LTE连接态移动性管理3

1、TD-LTE异系统互操作介绍异系统互操作介绍缩略语nE-UTRAN: Evolved UTRAN;nRSRP: Reference Signal Received Power;nSRVCC: Single Radio Voice Call Continuity;nCSFB: Cs FallBack;nIMS: IP Multimedia System;nISR: Idle Mode Signalling Reduction;nTIN: Temporary Identity used in Next Update;课程目标n了解LTE和其它系统互操作的分类n了解各种互操作方式的原理及特点课程内容

2、nUE在空闲态的移动性管理n连接态的移动性管理n基于语音业务的CS FallBack & SRVCCE-UTRAN-小区系统消息介绍E-UTRAN-小区选择/重选信息n在E-UTRAN小区内UE可能会以多种方式进行小区选择或重选到包括异系统邻区在内的其它邻区。E-UTRAN-小区选择和小区重选整体过程n小区选择与重选整体过程E-UTRAN-小区选择S准则E-UTRAN-小区选择S准则 注意注意: :1 1、小区选择时、小区选择时，UEUE不会使用系统消息或者专用信令中提供的不同频不会使用系统消息或者专用信令中提供的不同频率率/RAT/RAT的优先级。的优先级。2 2、UEUE无论在进行

3、小区选择还是小区重选时，目标小区都要满足小区无论在进行小区选择还是小区重选时，目标小区都要满足小区选择的选择的S S准则，准则，UEUE才会在该小区进行驻留。才会在该小区进行驻留。3、除了要满足除了要满足S准则，只有准则，只有SIB1中其他参数满足下列要求中其他参数满足下列要求UE才会才会在该小区选择正常驻留：在该小区选择正常驻留：PLMN不属于不属于FPLMNTAC不属于禁止注册域不属于禁止注册域CELL BARREDnot barredcellReservedForOperatorUsenot reserved小区重选目的目的：n小区重选的目的是使UE移动到所选PLMN或者EPLMN里面“

4、最好”的小区。重选参数下发重选参数下发：n小区重选的相关参数在SIB3SIB8中下发。其中服务小区优先级及重选公共参数在SIB3中携带，UMTS的邻区列表及重选参数在SIB6中携带，GSM的的邻区列表及重选参数在SIB7中携带。小区重选优先级小区重选优先级下发：下发：不同的E-UTRAN频率或者IRAT频率之间的绝对优先级可以通过三种方式提供给UE。1. 系统消息（system information）2. RRC ConnectionRelease消息3. 在IRAT小区重选时从其他RAT继承（inheriting from another RAT at inter-RAT cell (re

5、)selection）异系统之间的优先级不异系统之间的优先级不能是相同的。能是相同的。E-UTRAN-小区重选测量的启动 测量准则是UE是否对目标频点进行测量的依据，只有达到了测量准则的要求，UE才会开始对目标频点进行测量。目标频点的优先级不同，其所对应的测量准则亦有区别，具体如下表所示：nSServingCell代表服务小区根据S准则计算得到的值，S准则中相关的参数可以在后台配置，在SIB3中下发。nSIntraSearch 同频测量触发门限。后台配置，SIB3下发。nSNonIntraSearch 异频或异系统测量触发门限（适用于同优先级或低优先级频点）。后台配置，SIB3下发。E-UTR

6、AN-小区重选 小区重选过程：小区重选过程： 当达到测量准则后，UE便会对目标频点进行检测来判断是否可以达到重选门限，一旦达到重选门限，UE便会根据重选准则重选到目标频点，重选到目标频点所在的小区后，UE会读取该小区的广播信息来判断该小区是否满足驻留的条件（S准则）。 注意注意:UE只有在服务小区驻留只有在服务小区驻留1s后才会进行小区重选。后才会进行小区重选。小区重选（重选准则）n同频和同优先级异频的小区重选准则-R准则（cell-ranking criterion）参数名参数名 定义定义Rs服务小区定级值Rn邻区定级值Qmeas小区重选时测得的RSRP值Qhyst重选附加迟滞，由后台配置，

