《中国联通LTE无线网络优化指导书-切换及互操作技巧优化指导介绍材料.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《中国联通LTE无线网络优化指导书-切换及互操作技巧优化指导介绍材料.doc（74页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、.-内部资料注意保存中国联通LTE无线网络优化指导书第6分册：切换及互操作优化指导手册中国联通运行维护部中国联通网络技术研究院2013年12月.-目 录1 概述52 LTE切换原理52.1 频内切换62.1.1 eNodeB内切换62.1.2 基于X2接口的切换72.1.3 基于S1接口的切换102.2 频间切换123 LTE互操作原理123.1 空闲态互操作原理123.1.1 LTE到2G/3G小区重选123.1.2 3G到LTE小区重选173.1.3 2G到LTE小区重选193.2 连接态PS业务互操作原理213.2.1 LTE到3G的切换213.2.2 LTE到2G的切换253.2.3
2、3G到LTE的切换273.2.4 2G到LTE的切换313.2.5 LTE到2G/3G的重定向333.2.6 2G/3G到LTE的重定向363.3 CSFB语音业务互操作原理373.3.1 CSFB的技术原理373.3.2 CSFB的信令流程394 GUL互操作总体推荐策略434.1 空闲态434.2 PS连接态444.3 CSFB语音业务454.4 邻区配置原则465 LTE切换问题优化方法及流程465.1 LTE主要切换问题465.1.1 邻区配置465.1.2 参数设置475.1.3 无线环境引起的切换异常475.2 LTE切换问题优化流程475.3 LTE切换相关参数分析485.3.1
3、 A3事件触发偏置因子485.3.2 A3事件触发迟滞因子495.3.3 A3事件触发偏置因子小区分量505.3.4 A3事件触发持续时间515.3.5 A3事件触发类型515.3.6 A1事件基于RSRP主触发门限525.3.7 A2事件基于RSRP主触发门限535.3.8 A4事件基于RSRP主触发门限535.3.9 A5事件基于RSRP触发门限1545.3.10 A5事件基于RSRP触发门限2546 LTE互操作问题优化方法及流程556.1 LTE互操作主要问题556.1.1 邻区配置556.1.2 参数设置566.1.3 无线环境引起的互操作问题566.2 LTE互操作问题优化流程56
4、6.3 LTE互操作相关参数分析576.3.1 最小接收电平576.3.2 高优先级重选门限586.3.3 低优先级邻小区重选门限596.3.4 低优先级服务小区重选门限596.3.5 小区重选优先级606.3.6 CSFB优先级606.3.7 B2事件基于RSCP触发门限2（3G）616.3.8 B2事件基于RSRP触发门限1626.3.9 B2事件基于接收电平触发门限2（2G）62.-前 言本优化指导手册是中国联通LTE无线网络优化指导书系列文档之一，该系列文档的结构和名称如下：（1）中国联通LTE无线网络优化指导书 第1分册：LTE无线网络优化指导原则（2）中国联通LTE无线网络优化指导
5、书 第2分册：工程优化指导手册（3）中国联通LTE无线网络优化指导书 第3分册：LTE无线网络优化测试方案及验收指标（4）中国联通LTE无线网络优化指导书 第4分册：覆盖优化指导手册（5）中国联通LTE无线网络优化指导书 第5分册：干扰优化指导手册（6）中国联通LTE无线网络优化指导书 第6分册：切换及互操作优化指导手册（7）中国联通LTE无线网络优化指导书 第7分册：室内外协同优化指导手册（8）中国联通LTE无线网络优化指导书 第8分册：开局参数设置及优化指导手册1 概述本文主要从移动管理性出发，针对LTE的同频异频切换，及异系统的小区重选、重定向、切换进行分析，为中国联通LTE网络的切换、
