1、 第5章 e-utran與cdma2000 1xrtt互操作lte 互操作簡介 目 錄第1章 概述11.1 lte系統間互操作背景及需求11.2 lte系統間互操作策略41.3 說明61.4 lte系統間互操作系統結構61.4.1 intra-3gpp系統結構61.4.2 lte與其他非3gpp系統結構71.4.3 lte與hrpd系統結構91.4.4 參考點說明9第2章 e-utran與utran之間互操作132.1 e-utran - utran互操作132.1.1 小區重選132.1.2 e-utran到utran重定向142.1.3 ps切換152.2 utran - e-utran互

2、操作212.2.1 小區重選212.2.2 重定向222.2.3 ps切換23第3章 e-utran與geran之間互操作293.1 e-utran - geran互操作293.1.1 小區選擇293.1.2 e-utran - geran重定向303.1.3 ps切換313.1.4 cco with nacc373.1.5 cco403.2 geran - e-utran互操作413.2.1 小區選擇413.2.2 geran - e-utran重定向413.2.3 ps切換423.2.4 cco過程48第4章 e-utran與hrpd之間互操作494.1 e-utran - hrpd互操作

3、494.1.1 小區重選494.1.2 e-utran - hrpd重定向524.1.3 ps切換534.2 hrpd - e-utran互操作584.2.1 小區重選584.2.2 重定向594.2.3 ps切換60第5章 e-utran與cdma2000 1xrtt互操作635.1 e-utran - cdma2000 1xrtt互操作635.1.1 小區選擇635.1.2 e-utran - cdma2000 1xrtt重定向645.1.3 ps切換655.2 cdma2000 1xrtt - e-utran互操作655.2.1 小區選擇655.2.2 cdma2000 1xrtt -

4、e-utran重定向665.2.3 ps切換66概述& 知識點l lte系統間互操作背景及需求l lte系統間互操作策略l lte系統間互操作系統結構1.1 lte系統間互操作背景及需求由于本文涉及系統間互操作，有必要先對各制式系統的慣用名稱做一對應介紹：lte對應e-utran，umts和hspa對應utran，gsm和edge對應geran，cdma對應1xrtt，后續的evdo等技術對應hrpd。圖 1.11 多制式網絡覆蓋示意圖如上圖所示，在lte系統部署時，3g系統可能是對城市和郊區的連續覆蓋，2g系統則是整個范圍的全覆蓋。為保證用戶業務的連續性，結合lte的進展，需要合理設置lte

5、與3g/2g系統的互操作原則。并且，還需要考慮如何最大限度的減少lte系統的引入給原有的3g/2g系統帶來的影響。lte與3g/2g互操作狀態遷移圖，如下圖所示。圖 1.12 e-utra states and inter rat mobility procedures圖 1.13 mobility procedures between e-utra and cdma2000目前考慮lte與3g/2g系統間互操作場景及需求如下：第一階段，lte小規模應用和測試隨著數據業務的進一步發展，某些大城市中心區域、熱點地區將會引入lte無線網絡。該階段場景和需求情況可能是：寬帶internet接入，主要

6、為室內靜態應用，終端可能僅僅是數據卡，對于lte與3g/2g系統間互操作需求小。在這種lte部署的初期階段，考慮支持小區重選和重定向功能。第二階段，lte逐步擴充隨著無線寬帶業務的進一步發展，lte網絡用戶逐步增加，運營商在這個階段可以逐步擴充lte無線網絡。該階段場景和需求情況可能是：以數據業務為主，終端主要為數據卡以及少量pda，業務覆蓋人口小于40%，對數據業務的系統間互操作有強烈需求。在這種lte部署的中期階段，考慮支持數據業務的移動性功能。第三階段，大規模應用隨著無線寬帶業務的更進一步發展，lte將大規模部署，覆蓋大部分甚至全部區域。該階段場景和需求情況可能是：對包括語音呼叫的全業務

7、支持，涉及各類終端（主要為手機），業務覆蓋人口大于70%，對語音業務和數據業務的系統間互操作有強烈需求。在這種lte部署的后期階段，考慮支持語音業務移動性功能。支持lte與utran/geran之間的互操作，需要對3g/2g網絡設備進行升級并全面支持與lte互操作協議版本，但網絡設備升級會給運營商帶來額外的成本壓力，對現有網絡設備穩定性等方面也會帶來影響。采取何種方式可能需要根據運營商具體情況進行分析、定制。以下從接入網角度出發，提供幾種方式以供參考：1. 3g/2g接入網設備不升級。由于成本或網絡穩定性等其他原因，運營商不具備網絡升級條件，此時考慮完全不對3g/2g接入網設備進行升級，那么隨

