4G终端X2切换信令完整解析.docx

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1、4G终端X2切换信令完整解析#无线网络#4g#X2#切换#信令解析在无线网络中当终端向相邻小区移动时，终端（UE）的（业务）会话会从当前的服务小区转移到另一个服务小区，最终与新站点（小区）建立新连接。在切换过程中，终端（源）服务站点（eNodeB）根据从UE周期性上报的RRC测量报告来确定是否发起切换过程。当做出切换决策过程，服务小区站点（小区）从邻区列表和切换类型（即X2切换或S1切换）中选择目eNodeB小区。如果X2链路与目标eNodeB建立，并且当前可用则源eNodeB执行X2切换；否则决定执行S1切换。一、X2切换场景在X2切换呼叫流程中涉及SourceeNodeB.TargeteN

2、odeB和MME之间的信令交换；主要流程如下图所示：Source/eNodeB图1X2切换流程图二、X2切换主要步骤 SteP1UE周期向源eNodeB发送RRC测量报告(MRM-RRCMeasurementReports)； Step2源eNodeB决定X2切换，向目标eNodeB发送X2切换请求； Step3.目标eNodeB与源eNodeB已连接的同一S-GW建立上行链路S1承载；源eNB与目标eNB建立直接隧道； Step4.UE切换成功。之后，缓存的数据从目标eNodeB传输到UE； Stcp5.目标eNodeB通知S-GW切换己成功完成；S-GW与目标eNodeB建立下行S1承载；

3、 Step6.S-GW将数据路径从源eNodeB切换到目标eNodeB；释放旧的S1承载。三、端到端X2切换呼叫流程在4G网络E-UTRA通过X2切换过程中，端到端呼叫流程除源站点和目标站点小区外，还与核心网中MME与SGW相关联。3.1测量上报和切换判定SGW源站点根据终端上报的测量报告选定目标小区进行协商，确认切换(见图1)。B,缪湍B.MMEMeasurementportSevngCeUSgna1Strength)TargetCe1(Signa1Strength,PCI)，IHandoverDtsnHandoverRequest卜UUGUMMEI1TargctCd1K).UEContex

4、tInfo(UEScudtyCapabi1ities,ASSecurityIrfo,UE-AMBR.E-RABstobeSetupIJHE-RABID,E-RAB1eve1QoSParamcers(ARP,QC1GBRQaSinfo),D1Forw*rdrU1GTPTEID).Resourcereservation CnationOftargtteNBTBD(D1) SteP1UE周期性地向服务eNodeB发送测量报告(MeaSRePOrts)。测量报告旨在让UE找出最佳小区以通知eNodeB0测量报告中可包含相邻小区列表、相邻小区信号强度和服务小区信号强度； Step2.根据接收的MeaSR

5、ePOr3服务eNodeB确定是否需要切换；如需要，服务eNodeB从具有活动X2连接的邻区列表eNodeB中选择目标eNodeBo源eNodeB通过发送切换请求，请求目标eNodeB准备切换。消息中包含目标小区ID和UE上下文；主要参数中：oUEAMBR:指示所有承载的聚合最大比特率；oE-RABsToBeSetIIP1ist:无线接入承载列表；o每个E-RAB由E-RABID和相应的QoS参数(如ARP、QCKGBR等)定义；oU1GTPTE1D指示S1承载的SGW端点，用于传递上行链路数据包。它被传递到目标eNB,因此目标eNB可以使用与源eNodeB相同的S-GW建立U1S1承载。 S

6、tep3.在接收到切换请求后，目标eNodeB分配所需的资源以向UE提供与源eNodeB相同的服务质量。所需资源将包括RRC与UE通信的资源和S1承载与S-GW通信的资源。此外目标eNB还分配一个新的D1GTPTEID,该TE1D将在下一步中传递给源eNodeB,并用于两个eNB之间的直接GTP隧道。 Step4.目标eNodeB通过发送切换请求确认通知源eNodeB准备好资源。3.2切换执行切换执行命令是从源站点收到目标站点的切换请求确认之后，由源站点发出；其主要流程如下： Step1.服务eNodeB发送切换(HandOVerCommand)命令，其中：oE-RABsAdmitted1is

7、t包含已为其分配资源的E-RAB列表。它还包含标识X2传输承载的D1GTPTEID,源eNodeB应使用该承载将下行链路数据包转发到目标eNB。oE-RABsNotAdmitted1ist包含不会为其分配资源的E-RAB列表。oTargeteNBtoSourceeNB透明容器用于TargeteNB通过源eNB将消息透明地传递给UE。在这种情况下，它包含切换命令，它是对UE执行切换的命令。 Step2.在接收到切换确认后源eNodeB与目标eNodeB建立X2直接隧道。此后，eNB接收到的流量被转发到目标eNodeB并被缓存,直到UE切换。 Step3源eNodeB通过发送RRCConnecti

8、onReconfiguration重新配置UERRC连接，其中包含从目标eNodeB接收到的切换命令中的内容。oC-RNT1是服务eNodeB分配的临时UE标识符。当UE连接到那个eNB时它是持久的，并且只要服务eNodeB发生变化就重新分配。oDRB-ID是UE和eNodeB之间要与目标eNodeB建立的数据承载的标识符 Step4.UE收至IJHandoverCommand后，执行切换并向TargeteNodeB发起RACHoo源eNodeB通过发送SNStatusTransfer通知目标eNodeB数据包发送方和接收方的当前状态。该消息包括上行/下行PDCPSN和HFN;oPDCP（分组

