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LTE RRC协议移动性与切换分析

来源:意榕旅游网
3 移动性(Mobility)

3.1 intra-LTE 切换

当RRC连接存在的时候,UE的移动性表现为切换。在E-UTRAN内部的切换要遵循以下原则:

1. 切换是网络控制的,E-UTRAN决定什么时候发起切换和切换的目标小区;

2. 切换是基于UE测量的结果,UE测量和测量报告是由E-UTRAN给出的参数来控制的;

3. 在E-UTRAN内的切换要求通过源eNodeB和目的eNodeB之间的包转发来满足它的无损切换;

4. 只有当无线切换完成的时候,核心网S1连接才被更新,这种方法称为后向路径切换,核心网并不控制切换。 注:后向切换是源eNodeB发起的切换过程,其特征是源eNodeB主动将UE上下文(context),发送给目标eNodeB。

3.1.1 切换过程(以同频切换为例)

同频切换程序的整个过程间如图3-1。UE从左边移动到右边。在初始化阶段,UE的用户平面连接到源eNodeB,并进一步连接到SAE GW,S1信令连接存在于eNodeB和MME之间,eNodeB建立信令连接和GTP(GPRS 隧道协议)隧道到目标小区。当目标小区执行测量报告开始后,UE发送测量报告到eNodeB,当源eNodeB通过切换门限的判断,做出切换时,如果发现目标eNodeB有可用的资源,源eNodeB就会发送切换命令给UE。UE将源eNodeB的无线连接切换到目标eNodeB,这个时候核心网没有立即意识到切换,核心网连接是最后被更新的,这个过程就叫作后向路径切换。

图3-1:同频切换过程

同频切换过程中用户平面的切换如图3-2所示。在后期路径切换之前,下行链路用户平

邓勇志

Digitally signed by 邓勇志DN: cn=邓勇志,

sn=2088002712925365,o=Alipay.com Corporation,ou=CA Center,email=yongzhid@126.comDate: 2011.03.01 22:18:21+08'00'

面的数据包在X2接口上从源eNodeB被转发到目标eNodeB,X2接口能保证无损切换。源eNodeB转发所有还没得到UE确认的RLC SDUs,目标eNodeB一接收到源eNodeB转发来的所有下行链路RLC SDUs就立即重新传输并按优先次序排列。有时一些数据包由源eNodeB发送的,已经被UE收到,只是源eNodeB的收到确认信息。此时,目标eNodeB将重传那些没有确认的数据包,因此UE就可能收到两个相同的数据包。所以,UE必须能够鉴别并丢弃重复的数据包。

在上行链路方向,源eNodeB转发所有已经成功接收到的上行链路RLC SDUs给核心网。UE将重传那些还没被源eNodeB确认的所有上行链路的RLC SDUs。有时上行链路上一些数据包可能被发送两次,上行链路需要对数据包重排序和丢弃重复数据包。分组转发发生的时间仅仅持续很短一段时间,且是在后期路径切换完成之前。所以,从整体上来看,分组转发不会消耗过多的传输资源,X2接口需求不是很重要的。上行链路上的分组可以从目标eNodeB直接发送到SAE GW。

图3-2:同频切换过程中的用户平面切换

3.1.2 信令的切换

本小节将详细描述切换过程中具体的信令消息。这个过程可以分为三个步骤:

- 切换准备(如图3-3所示); - 切换执行(如图3-4所示); - 切换完成(如图3-5所示)。

3.1.2.1 切换准备

其中:

1)2)3)4)5)6)

图3-3:信令切换准备

源eNodeB用Measurement control消息配置UE测量进程,这条消息定义

了开始执行测量报告的阀值。

当目标小区达到了开始执行测量报告的阀值时,UE发送一个

Measurement Report给源eNodeB。典型的报告是事件触发报告,这是发生在只有当UE达到开始执行报告的阀值的时候,UE发送测量报告。也可能配置周期性报告。

