LTE互操作解决方案

1、 第5章 e-utran与cdma2000 1xrtt互操作lte 互操作简介 目 录第1章 概述11.1 lte系统间互操作背景及需求11.2 lte系统间互操作策略41.3 说明61.4 lte系统间互操作系统结构61.4.1 intra-3gpp系统结构61.4.2 lte与其他非3gpp系统结构71.4.3 lte与hrpd系统结构91.4.4 参考点说明9第2章 e-utran与utran之间互操作132.1 e-utran - utran互操作132.1.1 小区重选132.1.2 e-utran到utran重定向142.1.3 ps切换152.2 utran - e-utran互

2、操作212.2.1 小区重选212.2.2 重定向222.2.3 ps切换23第3章 e-utran与geran之间互操作293.1 e-utran - geran互操作293.1.1 小区选择293.1.2 e-utran - geran重定向303.1.3 ps切换313.1.4 cco with nacc373.1.5 cco403.2 geran - e-utran互操作413.2.1 小区选择413.2.2 geran - e-utran重定向413.2.3 ps切换423.2.4 cco过程48第4章 e-utran与hrpd之间互操作494.1 e-utran - hrpd互操作

3、494.1.1 小区重选494.1.2 e-utran - hrpd重定向524.1.3 ps切换534.2 hrpd - e-utran互操作584.2.1 小区重选584.2.2 重定向594.2.3 ps切换60第5章 e-utran与cdma2000 1xrtt互操作635.1 e-utran - cdma2000 1xrtt互操作635.1.1 小区选择635.1.2 e-utran - cdma2000 1xrtt重定向645.1.3 ps切换655.2 cdma2000 1xrtt - e-utran互操作655.2.1 小区选择655.2.2 cdma2000 1xrtt -

4、e-utran重定向665.2.3 ps切换66概述& 知识点l lte系统间互操作背景及需求l lte系统间互操作策略l lte系统间互操作系统结构1.1 lte系统间互操作背景及需求由于本文涉及系统间互操作，有必要先对各制式系统的惯用名称做一对应介绍：lte对应e-utran，umts和hspa对应utran，gsm和edge对应geran，cdma对应1xrtt，后续的evdo等技术对应hrpd。图 1.11 多制式网络覆盖示意图如上图所示，在lte系统部署时，3g系统可能是对城市和郊区的连续覆盖，2g系统则是整个范围的全覆盖。为保证用户业务的连续性，结合lte的进展，需要合理设置lte

5、与3g/2g系统的互操作原则。并且，还需要考虑如何最大限度的减少lte系统的引入给原有的3g/2g系统带来的影响。lte与3g/2g互操作状态迁移图，如下图所示。图 1.12 e-utra states and inter rat mobility procedures图 1.13 mobility procedures between e-utra and cdma2000目前考虑lte与3g/2g系统间互操作场景及需求如下：第一阶段，lte小规模应用和测试随着数据业务的进一步发展，某些大城市中心区域、热点地区将会引入lte无线网络。该阶段场景和需求情况可能是：宽带internet接入，主要

6、为室内静态应用，终端可能仅仅是数据卡，对于lte与3g/2g系统间互操作需求小。在这种lte部署的初期阶段，考虑支持小区重选和重定向功能。第二阶段，lte逐步扩充随着无线宽带业务的进一步发展，lte网络用户逐步增加，运营商在这个阶段可以逐步扩充lte无线网络。该阶段场景和需求情况可能是：以数据业务为主，终端主要为数据卡以及少量pda，业务覆盖人口小于40%，对数据业务的系统间互操作有强烈需求。在这种lte部署的中期阶段，考虑支持数据业务的移动性功能。第三阶段，大规模应用随着无线宽带业务的更进一步发展，lte将大规模部署，覆盖大部分甚至全部区域。该阶段场景和需求情况可能是：对包括语音呼叫的全业务

7、支持，涉及各类终端（主要为手机），业务覆盖人口大于70%，对语音业务和数据业务的系统间互操作有强烈需求。在这种lte部署的后期阶段，考虑支持语音业务移动性功能。支持lte与utran/geran之间的互操作，需要对3g/2g网络设备进行升级并全面支持与lte互操作协议版本，但网络设备升级会给运营商带来额外的成本压力，对现有网络设备稳定性等方面也会带来影响。采取何种方式可能需要根据运营商具体情况进行分析、定制。以下从接入网角度出发，提供几种方式以供参考：1. 3g/2g接入网设备不升级。由于成本或网络稳定性等其他原因，运营商不具备网络升级条件，此时考虑完全不对3g/2g接入网设备进行升级，那么随

