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  • [4G&5G专题-94]:流程 - 4G LTE 同频切换与异频切换的案例分析
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    2021-05-06 23:15:35

    导读:

    本文是《[4G&5G专题-93]:流程 - 4G LTE 终端在RRC 连接状态下的小区切换通用过程 》的补充

    https://blog.csdn.net/HiWangWenBing/article/details/116456617

     

    第1章 小区切换概述

    1.1 移动性管理

    (1)什么是移动性管理

    移动性管理(MM,Mobile Management)即是对移动终端位置信息、安全性以及业务连续性方面的管理,努力使终端与网络的联系状态达到最佳,进而为各种网络服务的应用提供保证。

    (2)终端的状态

    • 空闲态:

    空闲态则是UE接收到自身高层配置的连接建立请求消息时候,所进行无线资源和无线信道的配置。

    而通俗的理解则是在用户开机之后需要拨号的时候则需要进行随机接入。

    在随机接入的过程中,首先需要通过MAC来建立上行同步,并通知高层进行RRC建立连接,建立SRB1,但没有进一步的业务传送。

    终端处于监控与 跟随网络的状态。

     

    • 连接态:

    正常连接状态顾名思义则是在通话的整个过程则称作为连接状态,在此状态下,需要建立SRB2和DRBS以完成无线链路的建立,只有建立起来之后才能进行通信。

     

    (2)移动性管理分类

    移动性管理(MM,Mobile Management)即是对移动终端位置信息、安全性以及业务连续性方面的管理,努力使终端与网络的联系状态达到最佳,进而为各种网络服务的应用提供保证。

     

    1.2 什么是小区切换(hand over)

    切换是终端在RRC连接状态下,由一个小区切换到相邻小区的过程,这个过程称为“切换”。

    移动通信系统的小区间切换(hand over)是指移动终端在无线接入网的控制下完成从源小区到目标小区的无线链路连接的迁移,是保证无缝的移动通信服务的基木技术手段,在不同小区无线信道之间交换一个正在进行中的通话,而不使其中断的操作。

    当UE(User Experience,用户体验)处于业务连接状态并保持业务服务时,从一个小区移动到另一个小区,原来的服务小区不可能再给UE继续提供服务,为了不中断业务,无线承载系统将寻找最合适的小区或网络为UE提供继续服务,实现无线网络无缝覆盖的移动性管理,这就是小区切换。

    切换是移动通信系统中一项非常重要的技术,切换失败会导致掉话,影响网络的运行质量。

     

    1.3 为什么要切换

    当前服务小区的信号质量过低,需要选择一个信号质量更好的目标小区,已为用户提供优质的服务。

    因此切换的前提是测量,测量的是目标小区的信号质量。

     

    1.4 小区切换的决策者

    小区选择和小区重选的决策者是终端,而小区切换的决策者是基站,只有基站才权决定小区是否能够切换以及切换到哪个目标小区。

    这是因为基站是所有空口无线资源的拥有者和分配者,只有他们有权为终端分配无线资源。

     

    1.5 切换的类型

    按照服务小区与目标邻区的频段异同,把小区切换分为:

    同频切换:目标小区与当前服务小区使用相同的射频载波频率

    异频切换:目标小区与当前服务小区使用不同的射频载波频率

    这两种切换场景,其邻区测量的方式不同,导致其切换的流程不同。

     

    第2章 同频切换

    2.1 同频切换概述

    同频切换:目标小区与当前服务小区使用相同的射频载波频率

     

    2.2 同频切换的三大步骤

    备注:

    同频测量在在UE与基站RRC连接建立后,基站就会立即通过RRC重配消息,通知终端进行同频邻区测量(当然,也包括当期服务小区自身的小区参考信号的测量)。

     

    2.3 同频切换流程的信令

     

    2.4 A3事件的上报机制

     

    A3:邻区信号质量比服务小区质量好。(同频切换策略1

     

    2.5 参数说明

    这些参数用于运营商对现网中小区切换进行策略控制!!!

    (1)频段或小区偏置

    (2)切换策略控制

    (3)上报次数设置

     

    第3章 异频切换

    3.1 概述

    异频切换:目标小区与当前服务小区使用不同的射频载波频率

    异频或异系统之间的切换最为复杂,大致分为两大类

    (1)盲切:需要基站告诉终端,切换到哪一个目标邻区。

    (2)基于测量报告:需要基站告诉终端,对哪个异频的目标小区进行测量。

    备注:

    异频之所以复杂,这是因为终端异频测量时,还要保留当前服务小区的状态和上下文,这需要基站合理的调度当前服务小区的时频资源,已已预留一部分时间,确保在保持当前服务小区业务的情况下,终端能够同时分时复用自己的硬件,在提供当前小区服务的情况下,还需要能够暂时更换频点,对目标小区进行测量。

     

    3.2 异频切换分类

    A2:当前服务小区的信号质量太差,启动异频切换

    A3:邻区信号质量比服务小区质量好。(异频切换策略1

    A4:邻区信号质量得到可以提供服务的等级。(异频切换策略2

    A5:  邻区信号质量得到可以提供服务的等级, 且当期小区质量太差。(异频切换策略3

     

    3.3 同频切换的四大步骤

     

    3.4 异频切换的场景

    3.5 异频切换策略

     

    3.6 异频切换的流程

     

    3.7 基于测量的切换策略

    (1)发生条件

    • 终端的质量低于基于测量的切换的门限 (收到A2事件)

    (2)基于测量的三种不同的切换策略

    • A3:邻区信号质量比服务小区质量好。(异频切换策略1
    • A4:邻区信号质量得到可以提供服务的等级。(异频切换策略2
    • A5:  邻区信号质量得到可以提供服务的等级, 且当期小区质量太差。(异频切换策略3

     

    3.8 异频盲切

    (1)发生条件

    • 终端的质量低于基于测量的切换的门限 (收到A2事件),但一直没有收到终端的测量报告A3, A4, A5.
    • 终端的质量低于基于盲切换的门限 (收到A2事件)

    (2)盲切的切换策略

    • 基站不是基于目标小区的测量报告,而是基于自己的盲猜,通知终端盲切到目标小区。

    (3)盲切的控制

     

    3.9 异频切换的常见参数

    (1)异频切换的控制开关

     

    (2)A1, A2事件的控制开关

     

    (3)A3事件的A2参数

     

    (4)A4/A5事件的A2参数

     

    (5)基于A3事件的A1参数

    (6)异频测量的选择

    (7)事件的上报参数

     

     

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