源eNodeB是在UE报告基础之上决定切换的。对于同频切换,UE必须

连接到最低路径损失的小区上,而且网络实际上并不能自由决定切换目标。对于异频切换和同频切换来说,eNodeB要将负载和服务信息考虑在内。运营商可能要在频率之间平衡负载,而且要把一定的服务推到一定的频率层或系统中。

源eNodeB发送一个Handover Request消息给目标eNodeB。

目标eNodeB执行Admission control。对于同频切换来说,网络几乎不能

自由阻止新的连接,因为UE传输无论如何都将引起上行链路干扰到目标小区,即使UE不能连接到目标小区。实际上,上行链路干扰可以通过允许UE连接到具有最低路径损失的小区来最小化。如果在目标小区根本就没有资源的话,网络将必须释放连接来避免过多的干扰;

目标eNodeB发送Handover Request Acknowledge给源eNodeB现在已经

准备接收引入的切换(incoming handover)。

3.1.2.2 切换执行

图3-4:信令切换执行

其中:

7) 源eNodeB发送Handover Command给UE。源eNodeB开始转发下行链路

数据包给目标eNodeB;

8) 源eNodeB发送状态信息给目标eNodeB,该目标eNodeB指示已经被UE

确认的数据包。目标eNodeB开始缓冲被转发的数据包;

9) UE最后同步到目标eNodeB并通过RACH进程接入到小区。在小区验证

过程中预同步已经被获取了;

10) 目标eNodeB提供下行链路分配和时间提前信息给UE;

11) UE发送Handover Confirm给目标eNodeB。目标eNodeB现在能够开始发

送数据给UE。

3.1.2.3 切换完成

图3-5:信令执行完成

其中:

12) 目标eNodeB发送一个Path Switch消息给MME来通告它UE已经改变了

小区;

13) MME发送一个User Plane Update Request消息给服务网关; 14) 服务网关转换下行链路数据路径到目标eNodeB;

15) 服务网关发送一个User Plane Update Reponse消息给MME; 16) MME证实了携带Path Switch Ack的Path Switch消息;

17) 目标Path Switch发送Release Resource给源Path Switch,这个动作运行源

Path Switch释放资源;

18) 源Path Switch释放无线资源和与UE上下文相关联的控制平面上的相关资

源。

3.2 Inter-RAT mobility

3.2.1 切换准则

RAT之间的切换设计应该对GERAN和UTRAN得影响最小化,GERAN与UTRAN系统间切换的原则与E-UTRAN系统间切换的原则是相同的。E-UTRAN系统间切换采用以下原则。

(1)RAT之间的切换,是由源访问系统控制的,源访问系统决定开始准备的时刻和提供必需的信息。这些必需的信息是按照目标系统的格式要求提供给目标系统的,由源系统决定实际的切换和执行。

(2)RAT之间的切换是一种向后切换,即为了切换到3GPP的目标系统上,3GPP源系统指挥目标系统准备无线资源。

(3)为了实现后向切换,当RAN层面的接口不可用时,在CN层面有一个控制接口。在包含E-UTRAN访问的RAT之间切换时,该接口位于2G/3G SGSN和对应的MME/服务

网关之间。

(4)UE如何进行无线资源访问(如无线资源配置、目标小区系统信息等),这由目标访问系统负责给UE准确的指导。在切换准备期间,准备必要的信息。这些被完全透明地通过源访问系统传输到UE。

(5)在3GPP锚点将下行U平面的数据发送到目标系统之前,可以采取一些办法,避免或者减少用户数据的丢失(如前转或双播)。

(6)数据开始从源系统流向目标系统时,切换过程不需要任何UE到CN的信令。此时,在源系统和目标系统之间,需要安全的上下文、UE性能的上下文和QoS的上下文。 (7)在实时和非实时服务两者之间切换,使用类似的切换过程。