8、着lte部署阶段的发展，只能支持lte到3g/2g网络的小区重选、重定向、数据及语音的单向切换，而3g/2g到lte网络只能支持小区重选。3g/2g到lte网络的小区重选是采用“plmn选择”方式实现的，即lte与3g/2g网络采用不同的plmn，设置lte的plmn为高优先级（如sim中设置hplmn为lte的plmn），这样让用户在3g/2g与lte网络同覆盖的时候，空闲时会优先在lte的plmn中搜索合适小区驻留，从而优先使用lte网络服务。与下面其他两种方式比较，采用“plmn选择”方式时，由于ue是以6分钟的倍数(ts36.122 4.4.3.3节)周期性地搜索lte网络，所以3g/

9、2g到lte网络选择的时间会非常长，用户的业务体验可能会比较差。2. 3g/2g接入网设备进行少量升级。3g/2g接入网设备升级支持部分与lte互操作协议，该方式可以支持lte与3g/2g网络之间的双向小区重选、重定向，以及lte到3g/2g网络的数据及语音的单向切换。这种方式在3g/2g接入网中仅增加广播信息以及到lte重定向功能（包含测量配置）。通过在3g/2g网络中优选lte参数的设置，在lte与3g/2g网络同覆盖区域，使idle状态的用户优先驻留于lte网络中，优先使用lte网络服务。3. 3g/2g接入网设备进行全面升级。3g/2g接入网设备全面升级支持与lte互操作协议，这样可以

10、支持lte与3g/2g网络之间的小区重选、重定向、数据的灵活自由切换，以及目前协议定义的lte到3g/2g网络的语音单向切换。对于3g/2g网络到lte的语音切换，将根据标准进展而支持。此方式需要3g/2g接入网除了增加广播信息、重定向部分（包含测量配置），还有系统间切换部分。下表对上述几种可能的方式进行了对比说明。表1.1-1 lte与3g/2g系统间互操作的几种选择方式对比3g/2g接入网设备不进行升级3g/2g接入网设备进行少量升级3g/2g接入网设备进行全面升级功能lte-3g/2g 小区重选 lte-3g/2g 重定向 lte-3g/2g ps切换 lte-3g/2g语音切换 3g/

11、2g -lte 小区重选 3g/2g -lte 重定向 3g/2g -lte ps切换 3g/2g -lte语音切换 lte-3g/2g 小区重选 lte-3g/2g 重定向 lte-3g/2g ps切换 lte-3g/2g语音切换 3g/2g -lte 小区重选 3g/2g -lte 重定向 3g/2g -lte ps切换 3g/2g -lte语音切换 lte-3g/2g 小区重选 lte-3g/2g 重定向 lte-3g/2g ps切换 lte-3g/2g语音切换 3g/2g -lte 小区重选 3g/2g -lte 重定向 3g/2g -lte ps切换 3g/2g -lte语音切换 （

12、目前标准不完善，后续根据标准进展而支持）共同点均涉及核心网设备升级3g/2g网络 rnc/bss设备需要的升级改动不需要任何改动rnc/bss增加广播信息和重定向信息（包含测量配置）rnc/bss增加广播信息、重定向信息（包含测量配置）、系统间切换流程处理对用户、运营商要求运营商需要有多个plmn，用户需要更换sim卡无无系统间切换速度lte-3g/2g切换速度快；3g/2g -lte通过hplmn选择，速度非常慢lte-3g/2g切换速度快；3g/2g -lte通过小区重选或重定位，速度较慢lte-3g/2g切换速度快；3g/2g -lte切换速度快1.2 lte系统间互操作策略在网络发展的

13、不同阶段或不同网络系统构成分层结构的情况下，常常会因为一些原因而进行系统间切换，这些系统间切换的出发点不同，所要达到的目的也可能不同。如为保证业务连续性基于链路质量的切换、为保证网络负载均衡基于负荷的切换等。以下针对lte系统间的几种切换策略进行说明。l 基于链路质量的切换：当一个用户在lte系统中进行了呼叫并移动到lte系统的边缘，此时其无线链路质量变差，如果用户驻留的e-utran小区有同覆盖的utran/geran小区（按照网络规划情况，e-utran小区大多是包含在已有utran/geran小区覆盖范围内），根据系统间测量结果或盲切换实现e-utran到utran/geran的切换。l

