切换是由基站发起的，不同于小区重选，小区重选是由UE发起的。

基站利用移动性管理算法给UE下发测量任务，在RRC重配置消息中携带MeasConfig信元给UE下发测量配置

切换有三种场景：

  • 同一基站内不同小区的切换
  • 不同基站间基于X2的切换（MME不变）
  • 不同基站间基于S1的切换（MME/SGW可能改变）

1. 同一基站内不同小区的切换（连接态的UE在一个基站的不同小区之间移动）

 

 

 

  1. UE上报合适的测量报告（Measure Reports），触发基站切换
  2. 基站下发切换命令给UE，即下发带有Mobility ControlInfo信元的RRC重配置消息（RRC Connection Reconfiguration），该信元标识此条消息为切换命令
  3. UE接收到Mobility ControlInfo信元后，采用消息中携带的配置接入目标小区，接入成功后在目标小区上报重配置完成信息（RRC Connection Configuration Complete），切换成功
  4. 基站收到切换成功的消息后，按照新小区的配置给UE重新下发测量配置，即带有Measurement Control信元的RRC重配置消息
  5. UE接收到新的测量配置后，回复RRC Connection Configuration Complete

2. 不同基站间基于X2的切换（连接态的UE在不同基站覆盖区之间移）

 

 

  

 

 

 

—切换准备—

  1. 当UE进入RRC连接态后，eNodeB通过RRC Connection Reconfiguration消息给UE下发测量控制消息（Measure Control），该消息携带测量ID、邻区列表、测量量、测量报告量以及报告模式等
  2. UE收到测量控制消息后进行测量，满足报告标准时进行测量上报
  3. 源eNodeB判决是否满足测量标准，若满足，发送Handover Request消息给目标eNOdeB，请求目标基站在目标小区给UE分配资源，并触发源eNodeB和目标eNodeB之间的X2逻辑链路的建立，用于转发源eNodeB缓存的用户数据以及相关信令
  4. 目标基站接收到切换消息会进行准入判断，如果允许此UE切换，会在目标小区给该UE分配包含临时标识等的无线资源，并向目标基站发送 Handover Request Acknowledge 指示，切换准备成功；同时，完成基站间X2逻辑通道的建立

—切换执行—

  1. 源基站通过RCC Connection Reconfiguration消息给UE发送切换命令，该消息携带目标小区给UE分配的资源信息，并停止发送下行数据；如果存在需要转发的 E-RAB 承载，则源基站启动转发流程，发送 SN Status Transfer 消息，回传缓存的数据给目标eNodeB

—切换完成—

  1. UE收到RCC Connection Reconfiguration消息后，按照切换命令的信息在目标基站发起随机接入过程（RA Preamble & RA Response），接入成功后会发送RCC Connection Reconfiguration Complete消息给目标基站
  2. 目标基站接收到完成消息后，向MME发送 Path Switch Request 消息，请求核心网切换用户面路径，将 S1-U接口 从 SGW-源基站 切换到 SGW-目标基站
  3. MME发送Modify Bear Request 消息给SGW，要求SGW切换用户面路径，SGW将S1-U接口从源eNodeB切换至目标eNodeB，并回复Modify Bear Response消息。至此，下行数据的路径为：SGW -> 目标eNodeB -> UE。SGW回复Path Switch Request Acknowledge消息给MME，表示S1-U接口已经切换成功
  4. 目标基站接收到Path Switch Request Acknowledge消息后，向源基站发送UE Connection Release消息，指示源基站删除用户，切换成功；源基站不会立即释放用户，等本端数据转发完再本地释放

 

