LTE切换及互操作优化关键技术基础手册.doc

LTE切换及互操作优化技术手册3月目录1 概述22 LTE切换原理22.1 频内切换32.1.1 eNodeB内切换32.1.2 基于X2接口切换42.1.3 基于S1接口切换72.2 频间切换93 LTE互操作原理93.1 空闲态互操作原理93.1.1 LTE到2G/3G社区重选93.1.2 3G到LTE社区重选143.1.3 2G到LTE社区重选163.2 连接态PS业务互操作原理183.2.1 LTE到3G切换183.2.2 LTE到2G切换223.2.3 3G到LTE切换243.2.4 2G到LTE切换283.2.5 LTE到2G/3G重定向303.2.6 2G/3G到LTE重定向333.3 CSFB语音业务互操作原理343.3.1 CSFB技术原理343.3.2 CSFB信令流程364 GUL互操作总体推荐方略404.1 空闲态414.2 PS连接态414.3 CSFB语音业务424.4 邻区配备原则431 概述本文重要从移动管理性出发，针对LTE同频异频切换，及异系统社区重选、重定向、切换进行分析，为LTE网络切换、互操作优化提供办法与指引。GUL（GSM/UMTS/LET）互操作是LTE商用背面临重点难点问题。特别是在LTE布网初期，在LTE还没有达到整个网络全面覆盖状况下，需要依赖既有网络制式，实现多网协同，保证良好顾客感知。2 LTE切换原理当正在使用网络服务顾客从一种社区移动到另一种社区，或由于无线传播业务负荷量调节、激活操作维护、设备故障等因素，为了保证通信持续性和服务质量，系统要将该顾客与原社区通信链路转移到新社区上，这个过程就是切换。LTE切换过程与WCDMA相似，涉及测量、判决和执行三个过程，详细过程如下图所示：图1 LTE系统中切换过程基站依照不同需要运用移动性管理算法给UE下发不同种类测量任务，UE收到消息后，对测量对象实行测量，并用测量上报原则进行成果评估，当评估测量成果满足上报原则后向基站发送相应测量报告，基站通过终端上报测量报告决策与否执行切换。E-UTRAN内切换依照服务社区与邻区频率差别，又分为频内切换和频间切换。2.1 频内切换2.1.1 eNodeB内切换当UE从当前所处服务社区切换到同一eNodeB下另一社区时，会发生Intra-eNodeB切换，其信令流程如下图所示：图2 Intra-eNodeB切换详细信令流程：（1）eNodeB给UE下发MeasurementControl消息。（2）UE向eNodeB发送MeasurementReport消息（其中包括MeasResults信元），以告知eNodeB当前无线链路已经变差且达到出发切换测量事件条件。（3）eNodeB根据UE上报测量成果，决定启动切换流程。（4）eNodeB向UE发送RRC Connection Reconfiguration消息（消息中包括mobility ControlInfo），规定UE执行切换。（5）UE收到RRC Connection Reconfiguration消息后，通过基于竞争随机接入过程或无竞争随机接入过程发起向目的社区上行同步。（6）eNodeB给UE发送上行定期指令。（8）当UE成功接入到目的社区后，给eNodeB返回RRC Connection Reconfiguration Complete。2.1.2 基于X2接口切换当两个eNodeB之间存在X2接口时，UE从当前所驻留服务社区切换到另一eNodeB时，可采用基于X2接口切换。跨站切换与同站切换重要区别是切换祈求通过X2口从源社区到目的社区，切换执行过程中，UE接入到目的社区后，源eNB与核心网途径改为目的eNB与核心网之间。图3 基于X2接口切换（1）eNodeB给UE下发MeasurementControl消息。（2）UE向源eNodeB发送MeasurementReports消息（其中包括MeasResults信元），以告知源eNodeB当前无线链路已经变差且达到触发切换测量事件条件。（3）eNodeB根据UE上报测量成果，决定启动切换流程。