14、 基于负荷的切换：当lte系统负荷较高，满足进行系统间负荷均衡的条件时，如果有用户接入lte系统，则lte系统可以将其指派到utran/geran小区中。如果lte系统的负荷继续增加，达到了进行负荷控制的条件时，则对于已经在lte系统中保持呼叫的用户，可以将其切换到utran/geran小区中，以保证lte系统的稳定性。此时的切换可以根据盲切换来实现。在lte建设初期，用户相对较少，网络负荷较低，一般不会出现网络拥塞的情况，不需要考虑lte系统间的负荷均衡和负荷控制。随着网络规模扩大，用户数量迅速增加，网络负荷达到一定程度，可能出现网络拥塞的情况。此时可以先考虑通过 lte系统内部切换等方式实

15、现负荷均衡。当lte网络大规模部署、覆盖大多数用户时，此时才需要考虑lte系统过载时的负荷控制，可通过系统间切换的方式，由utran/geran系统来分担lte系统的负荷。l 基于业务的切换：当一个用户在lte系统中发起一个语音呼叫，而lte系统无法提供ims类型voip业务时，可以考虑将用户切换到同覆盖的utran/geran系统中，采用电路域来承载用户的语音业务。l 基于ue移动速度的切换：在lte小区和utran/geran小区构成了hcs结构（分层的小区结构）的情况下，为避免对快速移动的用户进行频繁的切换操作，lte系统可以将该用户切换到覆盖较大的utran/geran小区中。l 基于

16、用户签约属性的切换：根据不同用户的签约信息，在异系统切换的时候可能存在限制某些用户切换到某个异系统网络。核心网通过s1接口spid信息告知enodeb该用户相关的签约信息标识，enodeb根据该标识映射为预先定义的不同策略。l 总体策略：在gsm、umts、lte混合组网的场景下，优先选择lte网络。当lte网络信号质量不好，或负荷较高时，依据终端能力，cs业务尽量优选切换到gsm网络，ps业务尽量优选切换到umts网络。1.3 说明本文主要从接入网角度描述系统间切换功能。系统间互操作还需要相关各个网元、其它系统的支持：1. enb需要支持系统间测量（包括测量gap）功能；移动性相关的判决算法

17、将在rrm算法文档中说明，不在本文档中体现；2. epc支持系统间互操作功能；3. utran/geran、cdma2000支持与lte系统间互操作功能；4. 暂不包含与核心网相关的修改升级的具体分析；5. ue需要支持双模操作；6. 暂不考虑小区重选专用优先级（e-utran到其它rat，或其它rat到e-utran）；7. 暂不包含与核心网相关idle mode signalling reduction (isr) 功能的系统间切换描述；8. 3gpp内系统间切换，只考虑sgsn支持3gpp r8接口（s3/s4接口）的情况，暂不考虑sgsn支持gn/gp接口的情况。1.4 lte系统间互

18、操作系统结构1.4.1 intra-3gpp系统结构eps网络架构相对于umts系统的变化主要体现为以下两个方面：一是全ip的扁平化网络架构，而是支持多种3gpp、非3gpp无线系统的接入，如geran/utran、e-utran、wlan、wimax、cdma2000等。下图给出了非漫游场景下，ue通过e-utran接入epc核心网的系统架构。其中，pdn-gw可通过sgi接入运营商网络，类似于umts系统中的ggsn实体，mme则类似于sgsn控制面，s-gw类似于sgsn实体的用户面。pcrf实体负责通过gx接口为pdn-gw提供相关的测量控制与计费规则。图 1.41 3gpp接入eps

19、非漫游架构上图所示的是s-gw和pdn-gw分离时的网络架构，它们之间的参考点是s5接口，由于epc核心网支持多种接入方式，因此，s-gw与pdn-gw除支持gtp移动性协议之外，常常还需要支持mobile ip协议。目前的3gpp标准中，定义了s5接口既可以采用gtp协议，也可以采用pmip协议。在设备实现时，为了方便，还可以采用s-gw与pdn-gw合一的实现方案，此时，s5接口将被看作内部接口。用户除可以通过e-utran接入pdn-gw外，还可以通过geran/utran接入epc核心网（连接至s-gw），最终锚定至pdn-gw。由于射频原因，ue在从e-utran切换至geran/u