7、在SIB 3中发送（高速移动状态下会对这个参数进行缩放）。Qoffset小区重选时相邻小区的质量偏差。 如果两个小区是同频，且Qoffsets,n有效，Qoffset等于Qoffsets,n，否则为零； 如果两个小区是异频，且Qoffsets,n有效，Qoffset等于Qoffsets,n加上Qoffsetfrequency，否则等于Qoffsetfrequency 。注：Qoffsets,n和Qoffsetfrequency可以在后台配置，通过对应的广播消息下发，Qoffsets,n在配置邻区的时候可设置。UE将为所有满足小区选择S准则的小区按以上定级R准则排队，如果在T Treselect

8、ionRAT时间内某个小区排队为最好小区，UE将对该小区执行重选。小区重选（重选准则）n 不同优先级的异频 或 异系统小区间的重选准则 如果异频/RAT目标小区优先级高于高于服务小区，当满足下列条件时触发重选： TreselectionRAT时间内目标小区满足时间内目标小区满足 SnonServingCell,x ThreshX, HighP如果异频/RAT目标小区优先级低于低于服务小区，当满足下列条件时触发重选： TreselectionRAT时间内时间内 服务小区满足服务小区满足: SServingCell ThreshX, LowPTreselectionRAT小区重选定时器，在后台可针

9、对不同的频率/RAT分别进行配置，在相应的广播消息中下发（UMTS-SIB6;GSM-SIB7）Thresh X, HighP重选到高高优先级小区时，目标目标X频点的高门限频点的高门限，后台可配置，在相应的广播消息中下发（UMTS-SIB6;GSM-SIB7）Thresh X, LowP重选到低低优先级小区时，目标目标X频点的低门限频点的低门限，后台可配置，在相应的广播消息中下发（UMTS-SIB6;GSM-SIB7）Thresh Serving, LowP重选到低优先级小区时，服务频点低门限服务频点低门限，后台可配置，在SIB3中下发（UMTS-SIB6;GSM-SIB7）SnonServi

10、ngCell,x对于GERAN、UTRAN和EUTRAN小区，SnonServingCell,x是评估小区的值。 当当UE处在中速或高速移动状态下时，以上所有准则中的处在中速或高速移动状态下时，以上所有准则中的TreselectionRAT都要应用缩放准则。都要应用缩放准则。 小区重选（移动状态） 移动态下UE进行小区重选的时候需要通过缩放准则对重选参数进行预处理。 状态检测准则：n中速移动状态判断（medium-mobility）: 时间TCRmax内，小区重选次数大于NCR_M小于NCR_H；n高速移动状态判断（high-mobility）: 时间TCRmax内，小区重选次数大于NCR_H

11、；如果在时间如果在时间TCRmaxHyst内，内，既没有满足高速移动状既没有满足高速移动状态准则，也没有满足中态准则，也没有满足中速移动状态准则，进入速移动状态准则，进入正常移动状态（正常移动状态（normal-mobility小区重选（移动状态）缩放准则 如果UE处于正常移动状态normal-mobility， 不使用缩放准则;如果UE处于高速移动状态high-mobility： 将Qhyst 加加上缩放因子sf-High作为它的值； 将TreselectionRAT值乘乘以缩放因子sf-High作为它的值；如果UE处于中速移动状态medium-mobility： 将Qhyst 加加 上缩放

12、因子sf-medium作为它的值； 将TreselectionRAT值乘乘以缩放因子sf-medium作为它的值；参数参数注释注释Qhyst重选附加迟滞，由后台配置，在SIB 3中发送，对应的字段名称为：Qhystsf-High高速缩放因子，后台配置，用于Qhyst和TreselectionRAT的参数不是同一个：用于Qhyst的在SIB3中携带，用于TreselectionRAT的在对应的广播消息中下发（UMTS-SIB6;GSM-SIB7）。取值范围 “0.25, 0.5, 0.75, 1.0”sf-medium中速缩放因子，在后台配置。参数下发方式和取值范围同sf-High。小区重选（移