6、互操作优化提供方法与指导。GUL（GSM/UMTS/LET）互操作是中国联通在LTE商用后面临的重点难点问题。特别是在LTE的布网初期，在LTE还没有达到整个网络全面覆盖的情况下，需要依赖现有的网络制式，实现多网协同，保证良好的用户感知。2 LTE切换原理当正在使用网络服务的用户从一个小区移动到另一个小区，或由于无线传输业务负荷量调整、激活操作维护、设备故障等原因，为了保证通信的连续性和服务的质量，系统要将该用户与原小区的通信链路转移到新的小区上，这个过程就是切换。LTE的切换过程与WCDMA相同，包括测量、判决和执行三个过程，具体过程如下图所示：图1 LTE系统中的切换过程基站根据不同的需要
7、利用移动性管理算法给UE下发不同种类的测量任务，UE收到消息后，对测量对象实施测量，并用测量上报标准进行结果评估，当评估测量结果满足上报标准后向基站发送相应的测量报告，基站通过终端上报的测量报告决策是否执行切换。E-UTRAN内切换根据服务小区与邻区的频率差别，又分为频内切换和频间切换。2.1 频内切换2.1.1 eNodeB内切换当UE从当前所处的服务小区切换到同一eNodeB下的另一小区时，会发生Intra-eNodeB切换，其信令流程如下图所示：图2 Intra-eNodeB切换详细信令流程：（1）eNodeB给UE下发MeasurementControl消息。（2）UE向eNodeB发
8、送MeasurementReport消息（其中包含MeasResults信元），以通知eNodeB当前无线链路已经变差且达到出发切换测量事件的条件。（3）eNodeB依据UE上报的测量结果，决定启动切换流程。（4）eNodeB向UE发送RRC Connection Reconfiguration消息（消息中包含mobility ControlInfo），要求UE执行切换。（5）UE收到RRC Connection Reconfiguration消息后，通过基于竞争的随机接入过程或无竞争的随机接入过程发起向目标小区的上行同步。（6）eNodeB给UE发送上行定时指令。（8）当UE成功接入到目标小
9、区后，给eNodeB返回RRC Connection Reconfiguration Complete。2.1.2 基于X2接口的切换当两个eNodeB之间存在X2接口时，UE从当前所驻留的服务小区切换到另一eNodeB时，可采用基于X2接口的切换。跨站切换与同站切换的主要区别是切换请求通过X2口从源小区到目标小区，切换执行过程中，UE接入到目标小区后，源eNB与核心网的路径改为目标eNB与核心网之间。图3 基于X2接口的切换（1）eNodeB给UE下发MeasurementControl消息。（2）UE向源eNodeB发送MeasurementReports消息（其中包含MeasResult
10、s信元），以通知源eNodeB当前无线链路已经变差且达到触发切换测量事件的条件。（3）eNodeB依据UE上报的测量结果，决定启动切换流程。（4）源eNodeB向目标eNodeB发送HandoverRequest消息，以通知目标eNodeB准备切换时，所需要的MMEUSE1APID、E-RABsToBeSetupList、RRCContext（其中包含HandoverPreparationInformation消息）等UE上下文信息。（5）目标eNodeB根据收到的E-RAB QoS信息来执行准入控制。（6）目标eNodeB准备好L1/L2切换所必须的资源，然后向源eNodeB发送Handov
11、erRequestAcknowledge消息，其中包括E-RABAdmittedList、Target eNodeB To Source eNodeB Transparent Container（其中包含HandoverCommand消息，该消息由目标eNodeB产生，通过X2接口传送给源eNodeB，最后由源eNodeB发给UE）等信元。（7）源eNodeB在接收到目标eNodeB发送的HandoverRequestAcknowledge消息后，向UE发送RRCConnectionReconfiguration消息（消息中包含mobilityControlInfo），要求UE执行切换。（8）