20、tran时，目前要求ue锚定的pdn-gw不变，以保证业务的无缝体验。1.4.2 lte与其他非3gpp系统结构为了支持多种非3gpp接入网接入统一的epc核心网，可以将其分为可信非3gpp接入和不可信非3gpp接入两大类。对于可信非3gpp接入，ue将直接通过非3gpp接入网链接至pdn-gw，如果是不可信非3gpp接入，ue则需要通过归属网络可信任的epdg（evolved pdg）网关连接至pdn-gw实体。下图给出了非漫游情形下，ue通过非3gpp接入epc核心网的系统架构图。图 1.42 非3gpp采用s2a/s2b接口接入eps（非漫游）图 1.43 非3gpp采用s2c接口接入e

21、ps网络（非漫游）s2a与s2b接口之间的主要区别在于，s2a接口对应可信非3gpp接入，s2b接口对应不可信非3gpp接入。s5接口可以基于gtp协议或pmip协议。1.4.3 lte与hrpd系统结构对于e-utran与cdma2000 hrpd网络之间的切换优化，在标准中提供了如下架构：在mme和hrpd an之间添加了直接接口s101，基于隧道协议，透传终端与目标网络的信息交互。通过源网络的透传，终端发起到目标网络的重新附着和承载建立过程，这样能够保证切换过程对于源和目的网络的影响最小，耦合性最小和业务中断时间最小。图 1.44 e-utran与cdma2000 hrpd网络的切换优化

22、目前，在标准中提供了e-utran至hrpd网络的细化切换流程和hrpd到e-utran的高层的切换流程。为了减小切换时业务中断时间，提升用户体验，3gpp在切换过程中，提出了预注册阶段的概念，这个过程是在决定进行切换之前完成的，完成时间相对较长，当然，这个过程根据网络的特性可以选择需要或不需要。1.4.4 参考点说明eps网络新增了一系列网元实体，从而增加了相应的参考点，各参考点简要描述如下：1. s1-mme：e-utran和mme之间的控制平面参考点，用于各种控制信令的传输，基于s1-ap协议。2. s1-u：e-utran与s-gw间的用户平面隧道参考点，也可以用在切换的时候，额n偶的

23、b间的通路切换，基于gtp-u协议。3. x2：两个enodeb之间的参考点，用于支持移动性及用户平面的隧道特征，与s1基于相同的用户平面。4. s3：mme与2g/3g sgsn之间的参考点，用于不同的3gpp接入时，交换空闲和激活状态的用户信息和承载信息，基于gtp-c协议。5. s4:s-gw与2g/3g sgsn之间的参考点，执行相关控制和移动性管理功能。若直接随到没有建立，s4将提供用户平面的隧道。该接口既可以只有信令面接口（gtp-c），也可以包括用户面的接口（gtp-u）。如果作为信令面的接口，采用gtp v2协议。如果没有采用“direct tunnel（直接隧道）”机制，该参

24、考点可以用于传输用户面数据，采用gtp v1协议。6. s5：s-gw与pdn-gw之间的参考点，用于支持这两个网关实体之间的承载管理及用户平面的隧道，该参考点应用于s-gw和pdn-gw分设，s-gw建立到pdn-gw的连接过程以及在用户移动性管理中s-gw重定位过程。该参考点基于gtp v2协议，类似于sgsn与ggsn之间的gn节点。7. s6a：mme和hss之间的参考点，用于为用户接入提供认证和授权，基于ietf定义的diameter协议。8. gx：pdn-gw与pcrf之间的参考点，支持从pcrf向epc提供策略控制和计费规则的传输，基于diameter协议。9. s8：vplm

25、n中s-gw和hplmno中pdn-gw之间的参考点，支持从pcrf向epc提供策略控制和计费规则的传输，基于diameter协议。10. s9：hpcrfid和vpcrf之间的参考点，用于为漫游地传输qos策略与计费控制信息，以实现系统的本地疏导功能。该参考点可类比于漫游场景下的gx接口。11. s10：两个mme之间的参考点，主要用于mme之间的移动性管理，例如mme间的负载重分配，以及mme之间的信息传输，基于gtp v2协议。12. s11：mme与s-gw之间的参考点，支持承载管理，如用户附着或业务请求等，基于gtp v2协议。13. s12：utran与s-gw之间的参考点，用于u