13、动状态）注意：注意： 协议规定，如果UE由一个小区重选到另外一个小区，然后再重新回来，这种乒乓重选，不会被应用移动状态判断准则。如果多个不同优先级的小区满足重选准则，那么选择优先级最高的小区。优先级相同的多个小区满足重选准则，根据R准则进行排序，选择最优的。小区重选流程（TD-LTEUTRAN）1. UE初始接入在LTE小区13. 控制面User Inactivity定时器超时，Enodeb向UE发送 RrcConnectionRelease，UE进入IDLE态；在IDLE态下调整LTE小区和UMTS小区的信号，在重选定时器Treselection的时长内满足重选触发条件；3. UE读取UMT

14、S的系统信息，开始向UMTS系统的重选过程；14. UE发送.rrcConnectionRequest给RNC，且建立原因 establishmentCause为异系统间重选 interRAT-CellReselection；RNC向UE发送rrcConnectionSetup，UE再向RNC发送rrcConnectionSetupComplete；15. UE的rrcConnectionSetupComplete中携带给SGSN的RAU Request，发起RAU流程；16. SGSN发送SGSN Context Request消息给MME，MME返回 SGSN Context Respon

15、se消息，携带MM和PDP上下文，MME启动一个定时器；17. SGSN向HSS发送Authentication Information Request(IMSI)， HSS响应Authentication Information Acknowledge消息，携带GPRS安全向量；8. SGSN发起和UE之间的安全流程；9. SGSN发送SGSN Context Acknowledge消息给MME；18. SGSN向PDN GW发送Update PDP Context Request消息， 更新TEID和IP地址；PDN GW向SGSN发送Update PDP Context Response

16、消息，更新成功；19. SGSN向HSS发送Update Location Request消息更新位置， HSS发送Insert Subsciber Data给SGSN，插入签约数据， SGSN返回Insert Subsciber Data Acknowledge确认插入签约数据；12. HSS响应Update Location Acknowledge；20. SGSN发送RAU Accept响应UE，并分配一个新的PTMSI； UE响应RAU Complete消息；21. 在MME第6步启动的定时器超时之后，MME向Serving GW 发送Delete Session Request消息删

17、除承载上下文，Serving GW返回Delete Session Response消息，删除承载成功。混合组网-策略1：双模终端优先驻留LTE网络(1)n空闲模式下的小区重选策略和终端开机时的选网策略共同保证了双模终端优先驻留在TD-LTE网络，同时可以利用UTRAN网络的良好覆盖对TD-LTE进行补充。nUTRAN网络中设置对TD-LTE小区尽量大的负偏移量，抬高TD-LTE小区的重选优先级，使驻留在UTRAN网络中的双模终端用户可以比较容易地重选回TD-LTE网络；nTD-LTE网络设置允许对UTRAN的跨系统测量和小区重选，设置Snonintrasearch门限，使终端尽量在TD-LT

18、E小区边缘才进行跨系统的测量和重选；n根据网络情况，可以适当设置Qrelevmin的值，TD-LTE网络难以满足当前服务需求时，终端才发起到UTRAN小区的重选;混合组网-策略1：双模终端优先驻留LTE网络(2)n优先驻留LTE网络小区选择与重选的配置原则可以考虑如下：u尽量保证初始小区选择所选小区的质量，体现在小区选择所用的最小接收电平值的配置上；u小区重选首先选择高优先级E-UTRAN小区，接下来的顺序依次是同频E-UTRAN小区、等优先级异频E-UTRAN小区、低优先级E-UTRAN小区、3G小区、2G小区，体现在小区优先级和重选参数配置上，一般说来3G和2G小区的优先级要低于E-UTR

19、AN小区 ；u基于移动速度的小区重选原则是：高速UE的小区重选时间中速UE的小区重选时间正常速度UE的小区重选时间，高速UE的小区重选迟滞中速UE的小区重选迟滞正常速度UE的小区重选迟滞；u可以利用RRC连接释放中携带的重选优先级内容（和有效期长度一起）来指导UE在新的小区重选时的行为。混合组网-策略2：双模终端优先驻留TD网络n终端开机，优先驻留到TD网络，无TD覆盖的情况下重选到LTE网络；n驻留到LTE网络的终端，在TD网络质量符合条件的情况下重选到TD网络；n终端需要进行高速的数据业务时需要网络侧采用一定的方式让其重选或切换到LTE网络nUTRAN侧需要设置广播参数，LTE小区的优先级