12、源eNodeB向目标eNodeB发送SN STATUS TRANSFER消息，以传递采用PDCP状态保留（即RLC AM）的E-RAB的上行链路PDCP SN接收机状态和下行链路PDCP SN发送机状态。（9）UE收到RRCConnectionReconfiguration消息后，通过基于竞争的随机接入过程或无竞争的随机接入过程发起向目标eNodeB的上行同步。（10）目标eNodeB给UE发送上行定时指令。（11）当UE成功接入到目标eNodeB后，给目标eNodeB返回RRCConnectionReconfigurationComplete消息，并开始与UE间的数据发送。（12）目标eNo
13、deB发送PathSwitchRequest消息给MME，以通知MME，UE所在服务小区已发生变更。（13）MME发送UpdateUserPlaneRequest给Serving GW。（14）Serving GW将下行数据路径切换到目标eNodeB上，然后向源eNodeB发送End Marker，随后源eNodeB发送End Marker给目标eNodeB，协助目标eNodeB重排序。（15）Serving GW发送UpdateUserPlaneResponse给MME。（16）MME发送PathSwitchRequestAcknowledge消息，确认Path Switch成功。（17）目
14、标eNodeB发送UECentextRelease消息给源eNodeB，以通知源eNodeB切换成功，触发其释放资源。（18）源eNodeB释放其相关资源。2.1.3 基于S1接口的切换当两个eNodeB之间不存在X2接口，或X2接口不可用时，UE从当前所驻留的服务小区切换到另一eNodeB时，可采用基于S1接口的切换。图4 基于S1接口的切换（1）源eNodeB给UE下发MeasurementControl消息。（2）UE向源eNodeB发送MeasurementReports消息（其中包含MeasResults信元），以通知源eNodeB当前无线链路已经变差且达到触发切换测量事件的条件。（
15、3）eNodeB依据UE上报的测量结果，决定启动切换流程。（4）源eNodeB发送HandoverRequired消息给MME，发起切换流程，在该消息中包含MME UE S1AP ID、eNodeB UE S1AP ID、Source to Target Transparent Container等参数。（5）目标eNodeB收到MME发来的HandoverRequest消息后，创建UE上下文，包含承载信息、安全上下文等，然后返回HandoverRequestAcknowledge消息给MME。（7）MME发送一个HandoverCommand消息到源eNodeB，携带了用于数据转发的IP和T
16、EID。（8）源eNodeB向UE发送RRCConnectionReconfiguration消息（包含Mobility ControlInfo）。（9）当源eNodeB认为即将冻结传输端/接收端状态时，将停止向下行SDU分配PDCP SN，同时向MME发送eNBStatusTransfer。（10）MME收到源eNodeB发来的eNBStatusTransfer后，向目标eNodeB发送MMEStatusTransfer，即实现从源eNodeB经由MME向目标eNodeB传输上行PDCP SN和HFN接收方状态，以及下行PDCP SN和HFN发送方状态的目的。（11）UE收到RRCConne
17、ctionReconfiguration消息后，通过基于竞争的随机接入过程或无竞争的随机接入过程发起向目标eNodeB的上行同步。（12）目标eNodeB给UE发送上行定时指令。（13）在UE成功同步到目标小区后，给目标eNodeB返回RRCConnectionReconfigurationComplete消息，切换上行路径到目标侧。（14）目标eNodeB将向MME发送HandoverNotify消息，通知MME，UE已经到达目标小区并完成切换。（15）MME发送ModifyBearerRequest消息给S-GW，携带目标eNodeB分配给S1-U的IP和TEID。（16）S-GW返回Mo