26、tran和s-gw之间用户平面数据的隧道传输，基于gtp-u协议，类似于utran与sgsn的iu-ps/gn-u接口。14. s13：mme与eir之间的参考点，用于ue标识符校验流程，基于diameter协议。15. rx：pcrf与af之间的参考点，用于为pcrf提供业务动态信息，基于diameter协议。例如，对于ims网络，af即是指p-cscf，rx接口即为pcrf与p-cscf之间的接口。16. sgi：pdn-gw与pdn之间的参考点，其中，pdn可以是外部公共数据网，也可以是内部私有数据网，例如为运营商的ims网络提供服务，该参考点是umts系统中gi参考点的演进。17. s

27、101：为mme与hrpd an之间的接口，用于实现e-utran与hrpd网络之间的预注册、会话维持及切换功能。其中，e-utran到hrpd之间通过s101隧道传输的hrpd空中接口消息定义在3gpp2协议c.s0087-0中。18. s103参考点：为s-gw与hsgw（hrpd服务网关）之间的接口，用于从e-utran到hrpd之间切换时的下行数据传送。s103参考点隧道的建立由s101借口的信令流程提供。67第2章 e-utran与utran之间互操作& 知识点l e-utran - utran互操作l utran - e-utran互操作2.1 e-utran - utran互操作

28、2.1.1 小区重选小区重选对于网络侧而言，只需要e-utran配置sib用于小区重选参数即可，如相关门限、定时器参数、测量偏置等。其它操作都在ue侧完成。在实现上，小区重选需要考虑小区优先级。优先级是按频点区分的，相同载频的优先级相同，csg小区频点的优先级最高，小区优先级也就是对应载波的频点优先级。小区重选的原则首先选择高优先级的e-utran小区，依次为同频e-utran小区、同优先级异频e-utran小区、低优先级e-utran小区、3g小区、2g小区。该优先级顺序也可由运营商根据实际需要进行配置。重选到新小区的条件主要满足：1、在时间treselectionrat内，新小区信号强度高

29、于服务小区；2、ue在以前服务小区驻留时间超过1s。其中treselectionrat为小区重选定时器，对于每一种rat的每一个目标频点或频率组，都定义了一个专用的小区重选定时器，当在e-utran小区中评估重选或重选到其他rat小区都要应用小区重选定时器。为实现系统间小区重选需要在systeminformationblocktype3中配置s-nonintrasearch（系统间测量触发门限）。e-utran到utran的小区重选参数，主要在systeminformationblocktype6中配置，包含utran小区频点信息和utran邻小区相关信息等。主要配置参数如下表所示。表2.1-

30、1 e-utran到utran的小区重选主要参数主要参数说明carrierfrequtran 下行频点cellreselectionpriorityutran小区重选优先级threshx-high重选到比服务频点优先级高的utran小区频点的高门限threshx-low重选到比服务频点优先级低的utran小区频点的低门限q-rxlevminutran小区中所需要的最小接收电平p-maxutra上行最大允许传输功率q-qualminutran fdd小区重选条件的最小质量要求t-reselectionutrautran小区重选定时器值t-reselectionutra-sf-medium在中速状

31、态下的utran小区重选时间比例因子t-reselectionutra-sf-high在高速状态下的utran小区重选时间比例因子2.1.2 e-utran到utran重定向当lte网络基于覆盖、负荷、业务、移动速度等原因，无法为ue继续提供满足qos质量的服务时，此时需要考虑将ue切换到其他网络系统。在lte部署初期，可以考虑采用重定向方式支持。该功能主要是将ue先从e-utran网络中释放，通过rrc释放消息（rrc connection release）的redirectioninformation信息中携带utran频点信息，通知ue重定向到utran网络中。这样，ue回到idle状态

32、后，根据lte网络侧指示的utran频点信息，在utran小区重新发起接入。e-utran到utran重定向过程如下图所示。图 2.11 e-utran到utran网络重定向2.1.3 ps切换e-utran到utran的ps切换过程，用于连接状态下ue移动性，被分为两个阶段：准备阶段和执行阶段。一准备阶段：图 2.12 准备阶段e-utran到utran的ps切换准备阶段过程描述：1源侧enb根据rrm算法（基于覆盖、负荷、业务、移动速度等原因），判决发起e-utran到utran的ps切换过程。2源侧enb发送 handover required 消息（携带无线相关信息）给源侧 mme，以

