5G切换流程
切换定义:指UE与基站进行信息传输时,由于各种原因,需要从源基站切换至一个更合适的基站进行信息传输。
- 站内切换
站内切换信令:
步骤一:UE向基站上报测量报告
步骤二:gNB根据测量报告携带的PCI,判决切换的目标小区与源小区为通一个gNB并启动站内却换流程,目标小区根据源小区的上下文进行准入判决。
步骤三:gNB-CU发送UECONTEXT SETUP REQUEST给DU,向gNodeB-DU侧为目标小区新申请用户资源
步骤四:如果gNodeB-DU资源分配成功,回复UE CONTEXT SETUPRESPONSE消息给gNodeB-CU
步骤五:gNodeB-CU发送UE CONTEXT MODIFICATION REQUEST消息给gNodeB-DU,通知gNodeB-DU下发L2停止调度指示
步骤六:gNodeB-DU回复UE CONTEXT MODIFICATION RESPONSE消息给gNodeB-CU
步骤七:gNodeB给UE发送RRCReconfiguration消息携带切换的目标频点、PCI以及给UE配置的CRNTI和专用preamble
步骤八:UE在目标小区发起非竞争的随机接入MSG1,携带专用preamble
步骤九:gNodeB-DU侧回复MSG2 RAR消息
步骤十:UE给gNodeB回复RRCReconfigurationComplete,UE接入到目标小区
步骤十一:UE成功接入后释放源小区的上下文信息
二:XN切换
站间切换信令:
- 1 gNodeB通过RRCReconfiguration向UE下发测量控制,包含测量对象(同频/异频),测量报告配置,GAP测量配置等;
- 14 切换到目标小区后,gNodeB下发新小区的测量控制信息给UE;
- 13 目标gNodeB向源gNodeB发送UE CONTEXT RELEASE消息,源gNodeB释放已切换的用户;
- 12 AMF向目标gNodeB响应PATH SWITCH REQUESTACKNOWLEDGE消息。如果AMF在Path Switch Request Ack消息中指示核心网未能建立的PDU Session,则gNodeB删除未能建立的PDUSession。
- 11 目标gNodeB向AMF发送PATH SWITCH REQUEST消息通知UE已经改变小区,消息包含目标小区标识和所转换的PDUSession列表。核心网收到消息后,更新下行GTPU数据面,将RAN侧的GTPU地址修改为目标gNodeB;
- 10 UE发送RRCReconfigurationComplete给目标gNodeB,UE空口切换到目标小区完成;
- 9 源gNodeB通过SN STATUS TRANSFER将PDCP SN号发送给目标gNodeB;
- 8 源gNodeB发送RRCReconfiguration给UE,要求UE执行切换到目标小区;
- 7 目标gNodeB回复HANDOVER REQUEST ACKNOWLEDGE给源gNodeB,允许切换入。如果有部分PDU Session切换入失败,消息中需要携带失败的PDU Session列表;
- 6 目标gNodeB收到切换请求后,进行准入控制,允许准入后分配UE实例和传输资源。
- 5 源gNodeB向选择的目标小区所在的gNodeB发起切换请求;
- 4 gNodeB收到测量报告后,根据测量结果进行切换策略和目标小区/频点判决;
- 3 UE根据收到的测量控制消息执行测量。UE测量并判定达到事件条件后,上报测量报告给gNodeB;
- 2 UE回复RRCReconfigurationComplete给gNodeB;
UE收到gNodeB下发新的测量控制后,回复RRCReconfigurationComplete
三:LNR切换
5-4切换信令:
步骤 1 源gNodeB向NGC发送HANDOVER REQUIRED消息请求切换,消息包含(Target eNB ID, Source to Target Transparent Container, inter system handover indication) 等;
步骤 2 NGC向发送EPC发送Relocation request;
步骤 3 EPC向指定的目标小区所在的eNodeB发起HANDOVER REQUEST切换请求;
步骤 4 目标eNodeB回复HANDOVER REQUEST ACKNOWLEDGE给NGC,允许切换入。如果有部分E-RAB承载切换入失败,消息中需要携带失败的E-RAB承载列表;
步骤 5 EPC回复Relocation response给NGC;
步骤 6 NGC向源gNodeB发送HANDOVER COMMAND消息,消息中包含地址和用于转发的TEID列表,包含需要释放的承载列表。
步骤 7 源gNodeB发送RRCReconfiguration给UE,要求UE执行切换到目标小区;
步骤 8 UE发送RRCReconfigurationComplete给目标gNodeB,UE空口切换到目标小区完成;
步骤 9 目标eNodeB发送HANDOVER NOTIFY 给EPC,通知UE已经接入到目标小区;
步骤 10 EPC收到HANDOVER NOTIFY后给NGC发送Relocation Complete Notification;
步骤 11 NGC收到Relocation Complete NotificationAck消息,向源gNodeB发送UE CONTEXT RELEASE COMMAND 消息,源gNodeB释放切换的用户
四:LNR重定向
5-4重定向信令
NG RAN判断UE需要重定向到异频/异系统E-UTRAN,通过RRC Connection Release消息释放UE,同时在RRCConnectionRelease消息中携带的重定向目标频点(组)信息,指示UE到目标频点重新接入。
支持异频/异系统基于覆盖的重定向,包括基于测量的重定向和测量失败后的盲重定向:
- 盲重定向:UE移动到小区覆盖边缘时,gNodeB没有收到异系统测量报告消息并收到了盲A2的报告,需要尽快重定向到其他异系统小区中。
- 基于测量的重定向:UE移动到小区覆盖边缘时,gNodeB收到A2上报本小区信号质量差报告,启动异频/异系统测量,并在测量到异频/异系统邻区后,再向目标邻区发起重定向(切换开关关闭)。