（4）源eNodeB向目的eNodeB发送HandoverRequest消息，以告知目的eNodeB准备切换时，所需要MMEUSE1APID、E-RABsToBeSetupList、RRCContext（其中包括HandoverPreparationInformation消息）等UE上下文信息。（5）目的eNodeB依照收到E-RAB QoS信息来执行准入控制。（6）目的eNodeB准备好L1/L2切换所必要资源，然后向源eNodeB发送HandoverRequestAcknowledge消息，其中涉及E-RABAdmittedList、Target eNodeB To Source eNodeB Transparent Container（其中包括HandoverCommand消息，该消息由目的eNodeB产生，通过X2接口传送给源eNodeB，最后由源eNodeB发给UE）等信元。（7）源eNodeB在接受到目的eNodeB发送HandoverRequestAcknowledge消息后，向UE发送RRCConnectionReconfiguration消息（消息中包括mobilityControlInfo），规定UE执行切换。（8）源eNodeB向目的eNodeB发送SN STATUS TRANSFER消息，以传递采用PDCP状态保存（即RLC AM）E-RAB上行链路PDCP SN接受机状态和下行链路PDCP SN发送机状态。（9）UE收到RRCConnectionReconfiguration消息后，通过基于竞争随机接入过程或无竞争随机接入过程发起向目的eNodeB上行同步。（10）目的eNodeB给UE发送上行定期指令。（11）当UE成功接入到目的eNodeB后，给目的eNodeB返回RRCConnectionReconfigurationComplete消息，并开始与UE间数据发送。（12）目的eNodeB发送PathSwitchRequest消息给MME，以告知MME，UE所在服务社区已发生变更。（13）MME发送UpdateUserPlaneRequest给Serving GW。（14）Serving GW将下行数据途径切换到目的eNodeB上，然后向源eNodeB发送End Marker，随后源eNodeB发送End Marker给目的eNodeB，协助目的eNodeB重排序。（15）Serving GW发送UpdateUserPlaneResponse给MME。（16）MME发送PathSwitchRequestAcknowledge消息，确认Path Switch成功。（17）目的eNodeB发送UECentextRelease消息给源eNodeB，以告知源eNodeB切换成功，触发其释放资源。（18）源eNodeB释放其有关资源。2.1.3 基于S1接口切换当两个eNodeB之间不存在X2接口，或X2接口不可用时，UE从当前所驻留服务社区切换到另一eNodeB时，可采用基于S1接口切换。图4 基于S1接口切换（1）源eNodeB给UE下发MeasurementControl消息。（2）UE向源eNodeB发送MeasurementReports消息（其中包括MeasResults信元），以告知源eNodeB当前无线链路已经变差且达到触发切换测量事件条件。（3）eNodeB根据UE上报测量成果，决定启动切换流程。（4）源eNodeB发送HandoverRequired消息给MME，发起切换流程，在该消息中包括MMEUE S1APID、eNodeB UE S1AP ID、Source to Target Transparent Container等参数。（5）目的eNodeB收到MME发来HandoverRequest消息后，创立UE上下文，包括承载信息、安全上下文等，然后返回HandoverRequestAcknowledge消息给MME。（7）MME发送一种HandoverCommand消息到源eNodeB，携带了用于数据转发IP和TEID。（8）源eNodeB向UE发送RRCConnectionReconfiguration消息（包括Mobility ControlInfo）。