20、低于UTRAN的优先级；nUTRAN网络质量低于一定门限且LTE的网络质量高于一定的门限时，才允许终端重选到LTE网，比如设置低优先级门限使UE不容易选择TD-LTE；n在TD-LTE中可以设置Threshx,high门限来，使终端更可能选择TD-SCDMA小区； 混合组网-终端驻留策略建议nLTE网络建设初期，对于双模终端优先驻留TD网络，可以保证用户的基本语音和数据业务，对于高端应用（需要基于LTE提供高速服务）TD网络可以基于切换方式到LTE网络，避免终端在3G/4G间频繁重选。n LTE网络成熟时期，LTE连续覆盖的城市或区域，IMS已经部署网络，LTE对语音的支持能力增强，采用策略1

21、，使得终端优先选择到LTE网络，获取LTE的高速性能，以及IMS网络提供的多种语音服务。重选参数设置原则互操作方互操作方式式分类分类优先级优先级打开测量条件打开测量条件执行条件执行条件重选同频不考虑S SServingCell=S Sintrasearch（60dB）即当服务小区RSRPThreshThreshX, HighP（12dB），即目标小区的RSRP-110dBm（由12+（-124+2）计算得来）时，执行重选。目标小区的重选优先级=服务小区S SServingCell=S Snonintrasearch（12dB）当服务小区RSRP=12+(-124+2)=-110dBm(根据S准

22、则公式计算)时，开始测量。根据R准则进行排序选择R值最好的小区。目标小区的重选优先级服务小区S SServingCell=S Snonintrasearch（12dB）当服务小区RSRP=12+(-124+2)=-110dBm(根据S准则公式计算)时，开始测量。T TreselectionRAT期间，S SServingCellThreshThreshX, LowP（12dB）即服务小区的RSRP-110dBm（由12+（-124+2）计算得来）异系统目标小区的重选优先级服务小区一直测量。T TreselectionRAT期间，S SnonServingCell,x ThreshThreshX

23、, HighP（12dB），即目标小区的RSRP-110dBm（由12+（-124+2）计算得来）时，执行重选。目标小区的重选优先级=服务小区S SServingCell=S Snonintrasearch（12dB）当服务小区RSRP=12+(-124+2)=-110dBm(根据S准则公式计算)时，开始测量。T TreselectionRAT期间，S SServingCellThreshThreshX, LowP（27dB）即服务小区的RSRP-95dBm（由27+（-124+2）计算得来）空口消息解读（1）Qrxlevmin：小区选择要求的最小接收电平值 (dBm)。Qrxlevminof

24、fset：当UE正常驻留在一个VPLMN（visited PLMN）中，周期性搜索一个高优先级PLMN评价Srxlev所考虑的信令通知的Qrxlevmin偏差，由后台配置，在SIB 1中发送，和小区相关，参数默认为0。systemInformationBlockType1：空口消息解读（2）Sintrasearch: 为打开同频测量的门限，可以在后台配置，在SIB3中下发。Snonintrasearch：为打开异频门限（同优先级或低优先级），可以在后台配置，在SIB3中下发。SIB3：空口消息解读（3）Qhyst：重选附加迟滞，由后台配置，在：重选附加迟滞，由后台配置，在SIB 3中发送，对应

25、的字段名称为：中发送，对应的字段名称为：QhystSIB3：空口消息解读（4）TreselectionRAT：小区重选定时器，在后台可针对不同的频率/RAT分别进行配置，在相应的广播消息中下发（UMTS-SIB6;GSM-SIB7。ThreshServing, LowP：重选到低优先级小区时，服务频点低门限，后台可配置，在SIB3中下发。ThreshX, LowP：重选到低优先级小区时，目标X频点的低门限，后台可配置，在相应的广播消息中下发（UMTS-SIB6;GSM-SIB7）。ThreshX, HighP：重选到高优先级小区时，目标X频点的高门限，后台可配置，在相应的广播消息中下发（UMT