8、著lte部署階段的發展，只能支持lte到3g/2g網絡的小區重選、重定向、數據及語音的單向切換，而3g/2g到lte網絡只能支持小區重選。3g/2g到lte網絡的小區重選是采用“plmn選擇”方式實現的，即lte與3g/2g網絡采用不同的plmn，設置lte的plmn為高優先級（如sim中設置hplmn為lte的plmn），這樣讓用戶在3g/2g與lte網絡同覆蓋的時候，空閑時會優先在lte的plmn中搜索合適小區駐留，從而優先使用lte網絡服務。與下面其他兩種方式比較，采用“plmn選擇”方式時，由于ue是以6分鐘的倍數(ts36.122 4.4.3.3節)周期性地搜索lte網絡，所以3g/

9、2g到lte網絡選擇的時間會非常長，用戶的業務體驗可能會比較差。2. 3g/2g接入網設備進行少量升級。3g/2g接入網設備升級支持部分與lte互操作協議，該方式可以支持lte與3g/2g網絡之間的雙向小區重選、重定向，以及lte到3g/2g網絡的數據及語音的單向切換。這種方式在3g/2g接入網中僅增加廣播信息以及到lte重定向功能（包含測量配置）。通過在3g/2g網絡中優選lte參數的設置，在lte與3g/2g網絡同覆蓋區域，使idle狀態的用戶優先駐留于lte網絡中，優先使用lte網絡服務。3. 3g/2g接入網設備進行全面升級。3g/2g接入網設備全面升級支持與lte互操作協議，這樣可以

10、支持lte與3g/2g網絡之間的小區重選、重定向、數據的靈活自由切換，以及目前協議定義的lte到3g/2g網絡的語音單向切換。對于3g/2g網絡到lte的語音切換，將根據標準進展而支持。此方式需要3g/2g接入網除了增加廣播信息、重定向部分（包含測量配置），還有系統間切換部分。下表對上述幾種可能的方式進行了對比說明。表1.1-1 lte與3g/2g系統間互操作的幾種選擇方式對比3g/2g接入網設備不進行升級3g/2g接入網設備進行少量升級3g/2g接入網設備進行全面升級功能lte-3g/2g 小區重選 lte-3g/2g 重定向 lte-3g/2g ps切換 lte-3g/2g語音切換 3g/

11、2g -lte 小區重選 3g/2g -lte 重定向 3g/2g -lte ps切換 3g/2g -lte語音切換 lte-3g/2g 小區重選 lte-3g/2g 重定向 lte-3g/2g ps切換 lte-3g/2g語音切換 3g/2g -lte 小區重選 3g/2g -lte 重定向 3g/2g -lte ps切換 3g/2g -lte語音切換 lte-3g/2g 小區重選 lte-3g/2g 重定向 lte-3g/2g ps切換 lte-3g/2g語音切換 3g/2g -lte 小區重選 3g/2g -lte 重定向 3g/2g -lte ps切換 3g/2g -lte語音切換 （

12、目前標準不完善，后續根據標準進展而支持）共同點均涉及核心網設備升級3g/2g網絡 rnc/bss設備需要的升級改動不需要任何改動rnc/bss增加廣播信息和重定向信息（包含測量配置）rnc/bss增加廣播信息、重定向信息（包含測量配置）、系統間切換流程處理對用戶、運營商要求運營商需要有多個plmn，用戶需要更換sim卡無無系統間切換速度lte-3g/2g切換速度快；3g/2g -lte通過hplmn選擇，速度非常慢lte-3g/2g切換速度快；3g/2g -lte通過小區重選或重定位，速度較慢lte-3g/2g切換速度快；3g/2g -lte切換速度快1.2 lte系統間互操作策略在網絡發展的

13、不同階段或不同網絡系統構成分層結構的情況下，常常會因為一些原因而進行系統間切換，這些系統間切換的出發點不同，所要達到的目的也可能不同。如為保證業務連續性基于鏈路質量的切換、為保證網絡負載均衡基于負荷的切換等。以下針對lte系統間的幾種切換策略進行說明。l 基于鏈路質量的切換：當一個用戶在lte系統中進行了呼叫并移動到lte系統的邊緣，此時其無線鏈路質量變差，如果用戶駐留的e-utran小區有同覆蓋的utran/geran小區（按照網絡規劃情況，e-utran小區大多是包含在已有utran/geran小區覆蓋范圍內），根據系統間測量結果或盲切換實現e-utran到utran/geran的切換。l