18、difyBearerResponse消息给MME，表明更新成功。（17）MME发送UEContextReleaseCommand消息给源eNodeB，通知eNodeB释放资源。（18）源eNodeB收到MME发来的UEContextReleaseCommand消息后，释放其资源并响应UEContextReleaseComplete消息。2.2 频间切换TDD与FDD的切换都是LTE系统内的切换，在FDD侧，切换的目标小区如果是TDD邻区，那么FDD会当作异频切换处理。当TDD和FDD两个eNodeB之间存在X2接口时，UE从当前所驻留的服务小区切换到另一eNodeB时，可采用基于X2接口的切换
19、，切换信令跟章节2.1.2的信令流程一样。当TDD和FDD 两个eNodeB之间不存在X2接口，或X2接口不可用时，UE从当前所驻留的服务小区切换到另一eNodeB时，可采用基于S1接口的切换，切换信令跟章节2.1.3的信令流程一样。3 LTE互操作原理LTE与2G、3G网络的互操作包含切换、重选、重定向三种模式。3.1 空闲态互操作原理3.1.1 LTE到2G/3G小区重选小区选择过程完成后，UE选择一个合适的E-UTRAN小区进行驻留，并开始小区重选评估过程。一旦UE所驻留的服务小区信号较弱时，UE将重选到信号更好的小区进行驻留。LTE与2G/3G之间的重选首先考虑邻区间的优先级高低。一般
20、情况下，LTE小区的优先级设置为最高，其次是WCDMA邻区优先级，GSM邻区优先级设置最低。UE通过系统消息获得异频或异系统邻区的优先级。不同系统间小区不能设置为相同的优先级，在条件允许的情况下，UE会登录及驻留在高优先级无线系统。驻留在高优先级的小区，只有当高优先级小区的信号低于某个设定的门限，且低优先级小区高于某个门限，UE才会转移到低优先级小区。UE仅在RRC_IDLE状态下执行小区重选。3.1.1.1 小区重选过程（1）重选优先级小区重选优先级是指E-UTRAN系统内不同频率之间的绝对优先级，以及不同系统间的绝对优先级，它是UE在进行小区重选时首先需要考虑的参数，由网络侧配置。小区重选
21、优先级可以通过系统消息或RRC连接释放消息下发，也可以通过异系统小区选择（重选）从另一个RAT中继承过来。需要说明的是，如果是在专用信令中提供优先级，则UE应该忽略系统信息中提供的所有优先级。此外，重选优先级的划分是依据频率划分，而非小区划分，即同一频率下的不同小区具有相同的优先级。（2）小区重选测量准则为了评估小区重选的目标小区，UE测量需遵循如下规则：n 同频小区测量准则 如果服务小区的接收功率Srxlex高于同频测量启动门线SintraSearchP，且信号质量Squal高于同频测量启动门限SintraSearchQ（门限值包含在系统消息SIB3中）时，UE可以不执行频内测量。 否则，U
22、E应执行频内测量。n 异频/异系统小区测量准则 若E-UTRAN异频/异系统小区的重选优先级高于当前服务小区频率所对应的重选优先级时，则UE应进行更高优先级E-UTRAN异频/异系统小区测量。 若E-UTRAN异频小区的重选优先级和当前服务小区频率所对应的重选优先级等同、更低，或异系统小区其重选优先级带有比当前E-UTRAN频率更低的优先级时： 如果服务小区的接收功率Srxlev高于异频/异系统测量启动门限SnonintraSearchP，且信号质量Squal高于异频/一系统测量启动门限SnonintraSearchQ（门限值包含在系统消息SIB3中）时，则UE不执行异频或异系统测量。 否则，
23、UE应执行异频或异系统测量。（3）小区重选判别准则1）高优先级小区重选判别准则当系统消息SIB3中包含参数Threshserving，lowQ，且满足如下条件时，小区重选到比服务小区频率优先级更高的异频或者异系统小区上。n 更高优先级的异频E-UTRAN小区或UTRAN小区在时间周期TreselectionRAT内，其信号质量Squal高于重选门限值ThreshX，HighQ；或者GERAN小区的接收功率Srxlex高于重选门限值ThreshX，HighP。n UE驻留到当前服务小区已超过1s。当上述条件不满足时，则对小区进行如下判断，如满足下述条件，则UE仍可以重选到高优先级的小区上。n 更
