LTE移动性管理(TAU更新).ppt

LTE移动性管理,培训目标,学完本课程后，您应该能：掌握LTE移动性管理主要概念掌握LTE小区选择/重选过程和算法参数掌握LTE切换算法参数熟悉LTE切换的信令流程,目 录,LTE移动性管理相关概念LTE小区选择/重选LTE切换,跟踪区（TA）,跟踪区（Tracking Area）是LTE/SAE系统为UE的位置管理新设立的概念。跟踪区设计要求：对于LTE的接入网和核心网保持相同的位置区域的概念当UE处于空闲状态时，核心网能够知道UE所在的跟踪区当处于空闲状态的UE需要被寻呼时，必须在UE所注册的跟踪区的所有小区进行寻呼在LTE系统中应尽量减少因位置改变而引起的位置更新信令。,多注册TA,多个TA组成一个TA列表，同时分配给一个UE，UE在该TA列表内移动时不需要执行TA更新。当UE进入不在其所注册的TA列表中的新TA区域时，需要执行TA更新，MME给UE重新分配一组TA，新分配的TA也可包含原有TA列表中的一些TA。每个小区只属于一个TA,UE的RRC状态及迁移,LTE测量,RSRP，参考信号接收功率（对应TD-SCDMA/WCDMA的RSCP）每个RB上RS的接收功率提供了小区RS信号强度度量根据RSRP对LTE候选小区排序，作为切换和小区重选的输入RSSI，载波接收信号强度指示UE对所有信号来源观测到的总接收带宽功率RSRQ，参考信号接收质量（对应WCDMA的Ec/No）RSRQ=N*RSRP/RSSI，N为RSSI测量带宽的RB个数反映了小区RS信号的质量当仅根据RSRP不能提供足够的信息来执行可靠的移动性管理时，根据RSRQ对LTE候选小区排序，作为切换和小区重选的输入,移动性管理,移动性包括空闲状态下的移动性和连接状态下的移动性。小区选择、重选属于空闲状态下的移动性。基本沿用UMTS系统的原则，仅修改了测量属性、小区选择/重选的准则等。PLMN选择的原则基于UMTS的PLMN选择原则。切换属于连接状态下的移动性。LTE系统内的切换采用网络控制、UE协助的方式。LTE的切换属于后向切换：由源基站发起的切换过程，其特征是源基站主动将UE上下文（context）发送给目标基站。,目 录,LTE移动性管理相关概念LTE小区选择/重选LTE切换,目 录,LTE小区选择/重选LTE小区选择LTE小区重选,空闲状态,空闲状态指ECM-IDLE状态，其主要特征如下：UE和网络之间没有信令连接，在E-UTRAN中不为UE分配无线资源并且没有建立UE上下文；UE和网络之间没有S1-MME和S1-U连接；UE在有下行数据到达时，数据应终止在S-GW，并由MME发起寻呼；网络对UE位置所知的精度为TA级别；当UE进入未注册的新TA时，应执行TA更新；应使用DRX等具有节省电力的功能。,小区选择类型,不同场景初始小区选择存储信息的小区选择不同时机UE开机从RRC_CONNECTED返回到RRC_IDLE模式重新进入服务区,小区选择相关概念,Idle模式下的服务类型受限服务：在一个可接受的小区上进行紧急呼叫正常服务：合适小区上普通使用操作人员服务：在一个保留小区上用于操作人员使用小区分类，按可提供的服务可接受小区：可获得受限服务（紧急呼叫）合适的小区：UE可驻留并获得正常服务禁止的小区：系统信息中指示小区为barred保留的小区：系统信息中指示小区为reserved,Idle模式下的状态和状态转移,小区选择标准：S准则,目 录,LTE小区选择/重选LTE小区选择LTE小区重选,小区重选,小区重选时机：开机驻留到合适小区即开始小区重选处于RRC_IDLE状态下UE移动小区重选的原则：UE通过测量服务小区和邻小区的属性来使能小区重选过程服务小区的系统信息指示UE搜索和测量邻小区的信息小区重选准则涉及服务小区和邻小区的测量小区重选参数可以适用于小区中的所有UE，但有可能对某个UE或UE组配置特定的重选参数。