1、X2接口切換相關信令2013-06-21X2接口切換相關信令 當UE從一個eNodeB的小區切換的另一個eNodeB的小區時，兩個eNodeB會通過X2接口發生一系列的信令交互配合切換成功完成，下面將進行詳細說明。 (1) X2接口切換準備 這個信令流程是在eNodeB內為切換作資源建立。通過源eNodeB發送Handover Request消息到目標eNodeB開始切換流程。當源eNodeB發送此消息后，啟動一個定時器TXRELOCoverall等待目標端響應。 源eNodeB向目標eNodeB發起切換請求，請求在目標端建立與MME之間的信令承載SAE bearers，SAE bearers

2、包含SAE承載的ID，承載的業務的QoS參數，服務網關地址等信元。如果請求的SAE bearers中至少有一個在目標端準入通過，則目標eNodeB應該為準入通過的SAE bearers保留必要的資源，并且向原端發送HANDOVER REQUEST ACKNOWLEDGE消息（如圖1所示）。在ACK消息中，目標eNodeB回復資源已經準備好的SAE bearers列表信息（也就是準入通過的SAE bearers）和準入失敗的SAE bearers列表信息，并且要包含一個合理的失敗原因。 源eNodeB收到ACK消息后，停止定時器TRELOCprepl，同時啟動定時器TX2RELOCoverall

3、，終止切換準備流程。 如果目標eNodeB在切換準備階段，沒有任意一個SAE bearer準入成功或者有其他錯誤發生，則目標eNodeB應該發送HANDOVER PREPARATION FAILURE消息到源eNodeB。這個消息應該包含Cause信元并且對其賦值表明相應的失敗理由（如圖2所示）。 圖1切換準備，成功流程 圖2切換準備，失敗流程 (2) X2接口UE上下文釋放 釋放資源的流程是目標eNodeB通知源eNodeB釋放UE在源eNodeB的控制面的上下文資源可以釋放了。成功流程如圖3所示。 圖3 UE上下文釋放流程 釋放資源的流程是目標eNodeB發起的。通過發送UE CONTEX

4、T RELEASE消息，目標eNodeB通知源eNodeB切換成功，并且觸發釋放資源的流程。UE CONTEXT RELEASE消息攜帶UE在源eNodeB內的ID（Old eNodeB UE X2APID），當源eNodeB收到該消息后，可以釋放與該UE相關的控制面承載的資源。 如果一直到定時器TX2RELOCoverall超時，源eNodeB都沒有被觸發進行釋放資源的流程，則eNodeB應該自動釋放UE在eNodeB上相關的所有的資源并且向MME請求釋放UE在MME上的相關上下文。 如果在收到UE CONTEXT RELEASE消息或者定時器TX2RELOCoverall超時之前UE回到源

5、eNodeB，則源eNodeB停止定時器TX2RELOCoverall并繼續后續流程。 (3) 切換取消 該流程是源eNodeB向目標eNodeB發送的消息，指示目標eNodeB取消一個正在進行的切換，如圖4所示。 切換取消流程通過源eNodeB發送HANDOVER CANCEL消息觸發。源eNodeB應該給出一個合理的HANDOVER CANCEL的原因。收到HANDOVERCANCEL消息后，目標eNodeB應該移除所有相關的UE的上下文信息，并且釋放先前在切換準備流程中為UE所保留的資源。 如果某個eNodeB收到一個HANDOVER CANCEL消息，其中包含的上下文信息在本eNode

6、B并不存在，則eNodeB獲略此消息。 圖4切換取消流程 S1接口切換相關信令2013-06-21S1接口切換相關信令 當UE從一個eNodeB的小區切換的另一個eNodeB的小區時，源端和目標端的eNodeB會通過S1接口同MME發生一系列的信令交互配合切換成功完成，下面將進行詳細說明。(1) S1接口切換準備 S1接口切換準備流程的作用是源eNodeB側判決需要發起切換，并準備向目標側進行切換，通過MME請求目標側eNodeB準備相關切換資源分配，如圖5所示。 圖5 S1接口切換準備，成功流程 源eNodeB使用HANDOVER REQUIRED消息觸發切換準備流程，該消息由源eNodeB