24、高优先级的异频或异系统小区在时间周期TreselectionRAT内，其Srxlex高于重选门限值ThreshX，HighP。n UE驻留到当前服务小区已超过1s。2）同等优先级小区重选判别准则同等优先级的小区重选是指UE重选到与当前服务小区所在频率具有相同优先级的小区上。但不同系统下小区的重选优先级各不相同。UE对所有满足小区选择准则S的小区进行排序。小区排序遵循R准则，其定义如下：Rs=Qmeas，s+QHystRn=Qmeas，n+Qoffset其中，-Rs代表服务小区。-Rn代表邻区。-Qmeas为小区重选中RSRP测量值。-Qoffset：Qoffset= Qoffsets,n+ Q
25、offsetfrequency，其中Qoffsets,n为被测邻小区的补偿值，该参数包含在SIB4及SIB5消息中，对应信元q-OffsetCell；Qoffsetfrequency为被测邻小区所在频率的补偿值，该参数包含在SIB5消息中，对应信元q-OffsetFreq。因此，对于同频小区，如果系统消息中包含Qoffsets,n，则Qoffset= Qoffsets,n，否则Qoffset= 0；而对于异频小区，如果系统消息中包含Qoffsets,n，则Qoffset= Qoffsets,n+ Qoffsetfrequency，否则Qoffset= Qoffsetfrequency。R值最大
26、的小区被认为是最优小区，如果该小区满足如下条件，则重选到该小区。n 在TreselectionRAT时间周期内，邻小区Rn大于服务小区Rs；n UE驻留到当前服务小区已超过1s。3）低优先级小区重选判别准则当高优先级小区及同等优先级小区均不满足上述小区重选判别准则，且系统消息SIB3中包含参数Threshserving，lowQ时，则判别低优先级的小区是否满足如下条件，如条件满足，则UE重选到低优先级的小区。n 服务小区的信号质量Squal低于低优先级的重选门限值Threshserving，lowQ，且在TreselectionRAT时间周期内低优先级的E-UTRAN或UTRAN小区的信号质量
27、Squal高于ThreshX，HighQ；或者在TreselectionRAT时间周期内低优先级的GERAN小区的接收功率Srxlex高于ThreshX，HighP。n UE驻留到当前服务小区已超过1s。当上述条件不满足时，则对小区进行如下判断，如满足下述条件，则UE仍可以重选到低优先级的小区上。n 服务小区的接收功率Srxlev低于低优先级的重选门限值ThreshX，lowP，且在时间周期TreselectionRAT内低优先级小区的Srxlex高于ThreshX，lowP。n UE驻留到当前服务小区已超过1s。3.1.1.2 小区重选信令流程2G与3G系统共用一套核心网，LTE到2G/3G
28、系统小区重选时，流程如下：图5 LTE向2G/3G重选信令流程如图5所示，当UE重选到2G/3G系统时，将首先发起路由区域RA的更新。RA更新请求中携带UE的临时标识GUTI、位置标识TAI。收到RA更新消息的SGSN向MME请求该UE的移动性上下文、安全秘匙等必须的参数，并与UE执行所需要的鉴权认证过程。之后，SGSN 向HSS发起注册过程。当SGSN获得UE在MME中的参数后，SGSN向MME(还是P-GW)发起更新PDP的过程。当UE 在2G/3G系统中注册成功后，UE向SGSN发送路由区更新成功的信息，同时MME删除该UE在LTE中的会话。以下两图分别为LTE到3G和2G的小区重选过程
29、的接入侧信令流程图：（a）2G接入网信令 （b）3G接入网信令图6 LTE向2G/3G重选时，2G/3G接入网侧信令3.1.2 3G到LTE小区重选UTRAN下的重选同样基于优先级有不同的方式，判断方式也为S准则，因此在重选判决的基本方法和流程上与LTE基本一致。3.1.2.1 小区重选过程（1）UMTS小区的优先级UMTS与LTE类似，为每一个小区设置一个绝对优先级，通过比较绝对优先级之间的高低情况，决定当前重选是高优先级重选还是低优先级重选。本小区和所配置的邻频点的优先级，均会在SIB19中下发。（2）测量启动标准异频/异系统小区测量启动的规则如下：n 若被异频/异系统小区优先级高于当前服