14、 基于負荷的切換：當lte系統負荷較高，滿足進行系統間負荷均衡的條件時，如果有用戶接入lte系統，則lte系統可以將其指派到utran/geran小區中。如果lte系統的負荷繼續增加，達到了進行負荷控制的條件時，則對于已經在lte系統中保持呼叫的用戶，可以將其切換到utran/geran小區中，以保證lte系統的穩定性。此時的切換可以根據盲切換來實現。在lte建設初期，用戶相對較少，網絡負荷較低，一般不會出現網絡擁塞的情況，不需要考慮lte系統間的負荷均衡和負荷控制。隨著網絡規模擴大，用戶數量迅速增加，網絡負荷達到一定程度，可能出現網絡擁塞的情況。此時可以先考慮通過 lte系統內部切換等方式實

15、現負荷均衡。當lte網絡大規模部署、覆蓋大多數用戶時，此時才需要考慮lte系統過載時的負荷控制，可通過系統間切換的方式，由utran/geran系統來分擔lte系統的負荷。l 基于業務的切換：當一個用戶在lte系統中發起一個語音呼叫，而lte系統無法提供ims類型voip業務時，可以考慮將用戶切換到同覆蓋的utran/geran系統中，采用電路域來承載用戶的語音業務。l 基于ue移動速度的切換：在lte小區和utran/geran小區構成了hcs結構（分層的小區結構）的情況下，為避免對快速移動的用戶進行頻繁的切換操作，lte系統可以將該用戶切換到覆蓋較大的utran/geran小區中。l 基于

16、用戶簽約屬性的切換：根據不同用戶的簽約信息，在異系統切換的時候可能存在限制某些用戶切換到某個異系統網絡。核心網通過s1接口spid信息告知enodeb該用戶相關的簽約信息標識，enodeb根據該標識映射為預先定義的不同策略。l 總體策略：在gsm、umts、lte混合組網的場景下，優先選擇lte網絡。當lte網絡信號質量不好，或負荷較高時，依據終端能力，cs業務盡量優選切換到gsm網絡，ps業務盡量優選切換到umts網絡。1.3 說明本文主要從接入網角度描述系統間切換功能。系統間互操作還需要相關各個網元、其它系統的支持：1. enb需要支持系統間測量（包括測量gap）功能；移動性相關的判決算法

17、將在rrm算法文檔中說明，不在本文檔中體現；2. epc支持系統間互操作功能；3. utran/geran、cdma2000支持與lte系統間互操作功能；4. 暫不包含與核心網相關的修改升級的具體分析；5. ue需要支持雙模操作；6. 暫不考慮小區重選專用優先級（e-utran到其它rat，或其它rat到e-utran）；7. 暫不包含與核心網相關idle mode signalling reduction (isr) 功能的系統間切換描述；8. 3gpp內系統間切換，只考慮sgsn支持3gpp r8接口（s3/s4接口）的情況，暫不考慮sgsn支持gn/gp接口的情況。1.4 lte系統間互

18、操作系統結構1.4.1 intra-3gpp系統結構eps網絡架構相對于umts系統的變化主要體現為以下兩個方面：一是全ip的扁平化網絡架構，而是支持多種3gpp、非3gpp無線系統的接入，如geran/utran、e-utran、wlan、wimax、cdma2000等。下圖給出了非漫游場景下，ue通過e-utran接入epc核心網的系統架構。其中，pdn-gw可通過sgi接入運營商網絡，類似于umts系統中的ggsn實體，mme則類似于sgsn控制面，s-gw類似于sgsn實體的用戶面。pcrf實體負責通過gx接口為pdn-gw提供相關的測量控制與計費規則。圖 1.41 3gpp接入eps

19、非漫游架構上圖所示的是s-gw和pdn-gw分離時的網絡架構，它們之間的參考點是s5接口，由于epc核心網支持多種接入方式，因此，s-gw與pdn-gw除支持gtp移動性協議之外，常常還需要支持mobile ip協議。目前的3gpp標準中，定義了s5接口既可以采用gtp協議，也可以采用pmip協議。在設備實現時，為了方便，還可以采用s-gw與pdn-gw合一的實現方案，此時，s5接口將被看作內部接口。用戶除可以通過e-utran接入pdn-gw外，還可以通過geran/utran接入epc核心網（連接至s-gw），最終錨定至pdn-gw。由于射頻原因，ue在從e-utran切換至geran/u

