1、什么是小區切換
無線設備(移動設備)比有線設備的最大優點是用戶可以在使用服務的同時移動。這種移動性使得用戶可以在任何時間,任何地點隨時隨地使用服務,無論是在家還是在旅途中。由於這個好處,無線用戶已經超過了有線電話用戶。移動用戶可以在旅途中使用服務,這要歸功於移動網絡支持切換。用戶設備(UE)可以從一個基站/小區切換到另一個基站/小區而不丟失任何傳入或傳出的數據,並且在這種切換期間(即,通過執行切換)與網絡進行通信而不中斷。這確保了無論用戶連接到哪個單元,都可以無縫地提供用戶。
按照源小區和目標小區的從屬關系和位置關系,可以將切換做如下的分類:
- LTE系統內切換:包括eNodeB內切換、通過X2的eNodeB間切換、通過S1的eNodeB間切換。
- LTE與異系統之間的切換:由於LTE系統與其他系統在空口技術上的根本不同,從LTE小區切換到其他系統的小區,UE不僅需要支持LTE的OFDM接入技術,還需要支持其他系統的空口接入技術,可能出現的情形包括但不限於以下幾類:LTE與GSM之間的切換、LTE與UTRAN之間的切換、LTE與WiMAX之間的切換
2、連接狀態
連接狀態指ECM-CONNECTED狀態,其主要特征如下:
- UE和網絡之間有信令連接,這個信令連接包括RRC連接和S1-MME連接兩部分;
- 網絡對UE位置所知精度為小區級;
- UE移動性管理由切換過程控制;
- S1釋放過程將使UE從ECM-CONNECTED狀態遷移到ECM-IDLE狀態。
3、切換的目的
l 基於當前網絡服務質量的切換:切換的基本目標:
- 指示UE可與比當前服務小區信道質量更好的小區通信 ;
- 為UE提供連續的無中斷的通信服務;
- 同頻切換和異頻切換;
l 基於當前網絡覆蓋的切換:
- UE失去當前RAT的覆蓋,異系統切換;
l 基於當前網絡負荷的切換:
- 覆蓋當前區域小區負載不平衡時;
- 資源共享,同頻/異頻/異系統切換;
4、硬切換——先斷開,再連接
5、切換流程
切換三步曲:
l 測量
- 測量控制
- 測量的執行與結果的處理
- 測量報告
- 主要由UE完成
l 判決
- 以測量為基礎
- 資源申請與分配
- 主要由網絡端完成
l 執行
- 信令過程
- 支持失敗回退
- 測量控制更新
測量:
通知UE需要測量的對象、小區列表、報告方式、測量標識、事件參數等測量條件改變時,eNB通知UE新的測量條件。
切換的測量對象及測量值
1) 同頻測量
RSRP、RSRQ、Pathloss
2) 異頻測量
RSRP、RSRQ、Pathloss
3) 異系統測量
PCCPCHRSCP
CPICHRSCP、CPICHEc/No
GSMCarrierRSSI,BSICIdentification,BSICReconfirmation
測量報告
同系統內的測量事件采用AX來標識,同系統內事件報告種類
A1:服務小區比絕對門限好。用於停止正在進行的異頻/IRAT測量,在RRC控制下去激活測量間隙。
A2:服務小區比絕對門限差。指示當前頻率的較差覆蓋,可以開始異頻/IRAT測量,在RRC控制下激活測量間隙。
A3:鄰小區比(服務小區+偏移量)好。用於切換。
A4:鄰小區比絕對門限好。可用於負載平衡,與移動到高優先級的小區重選相似。
A5:服務小區比絕對門限1差,鄰小區比絕對門限2好。可用於負載平衡,與移動到低優先級的小區重選相似。
異系統測量事件用BX來標識。
B1:鄰小區比絕對門限好。用於測量高優先級的RAT小區。
B2:服務小區比絕對門限1差,鄰小區比絕對門限2好。用於相同或低優先級的RAT小區的測量。
6、切換算法詳解
當相鄰小區的信號強度(信號強度和偏移之和,MNbr=Mn+Ofn)變得大於UE的服務小區的信號強度(信號強度和偏移之和,MSer=Ms+Ofs),並且差值大於A3偏移的值(Off),事件A3被觸發,UE將測量結果上報給eNB。滯后(Hys)指示服務小區與目標小區之間的切換余量的值。如果A3被觸發,則eNB決定觸發切換,並且A3觸發標准比指定為觸發時間(TTT)周期的時間更長。
l A3事件輸入條件:Mn+Ofn-Hys>Ms+Ofs+Off
l A3事件離開條件:Mn+Ofn+Hys<Ms+Ofs+Off
參數 |
含義 |
Mn |
鄰小區測量電平值 |
Ms |
服務小區測量電平值 |
Hys |
Hysteresis測量遲滯 |
Off |
A3Offset測量偏置 |
TTT |
TimeToTrigger觸發時間 |
7、鄰區概念
在保證相鄰2個小區覆蓋接壤時,在LTE手機連接狀態下:只有建立對象鄰區關系,手機才能切換過去,如果沒有建立鄰區關系,系統也不會進行切換。
鄰區添加原則:
1、 地理位置上直接相鄰的小區一般要作為鄰區;
2、 鄰區一般都要求互為鄰區,即A扇區把B作為鄰區,B也要把A作為鄰區。如果在某些場景下,如高速覆蓋,需要設單向鄰區,如A扇區可以切換到B扇區而不希望B扇區切換到A扇區,那么可以通過將A扇區加入到B扇區的Black list中實現。
3、 對於密集城區和普通城區,由於站間距比較近(0.3~1.0公里),鄰區應該多做。
4、 對於市郊和郊縣的基站,雖然站間距很大,但一定要把位置上相鄰的作為鄰區,保證能夠及時切換。
因為LTE的鄰區不存在先后順序的問題,而且檢測周期非常短,所以只需要考慮不遺漏鄰區,而不需要嚴格按照信號強度來排序相鄰小區。