33、请求核心网在目标系统建立资源。3源侧mme通过消息中切换类型判断为e-utran到utran的系统间切换。mme发起切换资源分配过程，发送forward relocation request消息给目标sgsn。消息内容包括mme相关信息（如imsi，mme的address和teid）以及handover required 消息携带信息（如source to target transparent container）。4目标sgsn判断s-gw是否需要改变。如果s-gw需要改变，那么sgsn将选择出一个目标s-gw，并发送 create bearer request消息（如imsi，sgsn的a

34、ddress和teid，pdn gw的address和teid）给该目标s-gw，用以在目标侧建立业务承载。目标s-gw分配本地资源，并返回create bearer response消息（如s-gw的address和teid）给目标sgsn。5目标sgsn发送relocation request 消息（如imsi，安全信息，rab建立列表，source rnc to target rnc transparent container）给目标rnc，请求建立无线网络资源。目标rnc根据relocation request 消息中信息分配资源，并返回 relocation request ackn

35、owledge响应消息（如target rnc to source rnc transparent container，rab建立成功/失败列表）给目标sgsn。6如果为indirect forwarding并且s-gw改变，目标sgsn发送create bearer request消息（如rnc的address和teid）给目标s-gw，用以建立数据反传承载，从而建立数据反传通道。如果没有direct tunnel，那么消息中携带的为sgsn 的address和teid。目标s-gw返回create bearer response响应消息（如s-gw的address和teid）给目标sgsn

36、。7目标sgsn返回forward relocation response响应消息（如sgsn的address和teid，target to source transparent container，rab建立的信息，数据反传的address和teid，s-gw是否改变）给源侧mme。8如果使用indirect forwarding，为建立数据反传通道，源侧mme将发送create bearer request消息（如数据反传的address和teid）给s-gw。s-gw返回create bearer response 响应消息（s-gw数据反传的address和teid）给源侧mme。二执

37、行阶段图 2.13 执行阶段e-utran到utran的ps切换执行阶段过程描述：1源侧mme完成准备阶段后，向enodeb发送handover command消息（如target to source transparent container，e-rab前传列表信息）。2源侧enodeb根据handover command消息内容，发送ho from e-utran command消息给ue，通知ue切换到目标网络。ue将挂起上行数据传输。3void。4ue移动到目标utran iu (3g)系统并且执行切换，向目标rnc返回handover to utran complete响应消息。在目

38、标系统建立的承载，ue将恢复之前挂起的上行数据传输。如果源侧enodeb与目标rnc之间直连，源侧数据将直接前转到目标rnc。如果源侧enodeb与目标rnc之间不存在直连，那么源侧数据将通过enodeb、s-gw、sgsn前转到目标rnc。5目标 rnc 返回relocation complete给目标sgsn，以指示目标rnc完成从e-utran到rnc的切换。6目标sgsn收到该消息后，说明ue已经切换到目标侧了，这时向源侧mme发送forward relocation complete消息（如s-gw是否改变）。源侧mme将启动定时器，用于监测源侧enb释放，如果s-gw改变的话，还有

39、源侧s-gw释放。mme也会给目标sgsn回forward relocation complete acknowledge消息。在indirect forwarding情况，目标sgsn因为会分配s-gw资源，所以将会启动一个定时器。7目标 sgsn发送update bearer request消息（如sgsn的address和teid，pdn gw的address和teid）给s-gw，以通知s-gw目标sgsn已经做好了准备。8s-gw可能会给pdn gw(s) 发送update bearer request消息，可能用于s-gw改变或用于系统间切换计费等情况。对于s-gw改变情况，pdn

40、 gw更新上下文，并且返回update bearer response消息（如pdn gw的address和teid）给s-gw。9s-gw发送update bearer response消息（如s-gw的address和teid，pdn gw的address和teid）给目标sgsn，以确认用户面切换到目标侧。10当ue发现当前路由区没有在网络上注册时，ue将与sgsn之间发起路由区更新过程。11当步骤6中所起的源侧mme定时器超时，源侧mme发送release resources消息给源侧enb。源侧enb释放与ue相关资源。如果s-gw改变，那么源侧mme还将发送delete beare