9、数据会聚协议）SN表示为每个分组数据单元分配的序列号；oHFN（超帧号）用于限制需要通过无线电发送的序列号位的实际数量。当PDCPSN达到最大值时，PDCPSN从零重新开始，HFN加1。该值应在UE和eNodeB之间同步。 Step5.UE成功同步到目标小区后，向目标eNodeB发送HandoVerCOnfirm通知切换已经完成。目标基站缓存的数据通过DRB转发给UE。以后也可以发送来自UE的上行数据。o目标eNodeB创建S1eNBGTPTEID并向MME发送PathSwitchRequest通知UE已更改小区；oECG1（EPTRAN小区全球标识符）是UE驻留的全球唯一小区标识符；oTAI

10、（TrackingAreaIdenIiIy）是全球唯一的跟踪区域标识符；o待切换的E-RAB表示待切换的EPS承载列表；oS1eNBGTPTE1D指示GTP隧道的端点，S-GW将使用它来识别目标eNodeB。3.3切换完成切换到目标站点的终端，需要在新站点完成接入后建立用户面的标识和数据路径，将缓存数据进行接续，其主要流程如下：PathSWitChReJeStECG1E-RABtobeSwitchedGD4E-RABID.GTP-TEID,TAJ,UESecurityCapabi1itiesModifyBearerRequestEPSBearerID,ECG1TA1 S?bearereStab

11、hShed(D1) SteP1在接收到切换确认后源eNodeB与目标eNodeB建立X2直接隧道。此后eNB接收到的流量被转发到目标eNodeB并被缓存，直到UE切换； Step2源eNodeB通过发送RRCConnectionReconfiguration重新配置UERRC连接，其中还包含从目标eNodeB接收到的切换命令。oC-RNTI是服务eNodeB分配的临时UE标识符。当UE连接到那个eNB时它是持久的，并且只要服务eNodeB发生变化就重新分配。oDRB-ID是UE和eNodeB之间要与目标eNodeB建立的数据承载的标识符 Step3.UE收到HandoverCommand后，执

12、行切换并向TargeteNodeB发起RACHo Step4源eNodeB通过发送SNStatusTransfer通知目标eNodeB数据包发送方和接收方的当前状态。该消息包括上行/下行PDCPSN和HFNooPDCP（分组数据会聚协议）SN表示为每个分组数据单元分配的序列号。oHFN（超帧号）用于限制需要通过无线电发送的序列号位的实际数量。当PDCPSN达到最大值时，PDCPSN从零重新开始，HFN力01。该值应在UE和eNodeB之间同步。 Step5.UE成功同步到目标小区后，向目标eNodeB发送HandOVereonfirm通知切换已经完成。目标基站缓存的数据通过DRB转发给UE。以

13、后也可以发送来自UE的上行数据。 Step6.目标eNodeB创建S1eNBGTPTE1D并向MME发送PathSwitchRequest通知UE已更改小区。oECG1(E-UTRAN小区全球标识符)是UE驻留的全球唯一小区标识符；oTAI(TrackingAreaIdenIity)是全球唯一的跟踪区域标识符；o待切换的E-RAB表示待切换的EPS承载列表；oS1eNBGTPTE1D指示GTP隧道的端点，S-GW将使用它来识别目标eNodeB.-PathswitchRequestprotoco1IEs:6itemsItem0:id-eNB-UE-S1AP-iDgItem1:IdoE-RABTo

14、BeSwitchedD11ist-Protoco1iE-Fie1did:Id-E-RABToBeswitchedD11ist(22)critica1ity:reject(O)Bva1ueE-RABTOBeswitchedD11ist:3itemsitem0:Id-E-RABTOBeSvdtchedD11tem-Protoco1IE-Sing1econtainerid:Id-E-RABTOBeswitchedD1Item(23)critica1ity:reject(0)Sva1ue日E-RABToBeSwitchedD1Iteme-RAB-I0:50ExtensionpresentBit:Fa1

15、setransport1ayerAddress:24O5O2OOO11cO1OOOOO3OOO2O:transport1ayerAddress(IPv6):2405:200:11c:IOO:：gTP-TEID：038002c9Item1:Td-E-RABToBeSwitChedD1Itemitem2:id-E-RABToBeswitchedD1itemItem2:Id-SourceMME-UE-S1AP-ID叵Item3：Id-EUTRAN-CGIItem4:1d-TA1大和老廖一起学5Gitem5:Id-UEsecurityCapabi1iciesStep7.在接收到路径切换请求后，MME通过为每个PDN连接发送修改承我请求来请求S-GW修改EPS承载。修改承载请求包含要修改的EPS承载列表。当GX会话建立时，P-GW可能需要根据PCRF的请求通知PCRFUE的位置已更新。ModifyBearerRequestSF1ags:0x48MessageType:ModifyBearerRequest(34)Message1ength:49Tunne1Endpointidentifier:14143S25SequenceNumber:22563spar