一、切换(Handover)是移动终端(UE)进入RRC_CONNECTED状态后在不同服务小区(Cell)之间保持与网络联系唯一手段,期间首先通过控制面(C-Plane)进行无线测量、切换协商及触发等;为此3GPP在TS38.300中定义如下。
二、RAN内部切换在5G(NR)系统中NR RAN内切换分为:执行准备和阶段,期间无需5GC的参与,即准备消息直接在gNB之间交换。切换完成阶段源gNB资源的释放由目标gNB触发。如下图所示AMF和UPF均不改变的切换流程;
三、内部切换消息内容
Step0.源gNB内的UE上下文包含有关漫游和接入限制的信息,这些信息在连接建立或最后一次TA更新时提供。
Step1.源gNB为UE配置测量过程,UE根据测量配置进行报告。
Step2.源gNB根据MeasurementReport和RRM信息决定切换UE。
Step3.源gNB向目标gNB发出切换请求消息,传递带有必要信息的透明 RRC容器,以便在目标侧准备切换。该信息至少包括目标小区ID、KgNB*、源gNB中UE的C-RNTI、包括UE不活动时间RRM配置、包括天线信息和DL 载波频率的基本AS配置、当前QoS流应用于UE的DRB映射规则、来自源gNB的SIB1信息、不同RAT的UE能力、PDU会话相关信息,并且可以包括UE报告的测量信息,包括波束相关信息(如果可用)。PDU会话相关信息包括切片信息和QoS流级QoS配置文件。源gNB还可以请求针对一个或多个DRB的DAPS切换。
发出切换请求后源gNB不应重新配置UE,包括执行QoS流反射到DRB映射。
Step4.准入控制可以由目标gNB执行。如果分片信息发送到目标gNB,则应执行分片感知准入控制。如果PDU会话与不支持的切片相关联,则目标gNB 应拒绝此类PDU会话。
Step5. 目标gNB使用L1/L2准备切换,并将切换请求确认发送到源gNB,其中包括要作为RRC消息发送到UE以执行切换的透明容器。目标gNB还指示是否接受DAPS切换。
一旦源gNB接收到切换请求确认,或者一旦在下行链路中发起切换命令的传输,就可以发起数据转发。
对于配置了DAPS的DRB,下行PDCP SDU使用源gNB分配的SN进行转发,直到在步骤8b中将SN分配移交给目标gNB,此时按照9.2.3.2中的定义进行正常数据转发。
Step6.源gNB通过向UE发送RRCReconfiguration消息来触发Uu切换,该消息包含接入目标小区所需信息:(至少包括)目标小区ID、新的C-RNTI、所选的目标gNB安全算法标识符安全算法。它还可以包括一组专用RACH资源、RACH资源和SSB之间的关联、RACH资源和UE特定的CSI-RS配置之间的关联、公共RACH资源以及目标小区的系统信息 ETC。
对于配置DAPS的DRB,源gNB不会停止传输下行链路数据包,直到在Step8a中收到来自目标gNB的HANDOVER SUCCESS消息。
CHO不能与DAPS切换同时配置。
Step7a.对于配置了DAPS的DRB,源gNB发送EARLY STATUS TRANSFER 消息。早期状态传输消息中传送的DL COUNT值指示源gNB转发到目标gNB的第一个PDCP SDU的PDCP SN和HFN。源gNB不会停止向下行链路PDCP SDU分配SN,直到它在Step8b中将SN STATUS TRANSFER消息发送到目标gNB。
Step7.对于未配置DAPS的DRB,源gNB向目标gNB发送SN STATUS TRANSFER消息,以传达适用PDCP状态保留DRB的上行链路PDCP SN接收器状态和下行链路PDCP SN发送器状态(即对于RLC AM))。上行链路PDCP SN接收机状态至少包括第一个丢失的UL PDCP SDU的PDCP SN,并且可以包括UE需要在目标小区中重传的失序UL PDCP SDU的接收状态的位图(如果有的话)。下行链路PDCP SN发射机状态指示目标gNB将分配给尚未具有 PDCP SN新PDCP SDU的下一个PDCP SN。
在DAPS切换的情况下,具有RLC-AM且未配置DAPS的DRB上行链路PDCP SN接收机状态和下行链路PDCP SN发射机状态可以通过步骤8b中的SN状态传输消息而不是步骤 7 来传输 。
对于配置有DAPS的DRB,源gNB可以在步骤7和步骤 8b之间额外发送 EARLY STATUS TRANSFER消息,以通知丢弃已转发PDCP SDU。目标gNB不会向UE发送转发的下行链路PDCP SDU,其COUNT小于所传送DL COUNT 值,并且如果尚未尝试传输,则丢弃它们。
Step8.UE与目标小区同步,并通过向目标gNB发送RRCReconfigurationComplete消息来完成RRC切换过程。在DAPS切换的情况下,UE在接收到RRC重配置消息后不从源小区分离。UE在从目标节点接收到显式释放后释放源资源和配置并停止与源的DL/UL接收/发送。
从RAN的角度来看,只有在UE根据目标节点明确请求释放源小区之后,才认为DAPS切换完成。RRC挂起后直到源小区被释放后才能发起后续切换或跨RAT 切换。
Step8a/b.在DAPS切换的情况下,目标gNB向源gNB发送HANDOVER SUCCESS消息以通知UE已成功接入目标小区。作为回报,源 gNB 发送针对配置有DAPS的DRBSN状态传输消息(步骤7中的描述适用于该消息),并且按照9.2.3.2.3 中的定义进行正常数据转发。
如果配置有DAPS,则还可以在步骤8 中的SN状态传输消息中通过RLC-UM 为DRB传送上行链路PDCP SN接收机状态和下行链路PDCP SN发射机状态。
对于配置了DAPS的DRB,源gNB不会停止向UPF传送上行链路QoS流,直到在步骤8b中发送SN STATUS TRANSFER消息。目标gNB不会将成功按顺序接收的上行PDCP SDU的QoS流转发到UPF,直到它收到SN STATUS TRANSFER消息,其中UL HFN和上行PDCP SN接收器状态中的第一个丢失的SN指示开始 上行链路PDCP SDU被传递到UPF。目标gNB不会传送UL COUNT低于所提供的任何上行链路PDCP SDU。
Step9.目标gNB向AMF发送PATH SWITCH REQUEST消息,以触发 5GC将DL数据路径切换到目标gNB并建立到目标gNB的NG-C接口实例。
Step10.5GC将DL数据路径切换到目标gNB。UPF在每个PDU会话/隧道的旧路径上向源gNB发送一个或多个“结束标记”数据包,然后可以向源gNB释放任何U平面/TNL资源。
Step11.AMF使用PATH SWITCH REQUEST ACKNOWLEDGE消息确认PATH SWITCH REQUEST消息。
Step12.当接收到来自AMF的PATH SWITCH REQUEST ACKNOWLEDGE消息时,目标gNB发送UE CONTEXT RELEASE以通知源gNB切换成功。然后源gNB释放与UE上下文关联无线和C平面相关资源;任何正在进行的数据转发都可以继续。
本文根据3GPP R18 TS 38.300第9.2.3节编译整理
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