20、tran時，目前要求ue錨定的pdn-gw不變，以保證業務的無縫體驗。1.4.2 lte與其他非3gpp系統結構為了支持多種非3gpp接入網接入統一的epc核心網，可以將其分為可信非3gpp接入和不可信非3gpp接入兩大類。對于可信非3gpp接入，ue將直接通過非3gpp接入網鏈接至pdn-gw，如果是不可信非3gpp接入，ue則需要通過歸屬網絡可信任的epdg（evolved pdg）網關連接至pdn-gw實體。下圖給出了非漫游情形下，ue通過非3gpp接入epc核心網的系統架構圖。圖 1.42 非3gpp采用s2a/s2b接口接入eps（非漫游）圖 1.43 非3gpp采用s2c接口接入e

21、ps網絡（非漫游）s2a與s2b接口之間的主要區別在于，s2a接口對應可信非3gpp接入，s2b接口對應不可信非3gpp接入。s5接口可以基于gtp協議或pmip協議。1.4.3 lte與hrpd系統結構對于e-utran與cdma2000 hrpd網絡之間的切換優化，在標準中提供了如下架構：在mme和hrpd an之間添加了直接接口s101，基于隧道協議，透傳終端與目標網絡的信息交互。通過源網絡的透傳，終端發起到目標網絡的重新附著和承載建立過程，這樣能夠保證切換過程對于源和目的網絡的影響最小，耦合性最小和業務中斷時間最小。圖 1.44 e-utran與cdma2000 hrpd網絡的切換優化

22、目前，在標準中提供了e-utran至hrpd網絡的細化切換流程和hrpd到e-utran的高層的切換流程。為了減小切換時業務中斷時間，提升用戶體驗，3gpp在切換過程中，提出了預注冊階段的概念，這個過程是在決定進行切換之前完成的，完成時間相對較長，當然，這個過程根據網絡的特性可以選擇需要或不需要。1.4.4 參考點說明eps網絡新增了一系列網元實體，從而增加了相應的參考點，各參考點簡要描述如下：1. s1-mme：e-utran和mme之間的控制平面參考點，用于各種控制信令的傳輸，基于s1-ap協議。2. s1-u：e-utran與s-gw間的用戶平面隧道參考點，也可以用在切換的時候，額n偶的

23、b間的通路切換，基于gtp-u協議。3. x2：兩個enodeb之間的參考點，用于支持移動性及用戶平面的隧道特征，與s1基于相同的用戶平面。4. s3：mme與2g/3g sgsn之間的參考點，用于不同的3gpp接入時，交換空閑和激活狀態的用戶信息和承載信息，基于gtp-c協議。5. s4:s-gw與2g/3g sgsn之間的參考點，執行相關控制和移動性管理功能。若直接隨到沒有建立，s4將提供用戶平面的隧道。該接口既可以只有信令面接口（gtp-c），也可以包括用戶面的接口（gtp-u）。如果作為信令面的接口，采用gtp v2協議。如果沒有采用“direct tunnel（直接隧道）”機制，該參

24、考點可以用于傳輸用戶面數據，采用gtp v1協議。6. s5：s-gw與pdn-gw之間的參考點，用于支持這兩個網關實體之間的承載管理及用戶平面的隧道，該參考點應用于s-gw和pdn-gw分設，s-gw建立到pdn-gw的連接過程以及在用戶移動性管理中s-gw重定位過程。該參考點基于gtp v2協議，類似于sgsn與ggsn之間的gn節點。7. s6a：mme和hss之間的參考點，用于為用戶接入提供認證和授權，基于ietf定義的diameter協議。8. gx：pdn-gw與pcrf之間的參考點，支持從pcrf向epc提供策略控制和計費規則的傳輸，基于diameter協議。9. s8：vplm

25、n中s-gw和hplmno中pdn-gw之間的參考點，支持從pcrf向epc提供策略控制和計費規則的傳輸，基于diameter協議。10. s9：hpcrfid和vpcrf之間的參考點，用于為漫游地傳輸qos策略與計費控制信息，以實現系統的本地疏導功能。該參考點可類比于漫游場景下的gx接口。11. s10：兩個mme之間的參考點，主要用于mme之間的移動性管理，例如mme間的負載重分配，以及mme之間的信息傳輸，基于gtp v2協議。12. s11：mme與s-gw之間的參考點，支持承載管理，如用戶附著或業務請求等，基于gtp v2協議。13. s12：utran與s-gw之間的參考點，用于u