30、务小区： 总是触发进行异系统小区测量。n 若被异频/异系统小区优先级低于或等于当前服务小区： 如果SrxlevServingCell = Sprioritysearch1；或SqualServingCell Sprioritysearch1且SqualServingCell Sprioritysearch2：则不进行异频/异系统测量。其中，Sprioritysearch1与Sprioritysearch2会在SIB19中下发。（3）小区重选标准判决小区重选的S准则与LTE中基本相同，其中Srxlev的测量值变为RSCP，Squal的测量值变为CPICH Ec/N0。判决准则也基本相同，如下：n
31、 若为高优先级重选（LTE优先级高） Threshx,high2 或 Threshx,low2未配置； 有测量到LTE小区SrxlevnonServingCell,x Threshx,high且持续时间T320;重选； 若同时配置了Threshx,high2 和 Threshx,low2； 有测量到LTE小区SqualnonServingCell,x Threshx,high2且持续时间T320；重选；n 若为低优先级重选（LTE优先级低或等于UMTS优先级） Threshx,high2 或 Threshx,low2未配置； 有SrxlevServingCell Threshserving,l
32、ow 或 SqualServingCell Threshx,low 且持续时间T320；重选； 若同时配置了Threshx,high2 和 Threshx,low2； 有SqualServingCell Threshserving,low2 或 SrxlevServingCell Threshx,low2 且持续时间T320；重选；3.1.2.2 小区重选信令流程图7 3G到LTE小区重选信令流程图基站侧指导UE对服务WCDMA小区和相邻LTE小区频点进行测量。终端根据测量结果，判决并决定从WCDMA小区重选进新的LTE小区驻留。如上图所示，当UE重选到LTE系统时，将发起跟踪区域更新TAU。
33、3.1.3 2G到LTE小区重选GERAN小区选择和重选的基本原则与LTE中类似，也是LTE系统演进的雏形。因此，其重选的概念，流程以及优先级的约束条件均与LTE中的定义相仿，这里仅对其重选的原则与判断条件做简单的介绍。3.1.3.1 小区重选过程（1）GSM小区的优先级GSM下对于优先级的判断和作用于LTE/UMTS中类似，对于高优先级重选和低优先级重选有着不同的判断标准。GSM中进行IRAT重选时，为每一个小区配置制式优先级，在配置GSM制式的优先级的同时配置UTRAN和EUTRAN制式的优先级。对于每一个EUTRAN邻区，也有一个邻区优先级，当邻区优先级配置为“无效”时，采用EUTRAN
34、制式的优先级，当邻区优先级设置为一个有效的值时，则无视EUTRAN的制式优先级，直接使用小区配置的优先级进行重选判断。上述优先级信息会在GSM服务小区的SIB 2 quater系统消息中下发。优先级的使用方式与LTE中一致，当LTE优先级高于本GSM小区优先级时，则进行高优先级重选，反之，进行低优先级重选。（2）测量启动标准测量的启动根据优先级的不同有不同的条件，其判决规则如下：n 若THRESH_Priority_Search配置为“总是测量”则总是启动测量。n 反之： 若为高优先级重选，则总是启动测量。 若为低优先级重选： 当本小区接收电平RLA_C低于THRESH_Priority_Se
35、arch时，触发测量。其中THRESH_Priority_Search参数通过SI 2quater消息下发。注，在GPRS模式下，原理相同，但是采用分组模式下EUTRAN小区搜索门限进行判断。（3）小区重选标准小区重选标准也依据优先级进行判断；n 若为高优先级重选： 若EUTRAN邻区测量C2高于门限THRESH_E-UTRAN_high ， 触发重选；n 反之，若为低优先级重选： 若THRESH_GSM_low 配置为“总是”； 或，本小区及所有GSM邻区的RLA_C均低于THRESH_GSM_low： 且有EUTRAN邻区测量C2高于门限THRESH_E-UTRAN_low，触发重选；上述