7、發往所屬的MME。當切換準備過程結束，包括目標側完成資源分配，MME會用HANDOVER COMMAND作為響應消息發往源eNodeB，通知切換準備流程成功。而如果存在任何的SAE Bearer沒有權限切換到目標側，那么該SAE Bearer就需要在HANDOVER COMMAND消息中由信元SAE Bearers to Release List中給出。 如果目標側沒有能力接受任何一個切換入的SAE Bearer，或者切換準備過程中存在錯誤，MME將會向源eNodeB發送HANDOVER PREPARATION FAILURE消息，并在消息中攜帶適當的原因值，如圖6所示。 圖6 S1接口切換準

8、備，失敗流程(2) S1接口切換資源分配 切換資源分配流程是MME用來通知目標eNodeB為切換入的UE分配及預留資源，包括建立該UE的通信上下文，如圖7所示。 圖7 S1接口切換資源分配，成功流程 MME通過向目標eNodeB發送HANDOVER REQUEST消息觸發本流程。在目標eNodeB為UE分配好所有必須的SAE承載資源后，目標eNodeB向MME發送HANDOVER REQUEST ACKNOWLEDGE消息。該消息中應該將目標小區為SAE承載所分配的資源信息填寫在SAE Bearers Admitted List信元中。對于未分配的SAE承載資源，需要填寫在SAE Bearer

9、s Failed to Setup List信元中。 如果目標eNodeB沒有能力接受任何一個切換入的SAE Bearer或在切換準入過程中發生失敗，則需要通過向MME發送包含特定原因值的HANDOVERREQUEST FAILURE消息告知MME切換資源分配失敗，如圖8所示。UE通過S1接口切換時，需要S1接口切換準備和S1接口資源分配兩對信令配合使用才能完成源端和目標端的切換準備工作。 圖8 S1接口切換資源分配，失敗流程 (3) S1接口切換結束通知 S1接口切換結束通知流程是由目標eNodeB通知MME切換已經完成，如圖9所示。 圖9 S1接口切換結束通知 當UE切換入目標小區后，目標

10、eNodeB向MME發送HANDOVER NOTIFY消息，指示S1接口此次切換流程成功完成。 (4) S1接口取消 切換取消流程的目的是源eNodeB取消一個正在進行的切換流程。在切換準備流程中或切換準備流程結束后，當源eNodeB未能指示UE執行切換動作或者UE在執行切換動作之前又重新把源eNodeB視為服務eNodeB時，源eNodeB可以使用切換取消流程取消息本次切換，如圖10所示。 圖10 S1接口切換取消流程 源eNodeB通過向MME發送HANDOVER CANCEL消息觸發本流程。消息中需要在Cause信元中攜帶適當的切換取消原因。在收到HANDOVER CANCEL消息后，M

11、ME應該終止進行中的切換準備流程，并釋放所有與切換相關的資源，同時向源eNodeB發送HANDOVER CANCEL ACKNOWLEDEGE消息。發送和接收到HANDOVER CANCEL ACKNOWLEDGE消息后，分別在MME和源eNodeB終止本流程。 (5) 路徑切換請求       路徑切換請求的目的是請求將業務數據的通道改變，具體講就是將源SAE bearers中的GTP節點切換到在目標eNodeB中新建立的SAE bearers的GTP節點，如圖11所示。 目標eNodeB能過向MME發送PATH SWITCH REQUEST消息觸發本流程。在M

12、ME，將業務傳輸兩端的節點地址更新完成后，MME會向eNodeB發送PATHSWITCH REQUEST ACKNOWLEDGE消息結束本次流程，該消息應該攜帶節點地址得到更新的SAE bearers列表和未能得到更新的SAE bearers列表，如果所有的SAE bearers都未能更新成功，MME則向eNodeB發送PATH SWITCH REQUEST FAILURE消息，并在消息中攜帶適當的原因值，如圖12所示。 圖11 Path Switch請求，成功流程 圖12 Path Switch請求，失敗流程 UU接口切換相關信令2013-06-21UU接口切換相關信令 UE從一個小區切換到

13、另一個小區，等到目標小區的資源一切準備就緒，會向UE發送空口消息，要求UE執行切換動作，與新小區之間建立無線鏈路，并釋放與源小區之間的無線鏈路，如圖13所示。圖13空口切換，成功流程 UE收到RRC Connection Reconfigration消息，消息中含有IE Mobility controlinformation執行此流程。UE的RRC層識別到此消息為移動性管理的相關信息，對UE的L1、L2進行重配置，重配置完成后，UE會回復RRC Connection Reconfigration Complete消息。如果UE重配置失敗，向網絡側發送RRC Connection Reconfi