(8)在RAT直接切换,以及LTE内部切换含有EPC节点变化的切换,均使用类似的切换过程。

(9)就目标小区和/或频率,如果事先没有UE的测量,网络将支持“盲切换”。

3.2.2 inter-RAT 移动性总述

inter-RAT 移动性 (3GPP RAT:UTRA,GERAN)

CELL_DCH Handover① ② E-UTRA RRCCONNECTED①Handover GPRS Packet transfer mode ⑤CCO, Reselection Connection establishment/release GSM_Connected CELL_FACH ⑥CCO with optional NACC③Reselection Connection establishment/release CELL_PCH URA_PCH Connection establishment/release UTRA_Idle ③ Reselection ④ E-UTRA RRCIDLEReselection④ ⑤CCO, GSM_Idle/GPRS Packet_Idle 图3-6:E-UTRA states and inter RAT mobility procedures, 3GPP

注:这是E-UTRA的状态图以及inter-RAT间的状态转换图。

图中箭头线上的“①”表示RAT间切换到E-UTRA,具体过程将详细说明;

箭头线上的“②”表示RAT间切换来自E-UTRA,具体过程将详细说明; 箭头线上的“③”表示RAT间小区重选到E-UTRA,具体过程有待补充; 箭头线上的“④”表示RAT间小区重选来自E-UTRA,具体过程有待补充;

箭头线上的“⑤”表示inter-RAT cell change order to E-UTRA,具体过程将详细说明;

箭头线上的“⑥”表示来自E-UTRA的RAT间小区改变命令;具体过程将详细说明;

inter-RAT 移动性 (no-3GPP RAT:CDMA2000)

1xRTT CS Active ⑦Handover E-UTRA RRCCONNECTEDHandover⑧ HRPD DormantHRPD ActiveConnection establishment/release 1xRTT Dormant Reselection⑦ ⑦ E-UTRA RRCIDLE⑧Reselection ⑧ HRPD Idle图 3-7: Mobility procedures between E-UTRA and CDMA2000

注:这是E-UTRA与非3GPP RAT(这里指的是CDMA200 1X RTT和CDMA 2000 HRPD)间的状态转换图。

图中箭头线上的“⑦”表示RAT间切换到E-UTRA,具体过程将详细说明; 图中箭头线上的“⑧”表示RAT间切换到E-UTRA,具体过程将详细说明;

3.3 来自E-UTRA的切换

3.3.1 概述

UE MobilityFromEUTRACommand 图3-8: Mobility from E-UTRA, successful

EUTRAN UE MobilityFromEUTRACommand EUTRAN RRC connection re-establishment 图3-9:Mobility from E-UTRA, failure

3.3.2 该进程目的

此进程的目的是将一个在RRC_CONNECTED中的UE切换到使用其它(诸如GERAN, UTRA or CDMA2000)无线访问技术(RAT)一个小区上。从E-UTRA来的切换进程包含

了以下几种类型的移动性:

- 切换,比如:消息MobilityFromEUTRACommand包含了在目标小区中分配给终端的无线资源。

- 小区变更指令, 也就是说MobilityFromEUTRACommand 信令中可能包含使在目标小区中便于接入或者建立连接的信息,比如系统信息。小区变更指令仅用于GERAN。

- 提升CS fallback 到 CDMA2000 1xRTT,比如MobilityFromEUTRACommand包含了在目标小区分配给UE的无线资源。提升CS fallback 到 CDMA2000 1xRTT可能伴随同时切换或者转移呼叫到CDMA2000 HRPD。

3.3.3 该进程的初始化

E-UTRAN初始化来自E-UTRA进程到处于连接状态中的UE是通过发送MobilityFromEUTRACommand消息来响应MeasurementReport信息,或者响应对于UE接收到从MME来的CS fallback indication。仅当接入层安全性被激活和SRB2和至少一个DRB被建立而不暂停时,E-UTRA才能初始化此进程。

3.3.4 UE接收到MobilityFromEUTRACommand后的动作

UE将能够接收到一个MobilityFromEUTRACommand信息并执行一个到GERAN小区更改指令,即便之前在目标小区UE的测量还没有完成。 1> 如果定时器T310正在运行,则停止。