3. 不同基站间基于S1的切换（连接态的UE在不同基站覆盖区之间移动，并且基站之间不存在X2接口）

—切换准备—

  1. 当UE进入RRC连接态后，eNodeB通过RRC Connection Reconfiguration消息给UE下发测量控制消息（Measure Control），该消息携带测量ID、邻区列表、测量量、测量报告量以及报告模式等
  2. UE收到测量控制消息后进行测量，满足报告标准时进行测量上报
  3. 源eNodeB判决是否满足测量标准，若满足，发送Handover Required消息给MME，该消息携带切换所需信息：MME UE S1AP ID、eNB UE S1AP ID、Handover type设置为IntraLTE、Intral-LTE HO Information ListRequest等。若在切换过程涉及两个不同的MME，该消息可通过MME侧的路由功能转发给目标基站的MME
  4. 目标eNodeB从目标MME收到 Handover Request消息后，开始做切换准备，如：为该用户在新小区建立新的SAE承载
  5. 目标eNodeB首先会进行准入控制，根据EPS承载的QoS信息进行准入控制。目标eNodeB根据EPS承载的QoS为用户分配资源，并且为用户预留一个C-RNTI以及一个RACH导码
  6. 目标小区根据EPS承载相关信息，在完成L1/L2层配置后向目标MME发送Handover Request Acknowledge消息，并通过路由功能转发给源MME

—切换执行—

  1. 源MME从接收到的Handover Request Acknowledge消息中提取切换必要的信息（如new C-RNTI、目标eNodeB加密算法参数、SIB等），作为Handover Command消息的重点部分，并发送给源eNodeB

  2. 源eNodeB收到源MME发送的Handover Command消息（S1-AP消息）说明目标eNodeB已经做好切换准备，因此源eNodeB需要向UE发送Handover Command消息（RRC消息），通知UE进行切换。同时，源eNodeB也需要做出对应动作

  3. 源eNodeB产生并向UE发送Handover Command消息（RRC消息），并负责完成对消息必要的完整性保护以及加密

  4. 源eNodeB向源MME发送的eNodeB SN Status Transfer消息（S1-AP消息），告知SAE承载的上行PDCP SN接收状态和下行PDCP SN接收状态

  5. 源MME转发给目标MME后，目标MME向目标eNodeB发送MME SN Status Transfer消息（S1-AP消息），该消息与eNodeB SN Status Transfer消息结构及功能相同

 

 

—切换完成—

  1. UE收到Handover Command消息后，向目标eNodeB执行上行同步流程，通过RACH接入目标小区

  2. 当UE成功接入目标小区后，UE向目标小区发送RRC Connection Reconfiguration Complete消息（应包含C-RNTI），指示目标eNodeB已经完成切换流程。目标eNodeB完成对C-RNTI的校验后，就可以向UE发送数据报文了

  3. 目标小区接收到RRC Connection Reconfiguration Complete消息后向MME发送Handover Notify（TAI+ECGI）消息，告知MME该用户的服务小区改变了，需要改变用户面下行的（eNodeB端的）GTP-U到SGW的隧道终点（GTP TEID）

  4. MME向SGW发送Modify Bearer Request消息，SGW切换下行数据路径到目标侧

  5. SGW向MME发送一条Modify Bearer Response（携带发送上行数据需要的SGW IP和TEID）消息

  6. 如果满足TAU触发的条件，那么UE会触发一次TAU过程

  7.  

     

    切换完成后，MME知道该用户已经切换到目标eNodeB，释放UE在源eNodeB的S1接口资源

通信切换定义：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：

站内切换

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：

XN切换

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；

UE回复RRCReconfigurationComplete给gNodeB；

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；

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；

源gNodeB向选择的目标小区所在的gNodeB发起切换请求；

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。

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；

源gNodeB发送RRCReconfiguration给UE，要求UE执行切换到目标小区；

源gNodeB通过SN STATUS TRANSFER将PDCP SN号发送给目标gNodeB；

UE发送RRCReconfigurationComplete给目标gNodeB，UE空口切换到目标小区完成；

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；

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。

目标gNodeB向源gNodeB发送UE CONTEXT RELEASE消息，源gNodeB释放已切换的用户；

切换到目标小区后，gNodeB下发新小区的测量控制信息给UE;

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：

LNR切换

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

LNR重定向

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）。

NR切换信令流程：https://zhuanlan.zhihu.com/p/544969797

 

原文地址：http://www.cnblogs.com/klb561/p/16853892.html

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