（9）当源eNodeB以为即将冻结传播端/接受端状态时，将停止向下行SDU分派PDCP SN，同步向MME发送eNBStatusTransfer。（10）MME收到源eNodeB发来eNBStatusTransfer后，向目的eNodeB发送MMEStatusTransfer，即实现从源eNodeB经由MME向目的eNodeB传播上行PDCP SN和HFN接受方状态，以及下行PDCP SN和HFN发送方状态目。（11）UE收到RRCConnectionReconfiguration消息后，通过基于竞争随机接入过程或无竞争随机接入过程发起向目的eNodeB上行同步。（12）目的eNodeB给UE发送上行定期指令。（13）在UE成功同步到目的社区后，给目的eNodeB返回RRCConnectionReconfigurationComplete消息，切换上行途径到目的侧。（14）目的eNodeB将向MME发送HandoverNotify消息，告知MME，UE已经到达目的社区并完毕切换。（15）MME发送ModifyBearerRequest消息给S-GW，携带目的eNodeB分派给S1-UIP和TEID。（16）S-GW返回ModifyBearerResponse消息给MME，表白更新成功。（17）MME发送UEContextReleaseCommand消息给源eNodeB，告知eNodeB释放资源。（18）源eNodeB收到MME发来UEContextReleaseCommand消息后，释放其资源并响应UEContextReleaseComplete消息。2.2 频间切换TDD与FDD切换都是LTE系统内切换，在FDD侧，切换目的社区如果是TDD邻区，那么FDD会当作异频切换解决。当TDD和FDD两个eNodeB之间存在X2接口时，UE从当前所驻留服务社区切换到另一eNodeB时，可采用基于X2接口切换，切换信令跟章节2.1.2信令流程同样。当TDD和FDD 两个eNodeB之间不存在X2接口，或X2接口不可用时，UE从当前所驻留服务社区切换到另一eNodeB时，可采用基于S1接口切换，切换信令跟章节2.1.3信令流程同样。3 LTE互操作原理LTE与2G、3G网络互操作包括切换、重选、重定向三种模式。3.1 空闲态互操作原理3.1.1 LTE到2G/3G社区重选社区选取过程完毕后，UE选取一种适当E-UTRAN社区进行驻留，并开始社区重选评估过程。一旦UE所驻留服务社区信号较弱时，UE将重选到信号更好社区进行驻留。LTE与2G/3G之间重选一方面考虑邻区间优先级高低。普通状况下，LTE社区优先级设立为最高，另一方面是WCDMA邻区优先级，GSM邻区优先级设立最低。UE通过系统消息获得异频或异系统邻区优先级。不同系统间社区不能设立为相似优先级，在条件容许状况下，UE会登录及驻留在高优先级无线系统。驻留在高优先级社区，只有当高优先级社区信号低于某个设定门限，且低优先级社区高于某个门限，UE才会转移到低优先级社区。UE仅在RRC_IDLE状态下执行社区重选。3.1.1.1 社区重选过程（1）重选优先级社区重选优先级是指E-UTRAN系统内不同频率之间绝对优先级，以及不同系统间绝对优先级，它是UE在进行社区重选时一方面需要考虑参数，由网络侧配备。社区重选优先级可以通过系统消息或RRC连接释放消息下发，也可以通过异系统社区选取（重选）从另一种RAT中继承过来。需要阐明是，如果是在专用信令中提供优先级，则UE应当忽视系统信息中提供所有优先级。此外，重选优先级划分是根据频率划分，而非社区划分，即同一频率下不同社区具备相似优先级。（2）社区重选测量准则为了评估社区重选目的社区，UE测量需遵循如下规则：n 同频社区测量准则 如果服务社区接受功率Srxlex高于同频测量启动门线SintraSearchP，且信号质量Squal高于同频测量启动门限SintraSearchQ（门限值包括在系统消息SIB3中）时，UE可以不执行频内测量。 否则，UE应执行频内测量。n 异频/异系统社区测量准则 若E-UTRAN异频/异系统社区重选优先级高于当前服务社区频率所相应重选优先级时，则UE应进行更高优先级E-UTRAN异频/异系统社区测量。 