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1、LTE切换专题介绍目 录第1章 切换技术基础知识11.1 概述11.2 LTE切换类型11.2.1 按组网形式11.2.2 按触发原因11.2.3 按网络拓扑结构41.2.4 按是否下发测量41.3 基于覆盖的切换技术基本原理41.3.1 基于覆盖的切换技术基本功能41.3.2 基于覆盖的切换技术基本原理51.3.3 基于覆盖的切换算法51.4 切换技术应用场景6第2章 基于覆盖的切换流程92.1 站内切换流程92.2 跨站切换流程112.3 跨MME切换流程122.4 切换相关测量12第3章 切换相关的参数和KPI分析153.1 基于覆盖切换的无线参数分析153.1.1 门限193.1.2
2、触发上报时间263.1.3 事件上报判决迟滞283.1.4 A3事件离开上报指示303.2 切换相关的KPI分析323.2.1 同频异站X2口切换准备成功率323.2.2 同频异站S1口切换准备成功率323.2.3 同频异站X2口切出小区成功率333.2.4 同频异站X2口和S1口切出小区成功率333.2.5 切换成功率343.2.6 切换中断时间353.2.7 切换承载阻塞率36第1章 切换技术基础知识知识点：切换类型1.1 概述切换作为蜂窝网络运行过程中最为关键的技术之一，是为了保证移动用户通信的连续性以及网络负载和操作维护的需求。3GPP规范的LTE硬切换过程虽然保证了数据的不丢失，但较
3、长的中断时间给高QoS要求的业务产生了消极影响。LTE通过简便的S1、X2接口，配以eNodeB的临区列表，各网络节点可以方便、高效地进行信息交互，对切换过程进行信息支持，避免一些不必要的切换消耗。针对复杂的eNodeB切换环境，为了在保证QoS基本需求的基础上获得较高的业务质量，选取较高切换门限，有利于移动终端（UE）自适应地进入高质量小区接受服务，在增加局部用户业务体验的基础上提高了网络利用率。选择但一切换门限的局限性很大，不能很好地对全网的性能起到优化作用，适当地选择多参数加以方便的切换算法进行切换判决，不仅能够保证单一用户的业务需求和切换效率，也能在全网范围内均衡负载、优化资源。基于业
4、务自适应的LTE切换优化机制研究就是从以上几方面展开的。1.2 LTE切换类型1.2.1 按组网形式LTE切换方式根据组网形式可以分为：频内切换：同频组网时，切换的目标小区与服务小区位于相同的频段。启动频内切换测量，不需要Gap测量。可能同站，也可能异站。频间切换：异频组网时，切换的目标小区与服务小区位于不同的频段，可能是EUTRAN内的切换（站内切换、同一MME下的站间、不同MME下的站间），也可能是系统间的切换。需要启动频间切换测量，需要Gap测量。1.2.2 按触发原因LTE切换方式根据触发原因可以分为：基于覆盖的切换： 如下图1.2-1和1.2-2，A为源小区，B为邻区，A的覆盖范围不
5、包括B。UE从A小区移向B小区时发生的切换，此时源小区信号质量越来越差，邻区信号质量越来越好，如图1.2-3所示。图1.2-1中A和B可以异频，也可以同频组网。图1.2-2中A和B要异频组网，应用场景如A为室外宏小区，B为家庭基站，A不能切入B，B可以切入A。图 1.21 覆盖区域在地理上相交的相邻关系示意图图 1.22 覆盖区域在地理上包含的相邻关系示意图图 1.23 基于覆盖的切换信号强度示意图基于负荷的切换：负荷控制触发的强制切换、负荷均衡触发的切换，与覆盖区域信号质量无关，一般在密集城区高吞吐量场景下增加覆盖区域的容量而设计的，如图1.2-4、1.2-5、1.2-6所示，此时小区A与小
6、区B必须要异频组网。图 1.24 同覆盖关系示意图图 1.25 包含关系示意图图 1.26 被包含关系示意图基于业务的切换：对于某些特殊业务，LTE建网初期可能无法满足，比如核心网没有IMS，不能提供语音服务，那么可以切换到2G或3G网络中。基于UE移动速度的切换：LTE专门针对高速移动用户，设计高速小区。高速移动用户需要高速小区提供有保证的服务，移动终端在高铁等高速移动场景下，可以切换到周围的高速小区中。1.2.3 按网络拓扑结构LTE切换方式根据网络拓扑结构可以分为：eNB之内：站内多小区时，在地理上连续覆盖，彼此应该互为邻区。UE在同站小区间移动发生的切换信令流程比较简单，时延自然较小。
7、不需要通过X2口发送切换准备消息，也不要在核心网和基站间发送切换完成相关的一系列消息，小区间的信息交互如切换请求、应答、下行数据转发都在基站内部的板间进行。同一MME不同eNB间：需要X2口完成站间信息交互，需要S1口完成路径改变相应消息的传递。不同MME不同eNB间：切换准备消息不是通过站间X2口交互，而是各站与自己所属的MME交互，然后源MME与目标MME间交互切换请求和应答。1.2.4 按是否下发测量LTE切换方式根据是否下发测量可以分为：基于测量事件的切换：基站依据UE测量上报的邻区信息发起切换。盲切换：UE收到来自核心网的“MobilityFromEUTRACommand”如果用于切