1> 如果消息MobilityFromEUTRACommand 中目标purpose被设置为‘handover’:

2>如果目标小区类型targetRAT-Type被设置为‘utra’ 或者 ‘geran’:

3>认为inter–RAT移动性被初始化到的RAT,而RAT是被包含在MobilityFromEUTRACommand 中的 targetRAT-Type指示的; 3>提交nas-SecurityParamFromEUTRA到高层;

3>根据目标RAT的规范,接入在消息inter-RAT 中指明目标小区。 3>如果目标RAT 类型targetRAT-Type被设置为‘geran’:

4>如果systemInformation被提供用于分组交换,则运用其内容作为系统消息在目标GERAN小区开始接入。

注1:如果没有无线承载的DRBs在目标RAT中被创建,其中目标RAT在消息targetRAT-MessageContainer中被指明。部分终端的E-UTRA RRC不能指示相关的DRBs释放到高层。高层可能从接收到的来自目标RAT的AS信息中得到承载未被建立。

2>否则如果targetRAT-Type被设置为‘cdma2000-1XRTT’ 或者 ‘cdma2000-HRPD’: 3>提交targetRAT-Type and the targetRAT-MessageContainer 到CDMA2000高层,使

得终端能够接入被消息inter-RAT指明的小区,这是按照CDMA2000目标RAT的规则进行的。

1>否则如果如果消息MobilityFromEUTRACommand 中目标purpose被设置为'cellChangeOrder'

2>按照包含在MobilityFromEUTRACommand中的信息,启动并设定计时器T304为t304 2>如果目标RAT 类型targetRAT-Type被设置为‘geran’:

3>如果消息 MobilityFromEUTRACommand中包含networkControlOrder: 4>使用TS 44.060 [36]中指定的值 3>否则:

4>获取networkControlOrder和使用TS 44.060 [36]中指定的值

3>如果systemInformation被提供,则运用其内容作为系统消息在目标GERAN小区

开始接入。

2>建立连接到被CellChangeOrder指明的目标小区;

注2:对于小区变更指令到GERAN成功或者失败的标准详细见TS 44.060[36]。 1>如果MobilityFromEUTRACommand信息包含purpose设置为'enhanced1xCsfb' 2>如果messageContainerOneXRTT出现

3>提交messageContainerOneXRTT 到CDMA2000高层,使得终端能够接入被消息

inter-RAT指明的小区,这是按照目标RAT的规则进行。

2>如果mobilityRequiredHRPD出现,并设置为'handover-hrpd'

3>提交messageContainerHRPD 到CDMA2000高层,使得终端能够接入被消息

inter-RAT指明的小区,这是按照目标RAT的规则进行。

注3:当CDMA2000高层同时接收到messageContainerOneXRTT and messageContainerHRPD,UE将同时执行接入CDMA2000 1xRTT and CDMA2000 HRPD RAT。

3.3.5 Successful completion of the mobility from E-UTRA

一旦成功完成切换,小区变更指令或者提升1xRTT CS fallback,终端将会:

1> 当断开RRC_CONNECTED时,执行5.3.12(36.331)中详细说明的行动,同时发布原因为‘other’;

1> 如果定时器T304运行,则停止。

注:如果UE执行提升1xRTT CS fallback同时伴随移动性到CDMA2000 HRPD和连接到CDMA2000 1xRTT 或者CDMA2000 HRPD成功,那么mobility from E-UTRA成功。

3.3.6 Mobility from E-UTRA failure

终端将会:

1>如果T304溢出(从E-UTRA切出失败),或者

1>如果终端不能成功建立连接到目标无线接入技术;或者

1>如果UE不能够依从(部分依从)包含在MobilityFromEUTRACommand信息中的配置信息,或者

1> 如果在inter RAT信息中有一个协议错误,其中inter RAT包含在

MobilityFromEUTRACommand中,导致终端不能执行按照适用于目标RAT的进程。 2> stop T304, if running;如果T304运行,则停止。