若E-UTRAN异频社区重选优先级和当前服务社区频率所相应重选优先级等同、更低，或异系统社区其重选优先级带有比当前E-UTRAN频率更低优先级时： 如果服务社区接受功率Srxlev高于异频/异系统测量启动门限SnonintraSearchP，且信号质量Squal高于异频/一系统测量启动门限SnonintraSearchQ（门限值包括在系统消息SIB3中）时，则UE不执行异频或异系统测量。 否则，UE应执行异频或异系统测量。（3）社区重选鉴别准则1）高优先级社区重选鉴别准则当系统消息SIB3中包括参数Threshserving，lowQ，且满足如下条件时，社区重选到比服务社区频率优先级更高异频或者异系统社区上。n 更高优先级异频E-UTRAN社区或UTRAN社区在时间周期TreselectionRAT内，其信号质量Squal高于重选门限值ThreshX，HighQ；或者GERAN社区接受功率Srxlex高于重选门限值ThreshX，HighP。n UE驻留到当前服务社区已超过1s。当上述条件不满足时，则对社区进行如下判断，如满足下述条件，则UE仍可以重选到高优先级社区上。n 更高优先级异频或异系统社区在时间周期TreselectionRAT内，其Srxlex高于重选门限值ThreshX，HighP。n UE驻留到当前服务社区已超过1s。2）同等优先级社区重选鉴别准则同等优先级社区重选是指UE重选到与当前服务社区所在频率具备相似优先级社区上。但不同系统下社区重选优先级各不相似。UE对所有满足社区选取准则S社区进行排序。社区排序遵循R准则，其定义如下：Rs=Qmeas，s+QHystRn=Qmeas，n+Qoffset其中，-Rs代表服务社区。-Rn代表邻区。-Qmeas为社区重选中RSRP测量值。-Qoffset：Qoffset= Qoffsets,n+ Qoffsetfrequency，其中Qoffsets,n为被测邻社区补偿值，该参数包括在SIB4及SIB5消息中，相应信元q-OffsetCell；Qoffsetfrequency为被测邻社区所在频率补偿值，该参数包括在SIB5消息中，相应信元q-OffsetFreq。因而，对于同频社区，如果系统消息中包括Qoffsets,n，则Qoffset= Qoffsets,n，否则Qoffset= 0；而对于异频社区，如果系统消息中包括Qoffsets,n，则Qoffset= Qoffsets,n+ Qoffsetfrequency，否则Qoffset= Qoffsetfrequency。R值最大社区被以为是最优社区，如果该社区满足如下条件，则重选到该社区。n 在TreselectionRAT时间周期内，邻社区Rn不不大于服务社区Rs；n UE驻留到当前服务社区已超过1s。3）低优先级社区重选鉴别准则当高优先级社区及同等优先级社区均不满足上述社区重选鉴别准则，且系统消息SIB3中包括参数Threshserving，lowQ时，则鉴别低优先级社区与否满足如下条件，如条件满足，则UE重选到低优先级社区。n 服务社区信号质量Squal低于低优先级重选门限值Threshserving，lowQ，且在TreselectionRAT时间周期内低优先级E-UTRAN或UTRAN社区信号质量Squal高于ThreshX，HighQ；或者在TreselectionRAT时间周期内低优先级GERAN社区接受功率Srxlex高于ThreshX，HighP。n UE驻留到当前服务社区已超过1s。当上述条件不满足时，则对社区进行如下判断，如满足下述条件，则UE仍可以重选到低优先级社区上。n 服务社区接受功率Srxlev低于低优先级重选门限值ThreshX，lowP，且在时间周期TreselectionRAT内低优先级社区Srxlex高于ThreshX，lowP。n UE驻留到当前服务社区已超过1s。3.1.1.2 社区重选信令流程2G与3G系统共用一套核心网，LTE到2G/3G系统社区重选时，流程如下：图5 LTE向2G/3G重选信令流程如图5所示，当UE重选到2G/3G系统时，将一方面发起路由区域RA更新。