8、换目的，UE按照该消息中指定的目标网络类型，切换到GERAN或者UTRA。基站不需要UE提供测量报告。1.3 基于覆盖的切换技术基本原理1.3.1 基于覆盖的切换技术基本功能 当移动终端在无线连接态RRC Connected时，从一个小区移向另一个小区，源小区的信号越来越弱，为使业务连续不中断，需要将终端从源小区切换到目标小区，继续享受网络提供的服务。而UE在RRC Idle态从一个小区移向另一个小区所进行的过程叫做小区重选。1.3.2 基于覆盖的切换技术基本原理 在UE第一次进入RRC Connected状态时，基站侧下发第一条RRC Reconfiguration消息中给UE配置切换测量事
9、件。当UE移向邻小区时，UE测得邻小区的信号强度与服务小区的信号强度，满足测量事件的上报，发送测量报告给服务小区，服务小区向最强邻区请求切换资源，最强邻区启动接纳控制，允许进入则切换，否则询问次强邻区。UE收到服务小区的携带移动控制信息的RRC Reconfiguration消息，开始切换。EUTRA系统内移动性管理测量的事件描述：A1事件：服务小区质量高于一个绝对门限（serving threshold）。用于关闭正在进行的频间测量和去激活gap；A2事件：服务小区质量低于一个绝对门限（serving Serving + Offset，Offset：+/-）。用于频内/频间的基于覆盖的切换；
10、A4 事件：邻区质量高于一个绝对门限。用于基于负荷的切换；A5 事件：服务小区质量低于一个绝对门限1（Servingthreshold2）。用于频内/频间的基于覆盖的切换。1.3.3 基于覆盖的切换算法算法原则：频内和频间测量采用不同的A3/A5配置，下发测量ID时也是不同的；EUTRA频内频间基于覆盖的切换均是基于A3/A5事件触发，由后台Intra-frequency Handover Strategy、Inter-frequency Handover Strategy参数分别来控制频内、频间基于覆盖的切换判决事件是采用A3还是 A5事件；频间测量和测量gap通过A2事件来启动，通过A1事
11、件来关闭；频内切换与频间切换的优先级，体现在频内A3/A5与频间A3/A5的上报门限配置上；EUTRA频内频间基于覆盖的切换由后台IntraF Handover Method、InterF Handover Method参数分别来控制频内、频间是基于事件的切换算法还是基于周期的切换算法，暂时只提供基于事件的切换算法，不提供基于周期的切换算法。EUTRAN内测量的处理：测量量：RSRP、RSRQ。事件触发量：由后台参数控制频内和频间事件的触发量（RSRP/RSRQ），一般上报的测量量与事件触发量是一致的。测量上报：事件上报、周期上报。EUTRA频内测量的下发、修改和关闭时机：频内测量的建立（Se
12、tup）：RRC连接建立后，与承载UE上下文建立消息的第一次RRC重配消息一起下发；由其它系统切换进入EUTRAN之后；频内切换/频间切换后。频内测量的释放（Release）：状态转入RRC_IDLE（无需通过消息通知UE释放测量，eNodeB内部释放）。EUTRA频间测量的下发、修改和关闭时机：频间测量的建立（Setup）：频间测量的建立（Setup）；A2事件上报后。频间测量的关闭（Release）：A1事件上报后；状态转入RRC_IDLE（无需通过消息通知UE释放测量，eNodeB内部释放）。1.4 切换技术应用场景下表说明了典型场景一般采用的切换类型。具体切换时采纳哪种类型主要依据哪种
13、类型先被触发。这一方面依赖切换算法，包括接纳能力、负荷能力等产品自身性能。另一方面有可能依赖测量事件的门限等参数。表 1.41 典型场景常用的切换类型场景特点切换类型城区室外站覆盖面积适当，容量需求较高基于覆盖、基于负荷、基于业务一般室内分布（含地铁）覆盖区域小，容量需求较高，覆盖以直射为主，路损小基于覆盖、基于负荷、基于业务农村(含郊区、高速公路)覆盖面积较大，容量需求较低基于覆盖、基于业务超远覆盖(高山、高塔、海面)覆盖面积大，无其他站点有效分担话务基于覆盖、基于业务快速移动状态（高速公路、铁路）覆盖区内无线信号变化大，容量需求呈突发状态基于覆盖、基于UE移动速度、基于业务隧道、电梯出入口
14、覆盖区内无线信号变化大，强信号突然出现、原有信号急剧变差基于覆盖、基于业务第2章 基于覆盖的切换流程知识点：站内切换流程跨站切换流程跨MME切换流程切换相关测量及测量报告2.1 站内切换流程同站切换与异站切换流程大致相同。只是异站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。具体流程如下图所示。图 2.11 同站切换流程图2.2 跨站切换流程图 2.21 同一MME下同频异站切换协议流程2.3 跨MME切换流程图 2.31 不同MME下同频异站切换的协议流程2.4 切换相关测量切换判决是采用A3
15、事件还是A5事件由数据库参数Intra-frequency Handover Strategy来控制。对于基于覆盖的频内切换算法，A1、A2事件测量不必下发。EUTRA频内基于覆盖的切换由数据库参数IntraF Handover Method来控制频内是基于事件的切换算法还是基于周期的切换算法。A3事件的进入条件为： A3事件的退出条件为：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