26、S-SIB6;GSM-SIB7）。课程内容nUE在空闲态的移动性管理n连接态的移动性管理n基于语音业务的CS FallBack & SRVCC接入整体过程n附着流程：附着流程：n接入过程n附着过程中，基站为UE选择MMEn附着完成后，UE获得IP地址、GUTI和TAList、默认承载等信令流程接入过程PrembleID选择与发送；时频资源选择；RA-CRNTI生成；资源分配；分配T-CRNTI；UEID；连接建立原因；物理资源；SRB1建立；Contention Resolution ID；信令流程MME选择nUE携带标识(UE标识、MME标识)nMME的容量nENODEB与MME的链

27、接情况nMME的负荷状况nENODEB需要为UE选择合适的MME，以做消息路由信令流程 - 默认承载建立测量n测量为移动性的前提;n如下图UE在小区内移动，有可能继续朝着小区边缘方向前进，也有可能朝着小区中心方向移动。n测量对象：当前小区和邻区测量n测量事件：测量事件：测量n在同频测量的情况下，测量和数据接收没有冲突；UE总在收听载波，应当不进行任何调节就能够执行测量。然而，对于异频和异系统测量，如果UE没有多个接收机能力，无法同时进行服务小区的收发。因此为使UE进行切换准备，服务小区需要安排一些gap给测量。 公式公式6.21 公式公式6.22 Gap模式索引模式索引发送发送gap长度（长度

28、（TGL，单位，单位ms） 发送发送gap重复周期（重复周期（TGRP，单位，单位ms）06401680E-UTRAN和异系统的移动性过程-概述nE-UTRAN和异系统的移动性和异系统的移动性E-UTRAN和异系统的移动性过程-切换判决n切换判决切换判决E-UTRAN和GERAN的移动性过程-PS切换n用用MobilityFromEUTRACommand 来发出异系统切换请求；来发出异系统切换请求；E-UTRAN-GERAN的移动性过程-PS切换(一)E-UTRAN-GERAN的移动性过程-PS切换(二)n准备阶段E-UTRAN-GERAN的移动性过程-PS切换(三)n执行阶段E-UTRAN-

29、UTRAN的移动性过程(一)E-UTRAN-UTRAN的移动性过程(二)n准备阶段E-UTRAN-UTRAN的移动性过程(三)n执行阶段E-UTRAN和GERAN移动性过程-CCO（ NACC ）NACC属于CCO的一种优化，它和CCO的区别主要是：CCO只提供目标GERAN小区的频点和小区ID，而NACC除了提供目标GERAN小区的频点和小区ID外，还将多提供一些GERAN小区的系统信息，这样UE可以迅速接入GERAN小区，而无需花时间去读取GERAN小区的系统消息。E-UTRAN和GERAN移动性过程-NACC CCOnRIM网络架构E-UTRAN-GERAN/UTRAN的移动性过程 -重

30、定向（redirect）LTE中的重定向是指系统通过RRCConnectionRelease消息中的redirectedCarrierInfo指示UE在离开连接态后要尝试驻留到指定的系统/频点。LTE支持系统内重定向和系统间的双向重定向。小区重定向分为基于测量测量和非测量非测量。 当选择基于测量的重定向时，eNB收到UE的测量报告测量报告后（A2测量报告），会选择优先级和信号较好的小区发起重定向； 如果是基于非测量的，eNB会在邻区列表中选择优先级最高的邻区邻区发起重定向。注意注意： 在基于覆盖的移动性管理应用场景中，由于PS HO和CCO的性能比重定向好，只要UE和网络能支持就优先使用PS

31、HO或CCO。当UE能力或网络不能支持前两个可选项时，可考虑使用重定向。本算法的开启可以使用开关Redirect for Coverage，即是否使用重定向用于基于覆盖的移动性管理由一个算法开关控制。重定向流程第2步，如果是盲重定向（基于非测量的重定向），则没有第2步的测量报告。第3步，携带重定向信息的RRCconnectionrelease。第5步，一些UE在新接入的时候，要主动发一次DETACH过程，为的是删除过期的UE实例。关键步骤说明：关键步骤说明：切换/重定向参数设置原则A2事件：服务小区比门限差。A3事件：邻区比服务小区好。A4事件：邻区比门限好。A5事件：服务小区比门限差，邻区比