RA更新祈求中携带UE暂时标记GUTI、位置标记TAI。收到RA更新消息SGSN向MME祈求该UE移动性上下文、安全秘匙等必要参数，并与UE执行所需要鉴权认证过程。之后，SGSN 向HSS发起注册过程。当SGSN获得UE在MME中参数后，SGSN向MME(还是P-GW)发起更新PDP过程。当UE 在2G/3G系统中注册成功后，UE向SGSN发送路由区更新成功信息，同步MME删除该UE在LTE中会话。如下两图分别为LTE到3G和2G社区重选过程接入侧信令流程图：（a）2G接入网信令（b）3G接入网信令图6 LTE向2G/3G重选时，2G/3G接入网侧信令3.1.2 3G到LTE社区重选UTRAN下重选同样基于优先级有不同方式，判断方式也为S准则，因而在重选判决基本办法和流程上与LTE基本一致。3.1.2.1 社区重选过程（1）UMTS社区优先级UMTS与LTE类似，为每一种社区设立一种绝对优先级，通过比较绝对优先级之间高低状况，决定当前重选是高优先级重选还是低优先级重选。本社区和所配备邻频点优先级，均会在SIB19中下发。（2）测量启动原则异频/异系统社区测量启动规则如下：n 若被异频/异系统社区优先级高于当前服务社区： 总是触发进行异系统社区测量。n 若被异频/异系统社区优先级低于或等于当前服务社区： 如果SrxlevServingCell= Sprioritysearch1；或SqualServingCell Sprioritysearch1且SqualServingCell Sprioritysearch2：则不进行异频/异系统测量。其中，Sprioritysearch1与Sprioritysearch2会在SIB19中下发。（3）社区重选原则判决社区重选S准则与LTE中基本相似，其中Srxlev测量值变为RSCP，Squal测量值变为CPICH Ec/N0。判决准则也基本相似，如下：n 若为高优先级重选（LTE优先级高） Threshx,high2 或 Threshx,low2未配备； 有测量到LTE社区SrxlevnonServingCell,x Threshx,high且持续时间T320;重选； 若同步配备了Threshx,high2和 Threshx,low2； 有测量到LTE社区SqualnonServingCell,x Threshx,high2且持续时间T320；重选；n 若为低优先级重选（LTE优先级低或等于UMTS优先级） Threshx,high2 或 Threshx,low2未配备； 有SrxlevServingCell Threshserving,low或 SqualServingCell Threshx,low且持续时间T320；重选； 若同步配备了Threshx,high2和 Threshx,low2； 有SqualServingCell Threshserving,low2或 SrxlevServingCell Threshx,low2且持续时间T320；重选；3.1.2.2 社区重选信令流程图7 3G到LTE社区重选信令流程图基站侧指引UE对服务WCDMA社区和相邻LTE社区频点进行测量。终端依照测量成果，判决并决定从WCDMA社区重选进新LTE社区驻留。如上图所示，当UE重选到LTE系统时，将发起跟踪区域更新TAU。3.1.3 2G到LTE社区重选GERAN社区选取和重选基本原则与LTE中类似，也是LTE系统演进雏形。因而，其重选概念，流程以及优先级约束条件均与LTE中定义相仿，这里仅对其重选原则与判断条件做简朴简介。3.1.3.1 社区重选过程（1）GSM社区优先级GSM下对于优先级判断和作用于LTE/UMTS中类似，对于高优先级重选和低优先级重选有着不同判断原则。GSM中进行IRAT重选时，为每一种社区配备制式优先级，在配备GSM制式优先级同步配备UTRAN和EUTRAN制式优先级。对于每一种EUTRAN邻区，也有一种邻区优先级，当邻区优先级配备为“无效”时，采用EUTRAN制式优先级，当邻区优先级设立为一种有效值时，则无视EUTRAN制式优先级，直接使用社区配备优先级进行重选判断。上述优先级信息会在GSM服务社区SIB 2 quater系统消息中下发。