2>如果信息MobilityFromEUTRACommand 中的 cs-FallbackIndicator被设置为‘TURE’:

3>向高层指示表明CS Fallback进程失败;

2>恢复为源小区中使用的配置,不包括被physicalConfigDedicated,mac-MainConfig和

sps-Configuration配置的配置。

2>初始化连接重建进程,详见5.3.7(36.331)

注:为了enhanced CS fallback to CDMA2000 1xRTT,以上的UE行为仅仅应用于当UE为了enhanced 1xRTT CS fallback和连接到无线接入技术失败,或者UE为了enhanced 1xRTT CS fallback伴随同时移动性到CDMA2000 HRPD何连接到目标无线接入技术失败。

3.4 到E-UTRA的移动性

3.4.1 切换到E-UTRA

3.4.1.1 概述

UE RRCConnectionReconfiguration (sent via other RAT) EUTRAN RRCConnectionReconfigurationComplete Figure 3-10: Handover to E-UTRA, 成功

这个进程的目的是,在网络的控制下,把UE和另一个无线接入网络(例如GERAN或UTRAN)的连接切换到E-UTRAN。

切换到E-UTRA的进程适用于当SRBs,也可能结合DRBs时,在另一个RAT中建立时。从UTRAN到E-UTRAN的切换仅仅适用于在UTRAN中的完整性激活后。

3.4.1.2 进程初始化

RAN依照适合于其他RAT的规范,用另一个RAT初始化切换到E-UTRA的进程。进程是通过无线接入技术发送RRCConnectionReconfiguration消息实现, E-UTRAN运用如下进程

- 如果还没有在其他RAT中激活,那么很有可能用到NULL算法激活加密计算 - 建立SRB1,SRB2 和一个或更多的DRB,例如:至少和默认的EPS承载者相关的DRB已经完成.

3.4.1.3 UE接收到RRCConnectionReconfiguration时的动作 1>使用默认物理信道的配置(见附录) 1>使用默认半持久调度配置(见附录) 1>使用默认MAC主配置(见附录)

1>启动T304,定时器的值被包含在mobilityControlInfo中。

1>将目标小区看作是一个在被carrierFreq指定的频率上,而CarrierFreq是被targetPhysCellId中一个物理小区ID指示的。 1>开始和目标小区的DL同步;

1>将C-RNTI的值赋值给newUE-Identity

1>对于目标小区,使用被dl-Bandwidth设置的下行链路带宽

1>对于目标小区,使用被ul-Bandwidth设置(存在或者不存在)的上行链路带宽 1>执行如在(36.331)5.3.10描述的无线资源配置进程。

1>传送nas-SecurityParamToEUTRA到高层

1>根据33.401 中的描述,获得值KeNB 。其中 KeNB:UE和MME根据KASME推演得到的密钥。KeNB用于推导AS层密钥。 1>存储nextHopChainingCount 的值

1>根据33.401 中的描述,获取关于integrityProtAlgorithm 的值KRRCint 。 整体性保护算法,用于保护防止未授权第三方更改。

1>根据33.401 中的描述,获取关于cipheringAlgorithm,的值KRRCenc和 KUPenc。 加密保护算法,用于保护防止未授权第三方窃取。

1>配置低层,使其立即应用指定的完整保护算法和KRRCint值。例如,指定的完整性保护算法配置将会被应用到由终端所有随后收发的消息,包括被运用到指定进程成功完成的信息中。

1>配置低层,使其立即应用指定的加密算法以及值KRRCenc和KUPenc,如指定的计算算法将应用于所有随后信息通过UE的接受和发送,包括用于指明步骤成功完成的信息。 KUPenc:UE和eNB根据KeNB和加密算法的标识符推演得到,用于保护UE和eNB间UP(用户面)的保密性。