41、r request消息（如teid）给源s-gw，以删除旧的eps承载资源。此时，源s-gw不需要发起与pdn gw之间的删除过程。 源s-gw返回delete bearer response响应消息（如teid）。12在 indirect forwarding 情况，当步骤6中所起的目标sgsn定时器超时，目标sgsn将释放与indirect forwarding相关的s-gw资源，拆除数据反传通道。三切换拒绝：目标rnc可能拒绝切换过程，这种情况下目标侧将不会建立ue上下文以及rab资源，ue仍将驻留在源侧e-utran网络中。图 2.14 切换拒绝e-utran到utran的ps切换拒绝

42、过程描述：1 步骤15与切换准备阶段相同。6 目标rnc无法为请求的rab分配任何资源的话，目标rnc将发送relocation failure消息给目标sgsn。目标sgsn收到失败响应消息，将释放与该ue相关的保留资源。7 如果s-gw改变，那么目标sgsn将发送delete bearer request消息（如teid）给目标s-gw。目标s-gw返回delete bearer response响应消息（如teid）。8 目标sgsn给源侧mme返回forward relocation response响应消息，告知mme目标侧切换准备失败。9 源侧mme给源侧enb发送handover

43、 preparation failure消息。此时ue将继续驻留在源侧网络。2.2 utran - e-utran互操作utran到e-utran之间的移动性，需要utran能够支持与lte切换相关协议。2.2.1 小区重选小区重选对于网络侧而言，只需要utran配置sib用于小区重选参数即可，如相关门限、定时器参数、测量偏置等。具体的实现与决策都在ue侧完成。为实现系统间小区重选需要在systeminformationblocktype3/4中配置ssearch,rat 和slimit,searchrat（系统间测量触发门限）。utran到e-utran的小区重选，由utran侧配置，对e-

44、utran侧无影响。重选参数主要在system information block type 19的e-utra frequency and priority info list中配置，包含e-utran频点、测量带宽、优先级、e-utran小区接收最小电平、重选门限、blacklisted cell等信息。表2.2-1 utran到e-utran的小区重选主要参数主要参数说明earfcne-utran 下行频点measurement bandwidthe-utran小区测量带宽threshx, high重选到比服务频点优先级高的e-utran小区频点的高门限threshx, low重选到比服

45、务频点优先级低的e-utran小区频点的低门限qrxlevmineutrae-utran小区中所需要的最小接收电平prioritye-utran小区优先级blacklisted cells per freq liste-utran 小区中black小区列表需要指出的是，基于lte的用户应该尽可能的驻留在lte网络中以享受lte网络提供的服务，在utran网络中的e-utran小区重选门限应该小于utran小区的重选门限，以便让驻留在utran网络中的lte用户可以比较容易的重选回lte网络。该策略也可由运营商根据实际需要进行配置。2.2.2 重定向当utran网络基于覆盖、负荷、业务、移动速度

46、等原因，无法为ue继续提供qos质量的服务时，此时需要考虑将ue切换到其他网络系统，重定向就是一种切换方式。采用重定向方式时支持utran到e-utran切换时，utran首先根据ue在rrc connection request消息中的上报的pre-redirection info信息，判断ue是否支持e-utran fdd。如果ue支持的话，utran可在rrc connection rejec消息或rrc connetion release消息redirection info的inter-rat info中e-utra target info”信息，通知ue重定向到e-utran小区，包

47、含下行载波频率、blacklisted cell、pci等。utran到e-utran重定向过程如下图所示两种情况。图 2.21 utran到e-utran网络重定向（1）图 2.22 utran到e-utran网络重定向（2）2.2.3 ps切换utran到e-utran的ps切换过程，用于连接状态下ue移动性，被分为两个阶段：准备阶段和执行阶段。1. 准备阶段：图 2.23 utran iu mode to e-utran inter rat ho, preparation phaseutran到e-utran的ps切换准备阶段过程描述：1源侧rnc根据rrm算法，判决发起utran到e-

48、utran的ps切换过程。2源侧rnc发送relocation required消息（如source rnc to target rnc transparent container，target enodeb identifier）给源侧sgsn，请求在目标侧为用户建立资源。3源侧sgsn根据target enodeb identifier判断为utran到e-utran的系统间切换，发送forward relocation request消息（如imsi、安全信息、sgsn的address和teid、source to target transparent container）给目标mme。