26、tran和s-gw之間用戶平面數據的隧道傳輸，基于gtp-u協議，類似于utran與sgsn的iu-ps/gn-u接口。14. s13：mme與eir之間的參考點，用于ue標識符校驗流程，基于diameter協議。15. rx：pcrf與af之間的參考點，用于為pcrf提供業務動態信息，基于diameter協議。例如，對于ims網絡，af即是指p-cscf，rx接口即為pcrf與p-cscf之間的接口。16. sgi：pdn-gw與pdn之間的參考點，其中，pdn可以是外部公共數據網，也可以是內部私有數據網，例如為運營商的ims網絡提供服務，該參考點是umts系統中gi參考點的演進。17. s

27、101：為mme與hrpd an之間的接口，用于實現e-utran與hrpd網絡之間的預注冊、會話維持及切換功能。其中，e-utran到hrpd之間通過s101隧道傳輸的hrpd空中接口消息定義在3gpp2協議c.s0087-0中。18. s103參考點：為s-gw與hsgw（hrpd服務網關）之間的接口，用于從e-utran到hrpd之間切換時的下行數據傳送。s103參考點隧道的建立由s101借口的信令流程提供。67第2章 e-utran與utran之間互操作& 知識點l e-utran - utran互操作l utran - e-utran互操作2.1 e-utran - utran互操作

28、2.1.1 小區重選小區重選對于網絡側而言，只需要e-utran配置sib用于小區重選參數即可，如相關門限、定時器參數、測量偏置等。其它操作都在ue側完成。在實現上，小區重選需要考慮小區優先級。優先級是按頻點區分的，相同載頻的優先級相同，csg小區頻點的優先級最高，小區優先級也就是對應載波的頻點優先級。小區重選的原則首先選擇高優先級的e-utran小區，依次為同頻e-utran小區、同優先級異頻e-utran小區、低優先級e-utran小區、3g小區、2g小區。該優先級順序也可由運營商根據實際需要進行配置。重選到新小區的條件主要滿足：1、在時間treselectionrat內，新小區信號強度高

29、于服務小區；2、ue在以前服務小區駐留時間超過1s。其中treselectionrat為小區重選定時器，對于每一種rat的每一個目標頻點或頻率組，都定義了一個專用的小區重選定時器，當在e-utran小區中評估重選或重選到其他rat小區都要應用小區重選定時器。為實現系統間小區重選需要在systeminformationblocktype3中配置s-nonintrasearch（系統間測量觸發門限）。e-utran到utran的小區重選參數，主要在systeminformationblocktype6中配置，包含utran小區頻點信息和utran鄰小區相關信息等。主要配置參數如下表所示。表2.1-

30、1 e-utran到utran的小區重選主要參數主要參數說明carrierfrequtran 下行頻點cellreselectionpriorityutran小區重選優先級threshx-high重選到比服務頻點優先級高的utran小區頻點的高門限threshx-low重選到比服務頻點優先級低的utran小區頻點的低門限q-rxlevminutran小區中所需要的最小接收電平p-maxutra上行最大允許傳輸功率q-qualminutran fdd小區重選條件的最小質量要求t-reselectionutrautran小區重選定時器值t-reselectionutra-sf-medium在中速狀

31、態下的utran小區重選時間比例因子t-reselectionutra-sf-high在高速狀態下的utran小區重選時間比例因子2.1.2 e-utran到utran重定向當lte網絡基于覆蓋、負荷、業務、移動速度等原因，無法為ue繼續提供滿足qos質量的服務時，此時需要考慮將ue切換到其他網絡系統。在lte部署初期，可以考慮采用重定向方式支持。該功能主要是將ue先從e-utran網絡中釋放，通過rrc釋放消息（rrc connection release）的redirectioninformation信息中攜帶utran頻點信息，通知ue重定向到utran網絡中。這樣，ue回到idle狀態