KRRCint:UE和eNB根据KeNB和完整性算法的标识符推演得到,用于保护UE和eNB间RCC的完整性。

1>如果RRCConnectionReconfiguration消息包括measConfig:

2>执行测量配置进程。详细见5.5.2(36.331);

1>应用新的配置,提交消息RRCConnectionReconfigurationComplete到传输低层 1>应用后表所述的定时器T310, T311和常数N310, N311默认值(见附录) 1>如果MAC成功完成随机接入: 2>停止定时器T304;

2>使用部分配置,这些配置不要求终端知道目标小区的SFN。

2>当用户终端接收到目标小区SFN,使用部分测量和无线资源配置,这些配置有求终端知道目标小区的SFN。(比如,测量间隙,周期性CQI报告,调度请求配置,探测RS配置)

2>一旦这个进程结束,进入E-UTRA RRC_CONNECTED。 3.4.1.4 配置失败

终端将会:

1>如果终端不能完成或者部分不能完成信息RRCConnectionReconfiguration 中配置

2>完成重置的操作,这次失败事件的定义就像应用在其他RAT中定义的规范。

注1:如果信息RRCConnectionReconfiguration 引起一个一般性错误处理中出现的协议错误,终端将会使用上面的错误处理。

注2:如果终端不能够完全遵守配置,它将不能使用任何一部分配置,这里没有部分成功或者失败。

3.4.1.5 T304 expiry (handover to E-UTRA failure) 终端将会:

1>一旦T304溢出(切换到E-UTRA失败) 2>重置MAC

2>完成重置的操作,这次失败事件的定义就像应用在其他RAT中定义的规范。

3.4.2 Inter-RAT cell change order to E-UTRAN

3.4.2.1 概述

Inter-RAT cell change order to E-UTRAN进程的目的是在源无线接入技术的控制下完成UE和其他无线接入技术的连接到E-UTRA的转换。

当有别于E-UTRAN的无线接入技术(例如:GSM/GPRS,)应用它的详细进程,命令UE更改到E-UTRAN小区时,即程序被初始化。

注意:在消息内用于命令UE更改到E-UTRAN时,原RAT应具体指定E-UTRAN小区目的ID。

3.4.2.2 UE接收到信息后的动作

一旦接收到RRCConnectionSetup信息,认为inter-RAT cell change order进程成功完成。

3.4.2.3 UE完成此信息时失败

如果终端未完成异频RAT的更改指令则返回到其他的无线接入技术,并继续按照原来的无线接入技术的规范运行。

终端将要:一旦建立如5.3.3(36.331)下强调的RRC connection失败,认为inter-RAT cell change order进程失败。

注意:小区更改是网络指定的。因此,对目标小区的错误更改不会导致UE转向被控制UE小区的选择。

3.5 E-UTRA切换到CDMA2000

3.5.1 从E-UTRA切换到CDMA2000的准备请求

UE HandoverFromEUTRAPreparationRequest 图3-11:从E-UTRA切换到CDMA2000的准备请求

EUTRAN

这个进程的目的:通过E-UTRAN网络,触发UE准备向CDMA2000的一个切换。(此过程仅适用于适合于CDMA2000 UEs)

当信令无线承载已建立时,网络应用来自E-UTRA准备请求进程的切换。(当然是在用户检测到目标小区采用的是CDMA2000的前提下,即用户的测量报告中包含相关的切换信息)。

E-UTRAN启动从E-UTRA准备请求进程到RRC_CONNECTED中UE的切换,对于UE,可能会通过发出一个HandoverFromEUTRAPreparationRequest信息来响应MeasurementReport信息或者CS fallback指示。E-UTRA仅在AS安全被激活时启动该进程。

终端收到信息后采取的操作:

1>指示请求准备切换或者提升1xRTT CS fallback并且传输cdma2000-Type给CDMA2000的高层。

1>如果cdma2000-Type被设置为type1XRTT':

2>提交rand和mobilityParametersCDMA2000给CDMA2000高层。 1>如果concurrentPrepHRPD出现在接收到的信息中,