,小区重选过程,UE评估基于优先级的所有RAT频率UE用排序的准则并基于无线链路质量来比较所有相关频率上的小区一旦重选目标小区，UE验证该小区的可接入性无接入受限，重选到目标小区,小区重选优先级考虑,eUTRAN不同频率或IRAT频率的绝对优先级获取系统信息RRCConnectionRelease消息,小区重选测量启动准则,同频测量启动准则：Srxlev SintraSearch异频/异系统测量启动准则：Srxlev SnonintraSearch,Srxlev,SintraSearch,SnonintraSearch,不同优先级的小区重选评估（异频/IRAT）,同频/同优先级异频小区重选：R准则,小区重选执行条件：UE驻留在当前服务小区超过1S在Treselection时间段内，新小区比服务小区排序靠前,服务小区,邻小区,目 录,LTE移动性管理相关概念LTE小区选择/重选LTE切换,目 录,LTE切换切换概述切换测量切换流程,连接状态,连接状态指ECM-CONNECTED状态，其主要特征如下：UE和网络之间有信令连接，这个信令连接包括RRC连接和S1-MME连接两部分；网络对UE位置所知精度为小区级；UE移动性管理由切换过程控制；S1释放过程将使UE从ECM-CONNECTED状态迁移到ECM-IDLE状态。,切换的目的,基于当前网络服务质量的切换：切换的基本目标指示UE可与比当前服务小区信道质量更好的小区通信为UE提供连续的无中断的通信服务同频切换和异频切换基于当前网络覆盖的切换：UE失去当前RAT的覆盖，异系统切换基于当前网络负荷的切换覆盖当前区域小区负载不平衡时资源共享，同频/异频/异系统切换,硬切换先断开，再连接,MME/S-GW,E-NodeB1,E-NodeB2,目 录,LTE切换切换概述切换测量切换流程,切换三步曲,测量 测量控制 测量的执行与结果的处理 测量报告 主要由UE完成 判决 以测量为基础 资源申请与分配 主要由网络端完成 执行 信令过程 支持失败回退 测量控制更新,测量控制,通知UE需要测量的对象、小区列表、报告方式、测量标识、事件参数等 测量条件改变时，eNB通知UE新的测量条件,测量控制,测量控制：eUTRAN下发的测量配置参数测量对象：LTE同频或异频、UTRA的一组同频小区、GERAN的一组频率、CDMA2000的一组同频小区测量上报配置：周期或事件报告；报告格式包含测量量和相关信息测量标识：测量ID的列表，Measurement ID测量间隙：UE使用这个间隙执行测量，此时不进行上下行调度,测量对象及测量值,切换的测量对象及测量值同频测量RSRP、RSRQ、Pathloss异频测量RSRP、RSRQ、Pathloss异系统测量PCCPCH RSCPCPICH RSCP、CPICH Ec/NoGSM Carrier RSSI，BSIC Identification，BSIC Reconfirmation,测量模型,层一的滤波方法由厂家决定层三滤波系数可以配置符合上报条件时进行上报,测量模型层三滤波,UE对测量值的滤波，按下式进行计算：Fn(1-)Fn-1+MnF1M1Fn 本次测量过滤后更新的测量结果Fn-1上一次测量过滤后的测量结果Mn 最近一次来自物理层UE的测量结果0.5k/4，K是在测量控制消息的测量数量配置中，Filter coefficient中收到的参数。若该参数被设置为0，则无L3滤波K越大，滤波效果越大，但对快速变化的信号反应不灵敏；K越小，滤波效果越小，但对快速变化的信号反应灵敏。