32、后，根據lte網絡側指示的utran頻點信息，在utran小區重新發起接入。e-utran到utran重定向過程如下圖所示。圖 2.11 e-utran到utran網絡重定向2.1.3 ps切換e-utran到utran的ps切換過程，用于連接狀態下ue移動性，被分為兩個階段：準備階段和執行階段。一準備階段：圖 2.12 準備階段e-utran到utran的ps切換準備階段過程描述：1源側enb根據rrm算法（基于覆蓋、負荷、業務、移動速度等原因），判決發起e-utran到utran的ps切換過程。2源側enb發送 handover required 消息（攜帶無線相關信息）給源側 mme，以

33、請求核心網在目標系統建立資源。3源側mme通過消息中切換類型判斷為e-utran到utran的系統間切換。mme發起切換資源分配過程，發送forward relocation request消息給目標sgsn。消息內容包括mme相關信息（如imsi，mme的address和teid）以及handover required 消息攜帶信息（如source to target transparent container）。4目標sgsn判斷s-gw是否需要改變。如果s-gw需要改變，那么sgsn將選擇出一個目標s-gw，并發送 create bearer request消息（如imsi，sgsn的a

34、ddress和teid，pdn gw的address和teid）給該目標s-gw，用以在目標側建立業務承載。目標s-gw分配本地資源，并返回create bearer response消息（如s-gw的address和teid）給目標sgsn。5目標sgsn發送relocation request 消息（如imsi，安全信息，rab建立列表，source rnc to target rnc transparent container）給目標rnc，請求建立無線網絡資源。目標rnc根據relocation request 消息中信息分配資源，并返回 relocation request ackn

35、owledge響應消息（如target rnc to source rnc transparent container，rab建立成功/失敗列表）給目標sgsn。6如果為indirect forwarding并且s-gw改變，目標sgsn發送create bearer request消息（如rnc的address和teid）給目標s-gw，用以建立數據反傳承載，從而建立數據反傳通道。如果沒有direct tunnel，那么消息中攜帶的為sgsn 的address和teid。目標s-gw返回create bearer response響應消息（如s-gw的address和teid）給目標sgsn

36、。7目標sgsn返回forward relocation response響應消息（如sgsn的address和teid，target to source transparent container，rab建立的信息，數據反傳的address和teid，s-gw是否改變）給源側mme。8如果使用indirect forwarding，為建立數據反傳通道，源側mme將發送create bearer request消息（如數據反傳的address和teid）給s-gw。s-gw返回create bearer response 響應消息（s-gw數據反傳的address和teid）給源側mme。二執

37、行階段圖 2.13 執行階段e-utran到utran的ps切換執行階段過程描述：1源側mme完成準備階段后，向enodeb發送handover command消息（如target to source transparent container，e-rab前傳列表信息）。2源側enodeb根據handover command消息內容，發送ho from e-utran command消息給ue，通知ue切換到目標網絡。ue將掛起上行數據傳輸。3void。4ue移動到目標utran iu (3g)系統并且執行切換，向目標rnc返回handover to utran complete響應消息。在目

38、標系統建立的承載，ue將恢復之前掛起的上行數據傳輸。如果源側enodeb與目標rnc之間直連，源側數據將直接前轉到目標rnc。如果源側enodeb與目標rnc之間不存在直連，那么源側數據將通過enodeb、s-gw、sgsn前轉到目標rnc。5目標 rnc 返回relocation complete給目標sgsn，以指示目標rnc完成從e-utran到rnc的切換。6目標sgsn收到該消息后，說明ue已經切換到目標側了，這時向源側mme發送forward relocation complete消息（如s-gw是否改變）。源側mme將啟動定時器，用于監測源側enb釋放，如果s-gw改變的話，還有

39、源側s-gw釋放。mme也會給目標sgsn回forward relocation complete acknowledge消息。在indirect forwarding情況，目標sgsn因為會分配s-gw資源，所以將會啟動一個定時器。7目標 sgsn發送update bearer request消息（如sgsn的address和teid，pdn gw的address和teid）給s-gw，以通知s-gw目標sgsn已經做好了準備。8s-gw可能會給pdn gw(s) 發送update bearer request消息，可能用于s-gw改變或用于系統間切換計費等情況。對于s-gw改變情況，pdn

40、 gw更新上下文，并且返回update bearer response消息（如pdn gw的address和teid）給s-gw。9s-gw發送update bearer response消息（如s-gw的address和teid，pdn gw的address和teid）給目標sgsn，以確認用戶面切換到目標側。10當ue發現當前路由區沒有在網絡上注冊時，ue將與sgsn之間發起路由區更新過程。11當步驟6中所起的源側mme定時器超時，源側mme發送release resources消息給源側enb。源側enb釋放與ue相關資源。如果s-gw改變，那么源側mme還將發送delete beare