2>向CDMA2000指示准备同时提升1xRTT CS fallback到CDMA2000 1xRTT和切换到CDMA2000 HRPD的请求。

3.5.2 从E-UTRA切换到CDMA2000的上行链路切换准备传输

UE ULHandoverPreparationTransfer 图3-12:从E-UTRA切换到CDMA2000的上行链路切换准备传输

根据高层的请求,在UE到E-UTRAN建立与CDMA2000专用信息有关的切换通道。仅适用于CDMA2000的终端。

每当需要传送与non-3GPP专用信息有关的切换时,处于RRC_CONNECTED的UE通过发送ULHandoverPreparationTransfer消息,实现UE对UL handover preparation transfer过程初始化。

终端设置ULHandoverPreparationTransfer 信息内容如下:

1> ULHandoverPreparationTransfer信息要包含cdma2000-Type和DedicatedInfoCDMA2000,信息

1>如果cdma2000-Type设置为'type1XRTT':

2>包含meid并设置为从CDMA2000高层来的值

1>一旦进程结束,提交ULHandoverPreparationTransfer信息到底层传输。

信息传送失败,UE将要:

如果终端不能确保信息的成功发送,则用户要通知高层终端在传输信息时的相关原因,其包含在ULHandoverPreparationTransfer信息中。

EUTRAN 3.5.3 E-UTRA切换到CDMA2000

在E-UTRAN和cdma2000HRPD或者lxRTT之间,E-UTRAN的移动性机制描述将是本节的—个重点。有关这方面的详细介绍,请见参考文献。

3.5.3.1 在UE和cdma2000访问节点之间建立一条穿过E-UTRAN的隧道

为了有效地支持从E-UTRAN到cdma2000的切换过程,cdma2000消息跨过E-UTRAN,被透明地传输到目标系统。

eNB小区支持与以下SectorID的关联:cdma2000 HRPD SectorID和/或cdma2000 1xRTT SectorID(通常看做cdma2000参考Cell-ID)。这种关联的目的有两个,一是能够支持MME选择正确的目标系统节点,把路由上行隧道消息提交到目标系统的节点上:二是为了提供目标系统所需信息,一些特定的测量信息,如路由更新(Route Update,RU)和导频强度(Pilot Strength),被提交到cdma2000系统中去。

eNB通过S1-AP,将cdma2000参考Cell-ID提供给使用cdma2000消息的MME。eNB通过S101接口,将有关信息前向转移到目标系统。eNB通过相应的接口,将有关信息提交到cdma2000 lxRTT系统中去。

压缩的cdma2000消息到达隧道,是需要跨过E-UTRAN无线接口的。而压缩的cdma2000消息,是在UL和DL传输隧道上传输的RRC消息(如类似于UMTS上行/下行直接传输,如图3-13和图3-14所示)。在RRC消息中,信息元素(Information Element,IE)是用来标识消息中信息的类型(如.NAS,Tunneled Msg等)。另外,假如消息是隧道消息的话,—个附加的IE被包括,这是为了执行RRC的隧道过程。

图3-13:下行直接传输

图3-14:上行直接传输

在下行中,RRC的隧道过程信息包括RAT类型(压缩的lxRTT,压缩的HRPD)。 在上行中,RRC的隧道过程信息包括RAT类型(压缩的lxRTT,压缩的HRPD)和 cdma2000消息类型(如预注册或者切换初始化)。

正常情况下AS级的安全措施将被应用到UL/DL的RRC消启、传输。但是,没有NAS级的安全措施,应用到cdma2000隧道信息中。NAS和AS之间的关系,如图5-15所示。

图3-15:NAS和AS的关系

压缩的cdma2000隧道消息通过S1-MME接口到达MME的隧道。这些S1-MME消息携带S1隧道过程信息和隧道消息。 在上行中,S1隧道过程信息包括: ◆ cdma2000参考Cell-ID:

