5G切換信令流程詳解

1.1站內(nèi)切換

Intra-gNBDU handover

步驟 1UE上報鄰區(qū)測量報告；

步驟 2gNodeB根據(jù)測量報告攜帶的PCI，判決切換的目標小區(qū)與服務(wù)小區(qū)同屬一個gNodeb并啟動站內(nèi)切換流程，目標小區(qū)根據(jù)UE源小區(qū)的上下文做準入判決；

步驟 3gNodeB-CU側(cè)發(fā)送UECONTEXT SETUP REQUEST消息給gNodeB-DU，向gNodeB-DU側(cè)為目標小區(qū)新申請用戶資源；

步驟 4如果gNodeB-DU資源分配成功，回復UE CONTEXT SETUPRESPONSE消息給gNodeB-CU；

步驟 5gNodeB-CU發(fā)送UE CONTEXT MODIFICATION REQUEST消息給gNodeB-DU，通知gNodeB-DU下發(fā)L2停止調(diào)度指示；

步驟 6gNodeB-DU回復UE CONTEXT MODIFICATION RESPONSE消息給gNodeB-CU；

步驟 7gNodeB給UE發(fā)送RRCReconfiguration消息攜帶切換的目標頻點、PCI以及給UE配置的CRNTI和專用preamble；

步驟 8UE在目標小區(qū)發(fā)起非競爭的隨機接入MSG1，攜帶專用preamble。

步驟 9gNodeB-DU側(cè)回復MSG2 RAR消息；

步驟 10UE給gNodeB回復RRCReconfigurationComplete，UE接入到目標小區(qū)；

步驟 11UE成功接入后釋放源小區(qū)的上下文信息。

Inter-gNBDU handover

驟 1UE上報鄰區(qū)測量報告；

步驟 2gNodeB根據(jù)測量報告攜帶的PCI，判決切換的目標小區(qū)與服務(wù)小區(qū)同屬一個gNodeB不同DU并啟動同站跨DU內(nèi)切換流程，目標小區(qū)根據(jù)UE源小區(qū)的上下文做準入判決；

步驟 3gNodeB-CU側(cè)發(fā)送UECONTEXT SETUP REQUEST消息給目標gNodeB-DU，向目標gNodeB-DU側(cè)為目標小區(qū)新申請用戶資源；

步驟 4如果目標gNodeB-DU資源分配成功，回復UE CONTEXT SETUP RESPONSE消息給gNodeB-CU；

步驟 5gNodeB-CU發(fā)送UE CONTEXT MODIFICATION REQUEST消息給源gNodeB-DU，通知gNodeB-DU下發(fā)L2停止調(diào)度指示；

步驟 6源gNodeB-DU回復UE CONTEXT MODIFICATION RESPONSE消息給gNodeB-CU；

步驟 7準入成功后，gNodeB給UE發(fā)送RRCReconfiguration消息攜帶切換的目標頻點、PCI以及給UE配置的CRNTI和專用preamble；

步驟 8UE在目標小區(qū)發(fā)起非競爭的隨機接入MSG1，攜帶專用preamble；

步驟 9目標gNodeB-DU側(cè)回復MSG2 RAR消息；

步驟 10UE給gNodeB回復RRCReconfigurationComplete，UE接入到目標小區(qū)；

步驟 11UE成功接入后釋放源小區(qū)的上下文信息。

1.2 Xn切換

步驟 1gNodeB通過RRCReconfiguration向UE下發(fā)測量控制，包含測量對象（同頻/異頻），測量報告配置，GAP測量配置等；

步驟 2UE回復RRCReconfigurationComplete給gNodeB；

步驟 3UE根據(jù)收到的測量控制消息執(zhí)行測量。UE測量并判定達到事件條件后，上報測量報告給gNodeB；

步驟 4gNodeB收到測量報告后，根據(jù)測量結(jié)果進行切換策略和目標小區(qū)/頻點判決；

步驟 5源gNodeB向選擇的目標小區(qū)所在的gNodeB發(fā)起切換請求；

步驟 6目標gNodeB收到切換請求后，進行準入控制，允許準入后分配UE實例和傳輸資源。

步驟 7目標gNodeB回復HANDOVER REQUEST ACKNOWLEDGE給源gNodeB，允許切換入。如果有部分PDU Session切換入失敗，消息中需要攜帶失敗的PDU Session列表；

步驟 8源gNodeB發(fā)送RRCReconfiguration給UE，要求UE執(zhí)行切換到目標小區(qū)；

步驟 9源gNodeB通過SN STATUS TRANSFER將PDCP SN號發(fā)送給目標gNodeB；

步驟 10UE發(fā)送RRCReconfigurationComplete給目標gNodeB，UE空口切換到目標小區(qū)完成；

步驟 11目標gNodeB向AMF發(fā)送PATH SWITCH REQUEST消息通知UE已經(jīng)改變小區(qū)，消息包含目標小區(qū)標識和所轉(zhuǎn)換的PDUSession列表。核心網(wǎng)收到消息后，更新下行GTPU數(shù)據(jù)面，將RAN側(cè)的GTPU地址修改為目標gNodeB；

步驟 12AMF向目標gNodeB響應(yīng)PATH SWITCH REQUESTACKNOWLEDGE消息。如果AMF在Path Switch Request Ack消息中指示核心網(wǎng)未能建立的PDU Session，則gNodeB刪除未能建立的PDUSession。

步驟 13目標gNodeB向源gNodeB發(fā)送UE CONTEXT RELEASE消息，源gNodeB釋放已切換的用戶；

步驟 14切換到目標小區(qū)后，gNodeB下發(fā)新小區(qū)的測量控制信息給UE;