优先级使用方式与LTE中一致，当LTE优先级高于本GSM社区优先级时，则进行高优先级重选，反之，进行低优先级重选。（2）测量启动原则测量启动依照优先级不同有不同条件，其判决规则如下：n 若THRESH_Priority_Search配备为“总是测量”则总是启动测量。n 反之： 若为高优先级重选，则总是启动测量。 若为低优先级重选： 当本社区接受电平RLA_C低于THRESH_Priority_Search时，触发测量。其中THRESH_Priority_Search参数通过SI 2quater消息下发。注，在GPRS模式下，原理相似，但是采用分组模式下EUTRAN社区搜索门限进行判断。（3）社区重选原则社区重选原则也根据优先级进行判断；n 若为高优先级重选： 若EUTRAN邻区测量C2高于门限THRESH_E-UTRAN_high ， 触发重选；n 反之，若为低优先级重选： 若THRESH_GSM_low 配备为“总是”； 或，本社区及所有GSM邻区RLA_C均低于THRESH_GSM_low： 且有EUTRAN邻区测量C2高于门限THRESH_E-UTRAN_low，触发重选；上述参数均会通过SI 2 quarter消息广播给MS。3.1.3.2 社区重选信令流程2G到LTE社区重选与3G到LTE社区重选过程类似。一方面，2G社区通过系统广播信息SYSTEM INFORMATION TYPE 2quater中SI2quater Octets信息，或PACKET SYSTEM INFORMATION TYPE 3 quarter信息（PSI3 quater），将LTE邻区信息、社区重选测量和控制参数等信息告知给UE。对于不支持E-UTRAN能力UE，将忽视E-UTRAN有关参数。当2G社区支持PBCCH信道时，2G社区通过PBCCH上PSI3 quarter系统消息将LTE邻区重选有关参数发送给UE，UE用于到LTE社区重选过程。当2G社区不支持或者没有配备PBCCH时，2G社区通过BCCH或扩展BCCH上SI2 quater系统消息将LTE邻区重选有关参数发送给UE，UE用于到LTE社区重选过程。当BSS支持PBCCH信道时，BSS通过PSI3 quarter系统消息将社区重选有关参数下发给UE。UE将依照在系统消息SI2quater收到参数内容，在LTE邻接社区满足搜索条件状况下，对LTE社区信号质量进行测量,进行社区重选操作。3.2 连接态PS业务互操作原理3.2.1 LTE到3G切换LTE到3G切换典型场景如下：UE处在ECM-CONNECTED状态（E-UTRAN模式），与此同步，相邻WCDMA社区具备较好信号质量。此时，源eNodeB决定将UE从LTE切换到相邻WCDMA社区，并发起切换流程。此时上、下行数据传播途径为UE和源eNodeB间承载；源eNodeB到S-GW和P-GWGTP隧道。LTE到UTRAN切换基本原理图如下：图8 LTE到UTRAN切换基本原理图1eNodeB向MME发起切换祈求，MME告知SGSN进行前向重定位。2SGSN告知RNC建立无线资源，并向MME发送重定位响应。3如果eNodeB和RNC之间没有直传链路，MME需要告知S-GW建立非直传链路。4MME通过eNodeB向UE发送切换命令。5eNodeB进行数据转发：如果有直传链路，eNodeB直接将数据转发到RNC；如果没有直传链路，eNodeB先将数据转发到S-GW，再由S-GW将数据转发到RNC。6UE完毕切换并向RNC发送RRC重配备完毕消息。7SGSN告知MME目的侧已完毕重定位。8SGSN告知P-GW更新上下文信息。9MME告知S-GW删除会话，并告知eNodeB释放资源。依照3GPP36.300，LTE到3G切换涉及准备阶段、执行阶段，切换准备阶段信令流程如下：图9 LTE 到3G切换，准备阶段信令在切换过程中准备阶段，源eNodeB发送Handover Required消息传给源MME，告诉核心网该UE切换目的RNC标记、源eNodeB标记，并祈求核心网在目的RNC、SGSN和S-GW建立承载资源。这些将被用于数据转发承载由目的SGSN拟定。