◆ RAT类型(压缩1xRTT,压缩HRPD);

◆ cdma2000消息类型(如预注朋或者切换初始化)。 在下行中,s1隧道过程信息包括:

◆ RAT类型(压缩lxRTT,压缩HRPD);

◆ cdma2000消息类型(如预注册或者切换完成); ◆ 假如需要的话,不包括数据前向转移信息。

3.5.3.2 5.5.3.2.在E-UTRAN和HRPD之间的移动性管理

首先,介绍一下从E-UTRAN到HRPD的移动性管理。 (1)HRPD系统信息在E-UTRAN中的传输。 HRPD的系统信息块(System Information Block,SIB)在E-UTRANBCCH上发送。在 RRC IDLE和RRC CONNECTED模式下,LIE监控E-UTRANBCCH,目的是在得到HRPD的SIB信息之后,为小区重选或者切换做准备。也可利用专用信令的方式,将HRPD的SIB信息提供给UE。下面的HRPD的SIB信息在E-UTRANBCCH上发送内容: ◆ HRPD预注朋许可; ◆ HRPD预注册范围; ◆ HRPD邻近频段; ◆ HRPD邻近频率;

◆ HRPD邻近PN序列偏移量;

◆ HRPD导频PN序列偏移量的增量; ◆ HRPD定时参考;

◆ HRPD搜索窗口的人小; ◆ HRPD邻近频段的数量; ◆ HRPD邻近频率数;

◆ HRPD邻近PN序列偏移量数日;

◆ HRPD开始测量E-UTRAN信令品质的阈值: ◆ HRPD开始测量E-UTRANRx功率的阈值。 (2)预注册到HRPD的过程。

预注册允许UE在小区重选或者切换之前,与HRPD系统建立一个场景。当需要预注册时,E-UTRAN通过广播信道,发送专用的RRC消息,要求UE执行预注册。

UE究竟被预注册,还是没有被预注册,E-UTRAN本身不需要知道,即这个过程对 E-UTRAN网络是透明的。在预注册到HRPD期间,消息位于一个隧道中,这个隧道可能要跨越RRC、UE和MME之间的S1-AP、以及MME和目标RNC0等。

UE负责维护HRPD的上下文,例如执行周期的重注册(假如需要的话)。UE使用HRPD预注册范围(HRPD Pre-registration Zone)信息,来决定是否需要执行重注册。

E-UTRAN将提供HRPD预注册范围(HRPD Pre-registration Zone)参数。E-UTRAN提供的方法是在E—UTRAN的系统信息广播信道,或者专用的RRC信令。 (3)E-UTRAN到HRPD的小区重选。 从E-UTRAN到HRPD,小区重选的前提条件是,在日标HRPD网络中有一个已经建立的场景。这个场景可能是通过预注册过程或者以前HRPD的预留。在RRC-IDLE模式下, UE执行小区到HRPD的重选。

(4)从E-UTRAN到HRPD的切换。

从E-UTRAN到HRPD切换的前提条件是UE处在E-UTRAN中,并在E-UTRAN模式下,同时,还要有HRPD网络的预注册。基于UE的测量报告,eNB发起一次切换的具体过程是eNB送一个RRC消息到UE,说明要开始执行切换。这个消息包括目标类型和HRPD参数。这些参数对E-UTRAN来说是透明的。

UE能继续发送和接收与自己有关的数据,直到接收到切换命令,才停止。当UE接收到切换命令时,UE就离开E-UTRAN无线环境,开始查找HRPD的业务信道。在UE和HRPD之间,形成HRPD切换信令。HRPD就将信令的执行情况(如切换成功、切换失败等)发送给E-UTRAN。

从E-UTRAN角度看,从HRPD到E-UTRAN的移动性管理是不受影响的。

另外,在E-UTRAN和cdma2000 1xRTT之间的移动性管理,类似于E-UTRAN和 cdma2000之间的移动性管理,具体内容可以参考参考文献。

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