36、参数均会通过SI 2 quarter消息广播给MS。3.1.3.2 小区重选信令流程2G到LTE小区重选与3G到LTE小区重选过程类似。首先，2G小区通过系统广播信息SYSTEM INFORMATION TYPE 2quater中的SI2quater Octets信息，或PACKET SYSTEM INFORMATION TYPE 3 quarter信息（PSI3 quater），将LTE邻区信息、小区重选测量和控制参数等信息通知给UE。对于不支持E-UTRAN能力的UE，将忽略E-UTRAN相关的参数。当2G小区支持PBCCH信道时，2G小区通过PBCCH上的PSI3 quarter系统消息
37、将LTE邻区重选的相关参数发送给UE，UE用于到LTE小区重选过程。当2G小区不支持或者没有配置PBCCH时，2G小区通过BCCH或扩展BCCH上的SI2 quater系统消息将LTE邻区重选的相关参数发送给UE，UE用于到LTE小区重选过程。当BSS支持PBCCH信道时，BSS通过PSI3 quarter系统消息将小区重选的相关参数下发给UE。UE将根据在系统消息SI2quater收到的参数内容，在LTE邻接小区满足搜索条件的情况下，对LTE小区的信号质量进行测量,进行小区重选操作。3.2 连接态PS业务互操作原理3.2.1 LTE到3G的切换LTE到3G切换的典型场景如下：UE处于ECM-
38、CONNECTED状态（E-UTRAN模式），与此同时，相邻WCDMA小区具有较好的信号质量。此时，源eNodeB决定将UE从LTE切换到相邻WCDMA小区，并发起切换流程。此时上、下行数据的传输路径为UE和源eNodeB间的承载；源eNodeB到S-GW和P-GW的GTP隧道。LTE到UTRAN的切换基本原理图如下：图8 LTE到UTRAN的切换基本原理图1eNodeB向MME发起切换请求，MME通知SGSN进行前向重定位。2SGSN通知RNC建立无线资源，并向MME发送重定位响应。3如果eNodeB和RNC之间没有直传链路，MME需要通知S-GW建立非直传链路。4MME通过eNodeB向U
39、E发送切换命令。5eNodeB进行数据转发：如果有直传链路，eNodeB直接将数据转发到RNC；如果没有直传链路，eNodeB先将数据转发到S-GW，再由S-GW将数据转发到RNC。6UE完成切换并向RNC发送RRC重配置完成消息。7SGSN通知MME目标侧已完成重定位。8SGSN通知P-GW更新上下文信息。9MME通知S-GW删除会话，并通知eNodeB释放资源。根据3GPP36.300，LTE到3G切换包括准备阶段、执行阶段，切换准备阶段的信令流程如下：图9 LTE 到3G切换，准备阶段信令在切换过程中的准备阶段，源eNodeB发送Handover Required消息传给源MME，告诉核
40、心网该UE的切换目标RNC标识、源eNodeB标识，并请求核心网在目标RNC、SGSN和S-GW建立承载资源。这些将被用于数据转发的承载由目标SGSN确定。收到消息后，源MME向目标SGSN发送Forward Relocation Request消息，发起Handover resource allocation流程。之后，目标SGSN决定是否切换S-GW，如果需要切换，SGSN将选择目标S-GW并发送Create Bear Request消息，目标S-GW将分配本地资源，并进行响应。随后，目标RNC将建立无线网络资源RAB，并将相应参数通知核心网侧目标SGSN。目标SGSN在请求目标S-GW创
41、建数据转发承载请求并得到响应之后，目标SGSN指示源MME目标侧选择了新的S-GW，并告诉转发的目标侧地址等信息。切换准备阶段完成后，便进入切换执行阶段，切换执行阶段的信令流程如下：图10 LTE 到3G切换，执行阶段信令LTE 到3G切换的执行阶段，为保证切换时数据通信质量，源eNodeB继续接收上下行用户面PDU。首先，源MME发送Handover Command消息，通知eNodeB切换准备阶段完成。之后，源eNodeB向UE发送切换到目标的指令HO from E-UTRAN Command并告知UE目标RNC的无线参数。在接收到Handover Command后，UE根据RNC的无线参