,测量报告,满足测量报告条件时，通过事件报告eUTRAN内容包括：测量ID、服务小区的测量结果（RSRP和RSRQ的测量值）、邻小区的测量结果（可选）,测量报告方式,事件报告满足报告条件时，发送测量报告周期报告周期性发送测量报告事件转周期报告：部分事件报告后，eUTRAN未进行相应的切换控制，则转周期报告；报告的间隔与总次数受参数控制,同系统内测量事件,同系统内的测量事件采用 AX 来标识，同系统内事件报告种类A1：服务小区比绝对门限好。用于停止正在进行的异频/IRAT测量，在RRC控制下去激活测量间隙。A2：服务小区比绝对门限差。指示当前频率的较差覆盖，可以开始异频/IRAT测量，在RRC控制下激活测量间隙。A3：邻小区比（服务小区+偏移量）好。用于切换。A4：邻小区比绝对门限好。可用于负载平衡，与移动到高优先级的小区重选相似。A5：服务小区比绝对门限1差，邻小区比绝对门限2好。可用于负载平衡，与移动到低优先级的小区重选相似。,异系统测量事件,异系统测量事件用 BX 来标识。B1：邻小区比绝对门限好。用于测量高优先级的RAT小区。B2：服务小区比绝对门限1差，邻小区比绝对门限2好。用于相同或低优先级的RAT小区的测量。,测量间隙,同频测量：测量和数据接收没有冲突，不用任何调节就能执行测量。异频异RAT测量：若UE无多个接收机，无法同时进行服务小区的收发。为使UE进行切换准备，服务小区需要安排一个gap进行测量。两种Gap：,部分事件报告控制参数,相对门限（Reporting Range）两个测量值之间的单向差值，如A3事件的相对门限绝对门限（Threshold）测量值达到一个绝对值，如A1、A2事件的绝对门限磁滞门限（Hysteresis）两个测量值比较时的双向差值延迟触发时间（Time to trigger）达到上述门限并必须维持的时间偏移量（Offset）小区偏移量Oc频率偏移量Of,事件报告判决,根据判决不等式判决例：A1事件判决不等式 1、进入该事件的条件：2、离开该事件的条件：Ms：服务小区测量值，RSRP单位dBm，RSRQ单位dBThresh：绝对门限值，单位同MsHys：磁滞值，单位dB,A1事件报告示意图,事件报告判决,根据判决不等式判决例：A3事件判决不等式1、进入该事件的条件：2、离开该事件的条件：Mn：邻小区测量值 Ms：服务小区测量值Ofn：邻小区频率偏置 Ofs：服务小区频率偏置Ocn：邻小区偏置 Ocs：服务小区偏置Hys：磁滞值 Off：偏置值,A3事件报告示意图,目 录,LTE切换切换概述切换测量切换流程,概述,LTE系统内连接状态下的移动性管理，包括EPC节点的重定位和UE切换过程。EPC节点重定位包括MME重定位和S-GW重定位。切换的发起总是由源侧决定，源侧的eNodeB控制并评估UE和eNodeB的测量结果，并考虑UE的区域限制情况，判定是否发起切换。在目标系统中预留切换后所需的资源，待切换命令执行后再为UE分配这些预留的资源。当UE同步到目标系统后，网络控制释放源系统中的资源。,切换简单流程,不涉及EPC节点重定位的切换流程,后向切换分类,基于竞争的后向切换：UE在第8步同步过程使用竞争资源获取上行同步。无竞争的后向切换：UE在第8步同步过程使用专用资源获取上行同步。切换UE所使用的接入资源（接入序列和无线资源块）是目标基站分配的。可以降低切换过程中的数据中断时延（切换时延）。用于发送接入序列的信道为RACH信道，需要预留一部分Preamble专门用于切换UE的无竞争切换过程。,切换中的数据转发,为了保证在切换过程中不发生数据丢失，在源基站向UE发送切换命令后，其需要将缓存的数据转发到目标基站。数据转发基于PDCP SDU的选择转发方法。源基站转发到目标基站的数据包括两部分：所有未被确认正确接收的PDCP SDU。尚未发送的PDCP SDU。,SDU重排序,上行方向：源eNodeB需要将已经成功接收的乱序的PDCP SDU转发到目标eNodeB；UE需要重发那些没有成功接收的PDCP SDU。上下行均由PDCP提供按PDCP SDU序列号的重排序功能。,