步驟 15UE收到gNodeB下發(fā)新的測量控制后，回復RRCReconfigurationComplete。

1.3 NG切換

步驟 1gNodeB通過RRCReconfiguration向UE下發(fā)測量控制，包含測量對象（同頻/異頻），測量報告配置，GAP測量配置等；

步驟 2UE回復RRCReconfigurationComplete給gNodeB；

步驟 3UE根據(jù)收到的測量控制消息執(zhí)行測量。UE測量并判定達到事件條件后，上報測量報告給gNodeB；

步驟 4gNodeB收到測量報告后，根據(jù)測量結(jié)果進行切換策略和目標小區(qū)/頻點判決；

步驟 5源gNodeB向NGC發(fā)送HANDOVER REQUIRED消息請求切換，消息包含目標gNodeBId、執(zhí)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)PDU Session列表等；

步驟 6NGC向指定的目標小區(qū)所在的gNodeB發(fā)起HANDOVER REQUEST切換請求，gNodeB根據(jù)消息中的TraceID、SPID識別出US用戶；

步驟 7目標gNodeB收到切換請求后，進行準入控制，允許準入后分配UE實例和傳輸資源；

步驟 8目標gNodeB回復HANDOVER REQUEST ACKNOWLEDGE給NGC，允許切換入。如果有部分PDU Session切換入失敗，消息中需要攜帶失敗的PDU Session列表；

步驟 9NGC向源gNodeB發(fā)送HANDOVER COMMAND消息，消息中包含地址和用于轉(zhuǎn)發(fā)的TEID列表，包含需要釋放的承載列表；

步驟 10源gNodeB發(fā)送RRCReconfiguration給UE，要求UE執(zhí)行切換到目標小區(qū)；

步驟 11源gNodeB將PDCP SN號通過UPLINK RAN STATUS TRANSFER發(fā)送給NGC；

步驟 12NGC再通過DOWNLINKRAN STATUS TRANSFER消息將PDCP SN號發(fā)送給目標gNodeB；

步驟 13UE發(fā)送RRCReconfigurationComplete給目標gNodeB，UE空口切換到目標小區(qū)完成；

步驟 14目標gNodeB發(fā)送HANDOVER NOTIFY給NGC，通知UE已經(jīng)接入到目標小區(qū)，基于N2切換已經(jīng)完成；

步驟 15切換到目標小區(qū)后，gNodeB下發(fā)新小區(qū)的測量控制信息給UE;

步驟 16UE收到gNodeB下發(fā)新的測量控制后，回復RRCReconfigurationComplete。

步驟 17NGC向源gNodeB發(fā)送UE CONTEXT RELEASE COMMAND消息，源gNodeB釋放切換的用戶；

步驟 18源gNodeB向NGC回復UE CONTEXT RELEASE COMPLETE。

1.4 LNR切換

NR到LTE切換

步驟 1源gNodeB向NGC發(fā)送HANDOVER REQUIRED消息請求切換，消息包含(Target eNB ID, Source to Target Transparent Container, inter system handover indication)等；

步驟 2NGC向發(fā)送EPC發(fā)送Relocation request；

步驟 3EPC向指定的目標小區(qū)所在的eNodeB發(fā)起HANDOVER REQUEST切換請求；

步驟 4目標eNodeB回復HANDOVER REQUEST ACKNOWLEDGE給NGC，允許切換入。如果有部分E-RAB承載切換入失敗，消息中需要攜帶失敗的E-RAB承載列表；

步驟 5EPC回復Relocation response給NGC；

步驟 6NGC向源gNodeB發(fā)送HANDOVER COMMAND消息，消息中包含地址和用于轉(zhuǎn)發(fā)的TEID列表，包含需要釋放的承載列表。

步驟 7源gNodeB發(fā)送RRCReconfiguration給UE，要求UE執(zhí)行切換到目標小區(qū)；

步驟 8UE發(fā)送RRCReconfigurationComplete給目標gNodeB，UE空口切換到目標小區(qū)完成；

步驟 9目標eNodeB發(fā)送HANDOVER NOTIFY給EPC，通知UE已經(jīng)接入到目標小區(qū)；

步驟 10EPC收到HANDOVER NOTIFY后給NGC發(fā)送Relocation Complete Notification；

步驟 11NGC收到Relocation Complete NotificationAck消息，向源gNodeB發(fā)送UE CONTEXT RELEASE COMMAND消息，源gNodeB釋放切換的用戶。

步驟 10NGC收到HANDOVER NOTIFY后給EPC發(fā)送Forward Relocation Complete Notification；

步驟 11EPC收到Forward Relocation Complete NotificationAck消息，向源eNodeB發(fā)起釋放切換的用戶。

1.5 LNR重定向

NG RAN判斷UE需要重定向到異頻/異系統(tǒng)E-UTRAN，通過RRC Connection Release消息釋放UE，同時在RRCConnectionRelease消息中攜帶的重定向目標頻點（組）信息，指示UE到目標頻點重新接入。

支持異頻/異系統(tǒng)基于覆蓋的重定向，包括基于測量的重定向和測量失敗后的盲重定向：

盲重定向：UE移動到小區(qū)覆蓋邊緣時，gNodeB沒有收到異系統(tǒng)測量報告消息并收到了盲A2的報告，需要盡快重定向到其他異系統(tǒng)小區(qū)中。

基于測量的重定向：UE移動到小區(qū)覆蓋邊緣時，gNodeB收到A2上報本小區(qū)信號質(zhì)量差報告，啟動異頻/異系統(tǒng)測量，并在測量到異頻/異系統(tǒng)鄰區(qū)后，再向目標鄰區(qū)發(fā)起重定向（切換開關(guān)關(guān)閉）。

審核編輯：湯梓紅