收到消息后，源MME向目的SGSN发送Forward Relocation Request消息，发起Handover resource allocation流程。之后，目的SGSN决定与否切换S-GW，如果需要切换，SGSN将选取目的S-GW并发送Create Bear Request消息，目的S-GW将分派本地资源，并进行响应。随后，目的RNC将建立无线网络资源RAB，并将相应参数告知核心网侧目的SGSN。目的SGSN在祈求目的S-GW创立数据转发承载祈求并得到响应之后，目的SGSN批示源MME目的侧选取了新S-GW，并告诉转发目的侧地址等信息。切换准备阶段完毕后，便进入切换执行阶段，切换执行阶段信令流程如下：图10 LTE 到3G切换，执行阶段信令LTE 到3G切换执行阶段，为保证切换时数据通信质量，源eNodeB继续接受上下行顾客面PDU。一方面，源MME发送Handover Command消息，告知eNodeB切换准备阶段完毕。之后，源eNodeB向UE发送切换到目的指令HO from E-UTRAN Command并告知UE目的RNC无线参数。在接受到Handover Command后，UE依照RNC无线参数执行切换。当目的RNC和UE交互成功之后，目的RNC发送Relocation Complete消息告知目的SGSN UE从E-UTRAN到RNC切换完毕。收到消息后，SGSN准备从目的RNC接受数据，并将收到数据包直接传递到S-GW。之后，SGSN告知源MME切换完毕。同步，目的SGSN告知S-GW由目的SGSN开始管理UE所有EPS承载上下文。在完毕以上流程后，源MME将清除源eNodeB所有与该UE有关资源。最后，UE将触发路由区更新RAU过程，更新其在网络中位置信息。3.2.2 LTE到2G切换LTE到2G切换典型场景如下：UE处在ECM-CONNECTED状态（E-UTRAN模式），与此同步，相邻GSM/GPRS社区具备较好信号质量。此时，源eNodeB决定将UE从LTE切换到相邻GSM/GPRS社区，并发起切换流程。这时上、下行数据传播途径为UE、源eNodeB间承载；源eNodeB到S-GW和P-GWGTP隧道。LTE到2G切换总流程如下图：图11 LTE 到GSM切换准备阶段信令流程图在切换准备阶段，源eNodeB向源MME发送Handover Required消息，祈求在目的BSS，SGSN和S-GW建立资源。源MME向目的SGSN发送Forward Relocation Request消息，转发源eNodeB切换祈求，之后，目的SGSN规定目的接入网BSS分派资源，并向目的SGSN返回应用参数。当目的SGSN完毕准备过程后，向目的BSS发送PS Handover Request消息祈求目的BSS分派必须资源（PFC）。之后，目的BSS分派资源并向SGSN发送PS Handover Request Acknowledge消息返回应用参数。当目的SGSN完毕准备过程并回答Forward relocation response之后，源MME向源eNodeB发送Handover Command，告知eNodeB切换准备阶段完毕。此后，源eNodeB通过HO from E-UTRAN Command消息向UE发送切换到目的指令。切换准备阶段目的BSS建立无线参数在该消息中透传到UE，该消息还包括了XID和IOV-UI参数。图12 LTE 到GSM切换执行阶段信令流程图随后，UE将保存承载ID和响应PFI依照NSAPI建立关联并暂停上行顾客面数据传播，UE移动到目的GSM/GPRS系统并依照HO from E-UTRAN Command消息中传递参数执行切换。当发送XID响应消息后，UE为在目的GSM/GPRS社区中分派了无线资源NSAPI续传顾客数据。收到UE第一种对的RLC/MAC块后，目的BSS向目的SGSN发送PS Handover Complete消息，告知目的SGSN切换完毕。目的SGSN在获知UE已经在目的接入后，向源MME发送Forward Relocation Complete Notification消息告知切换完毕；同步，目的SGSN向S-GW发送Modify Bearer Request消息，告知S-GW目的SGSN开始管理UE所有EPS承载上下文。