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LTE S1_X2 切换对比分析报告 PA1 1、 LTE 切换 LTE 中的切换是硬切换。LTE 中没有“空闲切换” 、 “接入切换” ，与之对应的是“小区重 选” 。

LTE 切换分为站内切换和站间切换。站间切换又分为 S1 接口切换和 X2 接口切换。其中 S1 接口是 eNB 和 MME 之间的接口，X2 接口是两个 eNodeB 之间的接口。 LTE 切换时需要 UE 上报测量的结果（包括 RSRP，RSRQ 等） ，而上报又分为周期性上报和事件触发 的上报。

周期性上报由基站配置，UE 直接上报测量的结果。事件触发的上报又分为同频系统的事件和异 频系统间的事件：

系统内：

1. 事件 A1，服务小区好于绝对门限；这个事件可以用来关闭某些小区间的测量。

2. 事件 A2，服务小区差于绝对门限；这个事件可以用来开启某些小区间的测量，因为这个事件发生 后可能发生切换等操作。

3. 事件 A3，邻居小区好于服务小区；这个事件发生可以用来决定 UE 是否切换到邻居小区。

4. 事件 A4，邻居小区好于绝对门限； 5. 事件 A5， 服务小区差于一个绝对门限且邻小区好于一个绝对门限； 这个事件也可以用来支持切换。

系统间：

1. 事件 B1(Inter RAT neighbour becomes better than threshold)：

表示异系统邻区质量高于一定门限， 满足此条件事件被上报时，源 eNodeB 启动异系统切换请求；类似于 UMTS 的 3C 事件。

2. 事件 B2(Serving becomes worse than threshold1 and inter RAT neighbour becomes better than threshold2)：表示服务小区质量低于一定门限并且异系统邻区质量高于一定门限。 现网使用 A3 切换。

切换触发条件为邻小区 RSRP 高于服务小区 RSRP 3dB， 且持续 320ms。

此时 UE 上报测量报告，触发切换。

相关参数为：

1.TIME TO TRIGGER（事件发生到上报的时间差） ：320ms 2.a3Offset（A3 事件偏移）单位 dB：1.5 3.hysteresis（判决迟滞范围）单位 dB：1.5 2、 X2 接口切换与 S1 接口切换 根据源 eNB 和目标 eNB 是否连接到同一个 MME 以及他们之间是否存在 X2 连接，LTE 中 的切换分为 X2 切换和 S1 切换。LTE 中将缺省进行 X2 切换，除非源 eNB 和目标 eNB 之间不 在同一个 MME 的范围或者不存在 X2 连接。

由信令流程可以直观的看出 X2 接口切换与 S1 接口切换之间的区别。

(同 MME 下，且不考虑与网关之间的信令) 2.1、 S1 接口切换信令流程如下： 由上图可见：S1 接口切换共 14 条信令，图中分为 4 个过程。

S1 接口切换根据上面信令流程，可以更细致的分为 5 个过程。

1.判决 S1 切换。eNB1 向 MME 上报 handover Require 消息请求进行 S1 切换。

2.分配专用资源。MME 向 eNB2 发送 handover Request 消息要求 eNB2 准备专用资源。

3.Detach from S-eNB。eNB2 向 MME 上报切换请求 ACK 消息后，eNB1 收到 MME 允许切 换的信令， eNB1 向 Ue 下发 RRC connection Reconfiguration 消息， 并向 MME 上报 eNB Status transfer 消息，MME 将 eNB1 上报的 Status transfer 消息下发给 eNB2，Detach 过程结束。

4.建立与目标小区的连接。

Ue 向 eNB2 请求随机接入， 并发送随机接入前缀 （Preamble） ， eNB2 下发随机接入响应， Ue 上报 RRC connection Reconfiguration Complete 消息。

随后 eNB2 向 MME 上报 handover notify 消息，通知 MME 切换执行完成。

5.删除 Ue 实例。MME 收到 eNB2 上报的 handover notify 消息后，通知 eNB1 释放关于 Ue 的上下文配置，eNB1 上报释放完成。切换完成。 2.2、 X2 接口切换信令流程如下： 由上图可见，X2 接口切换共有 11 条信令，X2 接口切换与 S1 接口切换都被分为 4 个部 分。和 S1 接口切换相同，都可细分为 5 部分，加上“建立与目标小区连接” 。

1.判决 S1 切换。UE 向 eNB1 上报 Measurement Report 消息请求 X2 切换。

2.分配专用资源。eNB1 向 eNB2 发送 handover request 消息，要求 eNB2 预留切换所需 资源。

3.Detach from S-eNB 。

eNB2 向 eNB1 发送切换请求 ACK 消息， eNB1 向 UE 下发 RRCconnectionReconfiguration 消息，并向 eNB2 发送 SN Status transfer 消息，UE 从 eNB1 Detach。

? SN Status transfer 消息作用：发生切换时 PDCP PDU 还未传输完毕，使用 SN 来 记录源小区已经传输完成的 PDCP PDU， 所以需要高速目标小区已经完成的 PDCP PDU 数， 切换成功后目标小区接着传输未完成的 PDU。

4. 建立与目标小区的连接。

UE 向 eNB2 上报随机接入请求，并发送随机接入前缀 （Preamble） 。eNB2 下发随机接入响应。UE 上报 RRCconnectionReconfigurationComplete 消 息。切换执行成功。