14、gration Failure消息，表明空口切換失敗。如圖14所示。 圖14空口切換，失敗流程 LTE切換流程分析2013-06-21切換流程分析 LTE系統內切換 (1)    eNodeB內切換 當UE所在的源小區和要切換的目標小區同屬一個eNodeB時，發生eNodeB內切換。eNodeB內切換是各種情形中最為簡單的一種，因為切換過程中不涉及eNodeB與eNodeB之間的信息交互，也就是X2、S1接口上沒有信令操作，只是在一個eNodeB內的兩個小區之間進行資源配置，其流程圖如圖15所示。對其中L3協議層的具體流程分析如下，其中步驟1、2、3、4為切換準備階段，步驟

15、5、6為切換執行階段，步驟7為切換完成階段。 1) eNodeB向UE下發測量控制，通過RRC Connection Reconfigration消息對UE的測量類型進行配置； 2) UE按照eNodeB下發的測量控制在UE的RRC協議端進行測量配置，并向eNodeB發送RRC Connection Reconfigration Complete消息表示測量配置完成； 3) UE按照測量配置向eNodeB上報測量報告； 4) eNodeB根據測量報告進行判決，判決該UE將發生eNodeB內切換，在新小區內進行資源準入，資源準入成功后為該UE申請新的空口資源； 5) 資源申請成功后eNodeB向

16、UE發送RRC Connection Reconfigration消息，指示UE發起切換動作； 6) UE接入新小區后eNodeB發送RRC Connection Reconfigration Complete消息指示UE已經接入新小區； 7) eNodeB收到重配置完成消息后，釋放該UE在源小區占用的資源。 圖15 eNodeB內切換(2)    通過X2的eNodeB間切換 當UE所在的源小區和要切換的目標小區不屬于同一eNodeB時，發生eNodeB間切換，eNodeB間切換流程復雜，需要加入X2和S1接口的信令操作，其流程圖如圖16所示，對其中L3的信令分析如下，其

17、中步驟1、2、3、4、5、6、7為切換準備階段，步驟8、9為切換執行階段，步驟10、11、12、13為切換完成階段：      1) 源eNodeB向UE下發測量控制，通過RRC Connection Reconfigration消息對UE的測量類型進行配置；     2) UE按照eNodeB下發的測量控制在UE的RRC協議端進行測量配置，并向eNodeB發送RRC Connection Reconfigration Complete消息表示測量配置完成；     3) UE按照測量配置向eNodeB上

18、報測量報告；     4) 源eNodeB根據測量報告進行判決，判決該UE發生eNodeB間切換；     5) 源eNodeB向目標eNodeB發生HANDOVER REQUEST消息，指示目標eNodeB進行切換準備；     6) 目標小區進行資源準入，為UE的接入分配空口資源和業務的SAE承載資源；     7) 目標小區資源準入成功后，向源eNodeB發送HANDOVER REQUESTACKNOWLEDGE消息，指示切換準備工作完成；    &

19、#160;8) 源eNodeB向UE發送RRC Connection Reconfigration消息命令UE執行切換動作；     9) UE向目標eNodeB發送RRC Connection Reconfigration Complete消息指示UE已經接入新小區；     10) 目標eNodeB向MME發送PATH SWITCH REQUEST消息請求，請求MME更新業務數據通道的節點地址；     11) MME成功更新數據通道節點地址，向目標eNodeB發送PATH SWITCHREQUEST

20、 ACKNOWLEDGE消息，表示可以在新的SAE bearers上進行業務通信；      12) UE已經接入新的小區，并且在新的小區能夠進行業務通信，需要釋放在源小區所占用的資源，目標eNodeB向源eNodeB發送UE CONTEXTRELEASE消息；      13) 源eNodeB釋放該UE的上下文，包括空口資源和SAE bearers資源。 圖16基于X2的eNodeB間切換 (3)    通過S1的eNodeB間切換 協議36.300中規定eNodeB間切換一般都要通過X2接口進行，但當如下條件中的任何一個成立時則會觸發S1接口的eNodeB間切換：（1）源eNodeB和目標eNodeB之間不存在X2接口；（2）源eNodeB嘗試通過X2接口切換，但被目標eNodeB拒絕。從第二章介紹的LTE網絡結構來看，可以把兩個eNodeB與MME之間的S1接口連同MME實體看做是一個邏輯X2接口。相比較于通過X2接口的流程，通過S1接口切換的流程在切換準備過程和切換完成過程有所不同，其流程圖17所示，其中步驟1到9為切換準備過程，步驟10、11為切換執行過程，步驟12到16