在UE完毕切换流程后，UE发送Routing Area Update Request消息告知目的SGSN当前UE位于新路由区。3.2.3 3G到LTE切换3G到LTE切换典型场景如下：UE接入WCDMA社区并进行着数据业务，与此同步，相邻LTE社区具备较好信号质量。此时，网络侧依照UE上报UTRAN RNC无线测量报告，作出决策将UE从WCDMA切换到相邻LTE社区，并发起切换流程。这时上行和下行传播途径如下：UE和源RNC间承载，源RNC，源SGSN，S-GW和P-GW间GTP隧道。UTRAN到LTE切换基本原理图如下：图13 UTRAN到LTE切换基本原理图1UE激活态从UTRAN覆盖区移动到LTE和UTRAN重叠覆盖区，RNC向SGSN发起切换祈求，SGSN告知MME进行重定位。2MME告知eNodeB准备无线资源，告知S-GW建立会话，eNodeB和S-GW准备好资源后回送响应消息3如果RNC和eNodeB之间没有直传链路，MME需要告知S-GW建立非直传链路。4MME向SGSN确认目的侧已准备好资源，SGSN向RNC发送重定位命令。5RNC进行数据转发：如果有直传链路，直接将数据转发到eNodeB；如果没有，先将数据转发到S-GW，再转发到eNodeB。6RNC命令UE切换到eNodeB，UE完毕切换，eNodeB向MME发送确认消息，MME紧接着向SGSN发送重定位完毕消息。7MME告知S-GW/P-GW切换已完毕，需要更新承载，如果已布置PCRF，P-GW需要向PCRF上报RAT变化事件，以供决策。8SGSN告知RNC释放原有无线资源，RNC释放后向SGSN回送响应消息。依照3GPP36.300，3G 到LTE切换涉及准备阶段、执行阶段，切换准备阶段信令流程如下：图14 3G到LTE切换，准备阶段信令在切换过程中准备阶段，源RNC向源SGSN发送Relocation Required，告诉核心网该UE切换目的eNodeB标记、源RNC标记，祈求网络侧在目的eNodeB、MME、S-GW建立资源。收到消息后，源SGSN向目的MME发送Forward Relocation Request消息，发起Handover resource allocation流程。之后，目的MME决定与否切换S-GW，如果需要切换，SGSN将选取目的S-GW并发送Create Bear Request消息，目的S-GW将分派本地资源，并进行响应。随后，目的MME发送Handover Request消息祈求目的eNodeB建立承载。目的eNodeB将分派祈求资源，并将相应参数告知核心网侧目的MME。目的MME在祈求目的S-GW创立数据转发隧道资源并得到响应之后，目的MME批示源SGSN目的侧选取了新S-GW，并告诉转发目的侧地址和隧道端点信息。切换准备阶段完毕后，便进入切换执行阶段，切换执行阶段信令流程如下：图15 3G到LTE切换，执行阶段信令3G到LTE切换执行阶段，为保证切换时数据通信质量，源RNC继续接受上下行顾客面PDU。一方面，源SGSN发送Relocation Command消息，告知RNC切换准备阶段完毕。之后，源RNC向UE发送切换到目的指令HO from UTRAN Command并告知UE目的eNodeB无线参数。在接受到HO from UTRAN Command后，UE依照eNodeB无线参数执行接入目的eNodeB流程，并发送HO to E-UTRAN Complete告知eNodeB已经接入。当目的eNodeB和UE交互成功之后，目的eNodeB发送Handover Notify（TAI+ECGI）消息告知MME UE已经接入eNodeB，MME紧接着告知SGSN、S-GW切换完毕。与此同步，MME开始接管UE所有承载上下文。在完毕以上流程后，源SGSN将清除源RNC所有与该UE有关资源。最后，UE将触发跟踪区更新TAU过程，更新其在网络中位置信息。3.2.4 2G到LTE切换2G到LTE切换典型场景如下：UE处在READY