49、4目标mme判断s-gw是否需要改变。如果s-gw改变，目标mme选择目标s-gw，并发送create bearer request消息（如imsi、mme的address和teid、pdn gw的address和teid）给该s-gw。目标s-gw收到消息后，分配本地资源，并返回create bearer response消息（如s-gw的address和teid）给目标mme。5目标mme给目标enb发送handover request消息（如ue identifier，安全信息，eps bearers to be setup list，source to target transpare

50、nt container）请求建立无线资源。目标enb根据消息中的内容分配资源，并返回handover request acknowledge消息（如target to source transparent container，eps bearers setup list，eps bearers failed to setup list）给目标mme。6对于indirect forwarding的情况，mme发送create bearer request消息（如target enodeb的address和teid）给s-gw。s-gw返回create bearer response消息（如s-

51、gw的address和teid）给目标mme。7目标mme返回forward relocation response消息（如mme的address和teid，target to source transparent container）给源侧sgsn。8在indirect forwarding的情况，并且s-gw改变，源侧sgsn将给源侧s-gw发送create bearer request消息（如数据反传的address和teid），以建立数据反传承载。8a 源侧s-gw返回create bearer response消息（如s-gw的address和teid）给源侧sgsn。2. 执行阶段

52、：图 2.24 utran iu mode to e-utran inter rat ho, execution phasee-utran到utran的ps切换执行阶段过程描述：1. 源侧sgsn给源侧rnc发送relocation command消息（如target rnc to source rnc transparent container，rabs subject to data forwarding list）。2. 源侧rnc给ue发送ho from utran command消息，通知ue切换到目标enb。3. void。4. ue移到e-utran，执行接入过程。5. ue在目

53、标侧给enb发送ho to e-utran complete消息。如果目标rnc与源侧enodeb之间直连，源侧数据将直接前转到目标enodeb。如果目标rnc与源侧enodeb之间不存在直连，那么源侧数据将通过rnc、sgsn、s-gw前转到目标enodeb。6. 目标enb给目标mme发送handover notify消息，通知mme该ue已切换到目标侧。7. 目标mme给源侧sgsn回forward relocation complete消息。源侧sgsn给目标mme回forward relocation complete acknowledge确认消息。源侧sgsn会启动定时器，用于监

54、测源侧rnc释放，如果s-gw改变的话，还有源侧s-gw释放。目标侧mme收到确认消息后，在indirect forwarding情况会启动定时器。8. 目标mme发送update bearer request消息（如mme的address和teid，enb的address和teid，pdn gw的address和teid）给目标s-gw，以通知s-gw目标mme已做好准备。9. 目标s-gw可能发送update bearer request消息给pdn gw，可能在s-gw改变或系统间切换计费等情况。pdn gw给目标s-gw回update bearer response响应消息。10. 目

55、标s-gw给目标mme回update bearer response响应消息（如s-gw的address和teid，pdn gw的address和teid），确认用户面改变。11. 如果满足tau触发条件，ue将发起tau过程。12. 当步骤7中源侧sgsn所起的定时器超时，源侧sgsn通知源侧rnc发起iu release过程。如果s-gw改变，那么源侧sgsn还会给源侧s-gw发送delete bearer request消息（如teid），以删除旧的承载。源侧s-gw给源侧sgsn回delete bearer response响应消息。13. 在indirect forwarding情况

56、，步骤7目标侧mme所起的定时器超时，目标mme释放与indirect forwarding相关资源。3. 切换拒绝：目标enb可能拒绝切换过程，这种情况下目标侧将不会建立ue上下文以及rab资源，ue仍将驻留在源侧utran网络中。图 2.25 utran iu mode to e-utran inter rat ho rejectutran到e-utran的ps切换拒绝过程描述：1 步骤15与切换准备阶段相同。6 目标enb无法为请求的eps承载分配任何资源的话，目标enb将发送relocation failure消息给目标mme。目标mme收到失败响应消息，将释放与该ue相关的保留资源。7 如果s-gw改变，目标mme给目标s-gw发送delete bearer request消息（如teid），以删除之前建立的承载。目标s-gw回delete bearer response响应消息（如teid）。8 目标mme给源侧sgsn回forward relocation response失败响应。9 源侧sgsn给源侧rnc发送relocation preparation failure失败响应，通知源侧rnc切换失败。第3章 e-utran与geran之间互操作& 知识点l e-u