42、数执行切换。当目标RNC和UE交互成功之后，目标RNC发送Relocation Complete消息通知目标SGSN UE从E-UTRAN到RNC的切换完成。收到消息后，SGSN准备从目标RNC接收数据，并将收到的数据包直接传递到S-GW。之后，SGSN通知源MME切换完成。同时，目标SGSN通知S-GW由目标SGSN开始管理UE所有的EPS承载上下文。在完成以上流程后，源MME将清除源eNodeB的所有与该UE相关的资源。最后，UE将触发路由区更新RAU过程，更新其在网络中的位置信息。3.2.2 LTE到2G的切换LTE到2G切换的典型场景如下：UE处于ECM-CONNECTED状态（E-U
43、TRAN模式），与此同时，相邻GSM/GPRS小区具有较好的信号质量。此时，源eNodeB决定将UE从LTE切换到相邻GSM/GPRS小区，并发起切换流程。这时上、下行数据的传输路径为UE、源eNodeB间的承载；源eNodeB到S-GW和P-GW的GTP隧道。LTE到2G切换总流程如下图：图11 LTE 到GSM切换准备阶段信令流程图在切换准备阶段，源eNodeB向源MME发送Handover Required消息，请求在目标BSS，SGSN和S-GW建立资源。源MME向目标SGSN发送Forward Relocation Request消息，转发源eNodeB的切换请求，之后，目标SGSN
44、要求目标接入网BSS分配资源，并向目标SGSN返回应用的参数。当目标SGSN完成准备过程后，向目标BSS发送PS Handover Request消息请求目标BSS分配必需的资源（PFC）。之后，目标BSS分配资源并向SGSN发送PS Handover Request Acknowledge消息返回应用参数。当目标SGSN完成准备过程并回复Forward relocation response之后，源MME向源eNodeB发送Handover Command，通知eNodeB切换准备阶段完成。此后，源eNodeB通过HO from E-UTRAN Command消息向UE发送切换到目标的指令。
45、切换准备阶段目标BSS建立的无线参数在该消息中透传到UE，该消息还包含了的XID和IOV-UI参数。图12 LTE 到GSM切换执行阶段信令流程图随后，UE将保存的承载ID和响应的PFI根据NSAPI建立关联并暂停上行用户面数据的传输，UE移动到目标GSM/GPRS系统并根据HO from E-UTRAN Command消息中传递的参数执行切换。当发送XID响应消息后，UE为在目标GSM/GPRS小区中分配了无线资源的NSAPI续传用户数据。收到UE第一个正确的RLC/MAC块后，目标BSS向目标SGSN发送PS Handover Complete消息，通知目标SGSN切换完成。目标SGSN在
46、获知UE已经在目标接入后，向源MME发送Forward Relocation Complete Notification消息通知切换完成；同时，目标SGSN向S-GW发送Modify Bearer Request消息，通知S-GW目标SGSN开始管理UE所有的EPS承载上下文。在UE完成切换流程后，UE发送Routing Area Update Request消息通知目标SGSN目前UE位于新的路由区。3.2.3 3G到LTE的切换3G到LTE切换的典型场景如下：UE接入WCDMA小区并进行着数据业务，与此同时，相邻LTE小区具有较好的信号质量。此时，网络侧根据UE上报的UTRAN RNC无线测量报告，作出决策将UE从WCDMA切换到相邻LTE小区，并发起切换流程。这时上行和下行的传输路径如下：UE和源RNC间的承载，源RNC，源SGSN，S-GW和P-GW间的GTP隧道。UTRAN到LTE的切换基本原理图如下：图13 UTRAN到LTE的切换基本原理图1UE激活态从UTRAN覆盖区移动到LTE和UTRAN重叠覆盖区，RN