切换参数：A3 事件的进入条件为：Mn+Ofn+Ocn-HysMs+Ofs+Ocs+OffA3 事件的离开条件为：Mn+Ofn+Ocn+HysOff+HysA3 事件的离开条件为：Mn-Ms Ms+Off+Ocs + Off + Hys 时进入到 Mn+Ofn+OcnMs
14、+Ofs+Ocs+Off-Hys 时离开。如果假设当前无线环境为均匀变化的，那么也可以将迟滞看做是确定了 A3 事件持续时间的一个参数。如果 report on leave 没有启用，建议该值取 03.6、 离开时是否上报A3 事件离开上报（reportOnLeave）该参数指示“UE 在离开 A3 事件时是否上报测量报告”判决条件为：Mn+Ofn+Ocn+HysMs+Ofs+Ocs+Off系统默认值为不上报。3.7、 小区个体偏移小区个体偏移（Cell Individual Offset,CIO） 。CIO 即为上述 A3 判决条件中的 Ocs/Ocn。如果需要使服务小区到某个邻区的切换更容
15、易，可以跳大该邻区的 CIO,通常用于拐角或深度衰落处。3.8、 层 3 滤波系数层 3 滤波系数（layer3filtering，filtercoefficient）为了防止测量报告过程中的随机干扰，对测量过程采用平滑滤波算法。该参数越大，对信号平滑作用越强，抗快衰能力越强，但对信号变化的跟踪能力越弱；该参数越小，对信号变化的跟踪能力越强，但对信号平滑作用越弱，抗快衰能力越弱。如果该值过大，则会由于不能及时地判断切换而造成 UE 掉话；如果该值过小，则容易误判而进行错误的切换。UE 上报的测量结果需要经过层 3 滤波以消除抖动。RRC 使用的结果都需要经过层 3 滤波后方可使用。滤波公式为
16、=(1)1+其中 =(12)/4为更新后的滤波测量结果， 为旧的滤波测量结果， 为最新收到的来自物理层的测 1 量结果。上式中的 k 即为层 3 滤波系数从上式可以看出， 结果为 相加的结果。且当 k 变大时，a 变小。 1占比 1和 占比 结合参数定义可得出：k 越大， 占比越大， 占比就越小，对信号平滑作用越强，抗 1 快衰能力越强，但对信号变化的跟踪能力越弱；k 越小， 占比越小， 占比就越大，1 对信号变化的跟踪能力越强，但对信号平滑作用越弱，抗快衰能力越弱。表示对信号平滑起作用，而 对信号变化的跟踪能力起作用。1 k=0，层 3 滤波系数不起作用，系统默认值为 4。3.9、 上报次数与间隔上报间隔（reportinterval） 、上报次数（reportamount ）事件触发：上报间隔可与上报次数配合使用。