41、r request消息（如teid）給源s-gw，以刪除舊的eps承載資源。此時，源s-gw不需要發起與pdn gw之間的刪除過程。 源s-gw返回delete bearer response響應消息（如teid）。12在 indirect forwarding 情況，當步驟6中所起的目標sgsn定時器超時，目標sgsn將釋放與indirect forwarding相關的s-gw資源，拆除數據反傳通道。三切換拒絕：目標rnc可能拒絕切換過程，這種情況下目標側將不會建立ue上下文以及rab資源，ue仍將駐留在源側e-utran網絡中。圖 2.14 切換拒絕e-utran到utran的ps切換拒絕

42、過程描述：1 步驟15與切換準備階段相同。6 目標rnc無法為請求的rab分配任何資源的話，目標rnc將發送relocation failure消息給目標sgsn。目標sgsn收到失敗響應消息，將釋放與該ue相關的保留資源。7 如果s-gw改變，那么目標sgsn將發送delete bearer request消息（如teid）給目標s-gw。目標s-gw返回delete bearer response響應消息（如teid）。8 目標sgsn給源側mme返回forward relocation response響應消息，告知mme目標側切換準備失敗。9 源側mme給源側enb發送handover

43、 preparation failure消息。此時ue將繼續駐留在源側網絡。2.2 utran - e-utran互操作utran到e-utran之間的移動性，需要utran能夠支持與lte切換相關協議。2.2.1 小區重選小區重選對于網絡側而言，只需要utran配置sib用于小區重選參數即可，如相關門限、定時器參數、測量偏置等。具體的實現與決策都在ue側完成。為實現系統間小區重選需要在systeminformationblocktype3/4中配置ssearch,rat 和slimit,searchrat（系統間測量觸發門限）。utran到e-utran的小區重選，由utran側配置，對e-

44、utran側無影響。重選參數主要在system information block type 19的e-utra frequency and priority info list中配置，包含e-utran頻點、測量帶寬、優先級、e-utran小區接收最小電平、重選門限、blacklisted cell等信息。表2.2-1 utran到e-utran的小區重選主要參數主要參數說明earfcne-utran 下行頻點measurement bandwidthe-utran小區測量帶寬threshx, high重選到比服務頻點優先級高的e-utran小區頻點的高門限threshx, low重選到比服

45、務頻點優先級低的e-utran小區頻點的低門限qrxlevmineutrae-utran小區中所需要的最小接收電平prioritye-utran小區優先級blacklisted cells per freq liste-utran 小區中black小區列表需要指出的是，基于lte的用戶應該盡可能的駐留在lte網絡中以享受lte網絡提供的服務，在utran網絡中的e-utran小區重選門限應該小于utran小區的重選門限，以便讓駐留在utran網絡中的lte用戶可以比較容易的重選回lte網絡。該策略也可由運營商根據實際需要進行配置。2.2.2 重定向當utran網絡基于覆蓋、負荷、業務、移動速度

46、等原因，無法為ue繼續提供qos質量的服務時，此時需要考慮將ue切換到其他網絡系統，重定向就是一種切換方式。采用重定向方式時支持utran到e-utran切換時，utran首先根據ue在rrc connection request消息中的上報的pre-redirection info信息，判斷ue是否支持e-utran fdd。如果ue支持的話，utran可在rrc connection rejec消息或rrc connetion release消息redirection info的inter-rat info中e-utra target info”信息，通知ue重定向到e-utran小區，包

47、含下行載波頻率、blacklisted cell、pci等。utran到e-utran重定向過程如下圖所示兩種情況。圖 2.21 utran到e-utran網絡重定向（1）圖 2.22 utran到e-utran網絡重定向（2）2.2.3 ps切換utran到e-utran的ps切換過程，用于連接狀態下ue移動性，被分為兩個階段：準備階段和執行階段。1. 準備階段：圖 2.23 utran iu mode to e-utran inter rat ho, preparation phaseutran到e-utran的ps切換準備階段過程描述：1源側rnc根據rrm算法，判決發起utran到e-

48、utran的ps切換過程。2源側rnc發送relocation required消息（如source rnc to target rnc transparent container，target enodeb identifier）給源側sgsn，請求在目標側為用戶建立資源。3源側sgsn根據target enodeb identifier判斷為utran到e-utran的系統間切換，發送forward relocation request消息（如imsi、安全信息、sgsn的address和teid、source to target transparent container）給目標mme。