32、门限好。B1事件：不同RAT邻小区比门限好 （对测量高优先级的RAT小区有用）。B2事件：服务小区比门限1差，不同RAT邻区 比门限2好 （对相同或者低优先级的RAT的测量 有用）。互操作互操作方式方式分类分类优先级优先级打开测量条件打开测量条件执行条件执行条件切换/重定向同频不考虑一直测量。根据配置选择A3、A4、A5（目前没用到A5）事件执行切换。（A4，threshold=-70-121dBm）异频（同系统）不考虑A2事件开启测量（threshold=-110dBm）根据配置选择A3、A4、A5（目前没用到A5）事件执行切换。（A4，threshold=-70-121dBm）异系统不考虑

33、A2事件开启测量（threshold=-110dBm）B1事件执行切换。（threshold=-90dBm）不考虑A2事件开启测量（threshold=-110dBm）B2事件执行切换。（threshold1=-90dBm，threshold2=-110dBm，Ofn=0dB，Hysteresis=0dB，time to trigger=0dB）盲切/盲重定向考虑系统优先级无需测量选择邻区频点中系统优先级最高的小区（盲切用Rat priority for Voice service、Rat priority for Data service；盲重定向用RAT Priority）。课程内容nUE

34、在空闲态的移动性管理n连接态的移动性管理n基于语音业务的CS FallBack & SRVCCCSFB（CS Fall Back）的概述 CSFB是3GPP R8中CS over PS研究课题的成果之一。其背景是，由于LTE和2G/3G双模终端的无线是Signal-radio mode。也就是具有LTE和2G/3G接入能力的双模或者多模终端，在使用LTE接入时，无法收/发2G/3G电路域业务信号。为了使UE在LTE接入或驻留下能够进行话音业务等CS业务（主、被叫），并且能够对UE在LTE接入下正在进行的PS业务进行正确地处理，而产生了这种技术。 CSFB技术中，在LTE和2G/3G的双

35、覆盖区域，对话音、LCS（定位业务）和补充业务，LTE/EPC触发终端从LTE接入回退到2G/3G网络接入并进行CS业务。 CS Fallback到GERAN小区可以采用3几种方式： 1. PS HO 2. CCO 3. 重定向 CS Fallback到UTRAN（包括TD和UMTS）小区可以采用：1.PS HO2.重定向 由于重定向是通过RRC Connection Release携带目标频点信息，然后UE重选后接入，R9的协议新增了携带多个小区的系统信息，但时延仍然比前两种方式大，所以采用这几种方式（PS HO、CCO、重定向）的时延依次增加，当前面的方式不能用时才用后面的方式。CSFB的

36、网络架构CSFB的网络架构CSFB的实现方式CS fallback 应用场景应用场景CS fallback 触发的移触发的移动性管理过程动性管理过程呼叫类型呼叫类型目标网目标网络类型络类型目标网络能力、目标网络能力、UE能力能力MO/MTGERAN支持 PS HO触发PS HO过程不支持PS HO支持CCO（NACC)触发CCO (NACC)过程不支持CCO支持Redirection触发重定向过程Redirection（Multi Systerm Information）触发重定向过程（携带多小区系统信息）UTRAN支持 PS HO触发PS HO过程不支持PS HO支持Redirection触

37、发重定向过程Redirection（Multi Systerm Information）触发重定向过程（携带多小区系统信息）CSFB过程也是通过切换、CCO、重定向的方式进行的，相关参数设置原则跟切换、CCO、重定向相同。CSFB流程（MO ）CSFB流程（MO,ACTIVE, No PS HO）CSFB流程（MT,ACTIVE, No PS HO）CSFB过程无PS切换-PS业务恢复n如果UE在语音业务结束之后，还驻留在GERAN中， 根据23.060，24.008恢复业务。n如果UE在语音业务结束之后，回到E-UTRAN中，UE将通过TAU过程恢复PS业务;SR-VCC（ Single Radio Voice Call Continuity ）n由于LTE网络的覆盖不足，为了保证语音业务