49、4目標mme判斷s-gw是否需要改變。如果s-gw改變，目標mme選擇目標s-gw，并發送create bearer request消息（如imsi、mme的address和teid、pdn gw的address和teid）給該s-gw。目標s-gw收到消息后，分配本地資源，并返回create bearer response消息（如s-gw的address和teid）給目標mme。5目標mme給目標enb發送handover request消息（如ue identifier，安全信息，eps bearers to be setup list，source to target transpare

50、nt container）請求建立無線資源。目標enb根據消息中的內容分配資源，并返回handover request acknowledge消息（如target to source transparent container，eps bearers setup list，eps bearers failed to setup list）給目標mme。6對于indirect forwarding的情況，mme發送create bearer request消息（如target enodeb的address和teid）給s-gw。s-gw返回create bearer response消息（如s-

51、gw的address和teid）給目標mme。7目標mme返回forward relocation response消息（如mme的address和teid，target to source transparent container）給源側sgsn。8在indirect forwarding的情況，并且s-gw改變，源側sgsn將給源側s-gw發送create bearer request消息（如數據反傳的address和teid），以建立數據反傳承載。8a 源側s-gw返回create bearer response消息（如s-gw的address和teid）給源側sgsn。2. 執行階段

52、：圖 2.24 utran iu mode to e-utran inter rat ho, execution phasee-utran到utran的ps切換執行階段過程描述：1. 源側sgsn給源側rnc發送relocation command消息（如target rnc to source rnc transparent container，rabs subject to data forwarding list）。2. 源側rnc給ue發送ho from utran command消息，通知ue切換到目標enb。3. void。4. ue移到e-utran，執行接入過程。5. ue在目

53、標側給enb發送ho to e-utran complete消息。如果目標rnc與源側enodeb之間直連，源側數據將直接前轉到目標enodeb。如果目標rnc與源側enodeb之間不存在直連，那么源側數據將通過rnc、sgsn、s-gw前轉到目標enodeb。6. 目標enb給目標mme發送handover notify消息，通知mme該ue已切換到目標側。7. 目標mme給源側sgsn回forward relocation complete消息。源側sgsn給目標mme回forward relocation complete acknowledge確認消息。源側sgsn會啟動定時器，用于監

54、測源側rnc釋放，如果s-gw改變的話，還有源側s-gw釋放。目標側mme收到確認消息后，在indirect forwarding情況會啟動定時器。8. 目標mme發送update bearer request消息（如mme的address和teid，enb的address和teid，pdn gw的address和teid）給目標s-gw，以通知s-gw目標mme已做好準備。9. 目標s-gw可能發送update bearer request消息給pdn gw，可能在s-gw改變或系統間切換計費等情況。pdn gw給目標s-gw回update bearer response響應消息。10. 目

55、標s-gw給目標mme回update bearer response響應消息（如s-gw的address和teid，pdn gw的address和teid），確認用戶面改變。11. 如果滿足tau觸發條件，ue將發起tau過程。12. 當步驟7中源側sgsn所起的定時器超時，源側sgsn通知源側rnc發起iu release過程。如果s-gw改變，那么源側sgsn還會給源側s-gw發送delete bearer request消息（如teid），以刪除舊的承載。源側s-gw給源側sgsn回delete bearer response響應消息。13. 在indirect forwarding情況

56、，步驟7目標側mme所起的定時器超時，目標mme釋放與indirect forwarding相關資源。3. 切換拒絕：目標enb可能拒絕切換過程，這種情況下目標側將不會建立ue上下文以及rab資源，ue仍將駐留在源側utran網絡中。圖 2.25 utran iu mode to e-utran inter rat ho rejectutran到e-utran的ps切換拒絕過程描述：1 步驟15與切換準備階段相同。6 目標enb無法為請求的eps承載分配任何資源的話，目標enb將發送relocation failure消息給目標mme。目標mme收到失敗響應消息，將釋放與該ue相關的保留資源。7 如果s-gw改變，目標mme給目標s-gw發送delete bearer request消息（如teid），以刪除之前建立的承載。目標s-gw回delete bearer response響應消息（如teid）。8 目標mme給源側sgsn回forward relocation response失敗響應。9 源側sgsn給源側rnc發送relocation preparation failure失敗響應，通知源側rnc切換失敗。第3章 e-utran與geran之間互操作& 知識點l e-u