5.删除 Ue 实例。eNB2 向 MME 上报 Path Switch Request 消息，请求路径转换。MME 向 eNB2 下发 Path Switch Request ACK 消息允许路径转换。随后 eNB2 向 eNB1 发送 UE context release 消息，要求释放 UE 上下文配置。切换完成。

? Path Switch Request 消息作用：目标 eNB 发送 Path Switch Request 消息给 MME, 通知 MME UE 的接入小区已经发生改变。请求更新业务数据通道的节点地址。

? Path Switch Request ACK 消息作用：MME 返回 Path Switch Request 的确认消息 Path Switch Request ACK 给目标小区。

表示可以在新的 SAE 承载上进行业务通信。 2.3、 S1 接口切换与 X2 接口切换比较 信令流程对比如下: 从上面对比图可以明显看出，S1 接口切换信令比 X2 接口切换信令少 3 条。

? 判决切换对比：

S1 接口切换需要 2 条信令， 多出 eNB1 向 MME 发送 handover Require 消息。而 X2 接口切换只需要 1 条信令就能完成。

? 资源分配阶段：

S1 接口切换中 MME 向 eNB2 发送切换请求消息， eNB2 回复 MME 切换 请求 ACK 消息，之后 MME 再向 eNB1 下发切换命令，经过 3 条信令。而 X2 接口切换 中，eNB1 直接向 eNB2 发送切换请求消息，eNB2 回复 eNB1 切换请求 ACK 消息。只 经过 2 条信令。

? 切换完成过程：如果从 RRC Connection Reconfiguration 信令算为切换开始，到 RRC Connection Reconfiguration Complete 信令为切换完成。由上面对比图可以 发现，S1 接口切换中，eNB1 向 eNB2 发送 Status transfer 消息要比在 X2 接口切 换中多 1 条信令。即，X2 中 eNB1 直接向 eNB2 发送 Status transfer 消息，而 S1 中 eNB1 需要先向 MME 发送 Status transfer 消息， 然后 MME 再向 eNB2 发送该消息。

? UE 删除实例过程：该过程虽然内容不尽相同，但经过 3 条信令。在时延上没有太 大差别。

根据以上分析可以发现：总体上，S1 接口切换要比 X2 接口切换信令更复杂，信令 流程更长，直接导致在时延上的劣势。所以在条件允许的情况下，我们应该尽量选择 X2 切换，以提高用户感知度，降低切换失败发生的概率。 3、 切换相关参数 3.1、 测量配置号 该参数指示一条测量配置信息。在 E-UTRAN FDD 小区测量参数内以测量配置号确定选择的 测量配置。新建一条测量配置时可对其进行修改。 3.2、 选择切换方式 1、S1 切换肯定有 2、X2 切换可以有 --如果配置 X2 口，则优先执行 X2 切换 --X2 口偶联需要互陪，对端端口号 36422 --邻区配置中打开“支持 X2”开关（默认支持） 3、上报方式 --事件触发（A3 事件） --周期上报 3.3、 基于 A3 事件触发 上图为配置 A3 事件触发的几个关键参数。

? 基于 A3 事件的切换参数：

A3 事件的进入条件为：Mn+Ofn+Ocn-Hys>Ms+Ofs+Ocs+Off A3 事件的离开条件为：Mn+Ofn+Ocn+Hys<Ms+Ofs+Ocs+Off Mn：邻小区测量结果 Ofn：邻小区频率特定的偏置 Ocn：邻小区的特定小区偏置 Hys：进入和离开该事件之间的滞后参数 Ms：本小区测量结果，不包括任何偏置 Ofs：服务频点（本小区频点）的频率特定的偏置 Ocs：本小区的特定小区偏置 Off：即 A3OffSet，A3 事件偏置。

共 5 类参数：测量结果，频率偏置，小区偏置，a3offset，迟滞。

由于现网参数统一，所以 Ocn=Ocs，Ofn=Off。

所以上面 A3 事件进入和离开的条件可以简化为： A3 事件的进入条件为：Mn-Ms>Off+Hys A3 事件的离开条件为：Mn-Ms<Off-Hys 现网 a3offset 设置为 1.5，迟滞设置也是 1.5，由上面公式即得到：

A3 事件进入条件为邻区测量结果比源小区测量结果大 3dB。

A3 事件离开条件为邻区测量结果比源小区测量结果小。 3.4、 触发时间 触发时间（TIME TO TRIGGER,TTT） --为了避免乒乓切换，带邻区信号强度强于服务小区，并且稳定一段时间（TTT）后再上报。

增加 TTT 取值， 可以推迟测量报告上报时间， 减少切换次数。

但是设置过大会产生过晚切换， 影响系统性能。设置过小可能出现乒乓切换。 3.5、 迟滞 迟滞（Hysterisis）单位：dB 主要用于调整进入、离开 A3 事件的门限，并决定了 UE 停留在 A3 事件的时间。 上图可以更直观的理解迟滞的含义。迟滞在以 Ms+Ofs+Ocs+Off 为中线的区域上下偏移。偏 移量决定了从进入 A3 事件到离开 A3 事件所经历的过程。即从 Mn + Ofn + Ocn >

Ms+Off+Ocs + Off + Hys 时进入到 Mn+Ofn+Ocn>Ms+Ofs+Ocs+Off-Hys 时离开。如果假设当前无线环境为均 匀变化的，那么也可以将迟滞看做是确定了 A3 事件持续时间的一个参数。

如果 report on leave 没有启用，建议该值取 0 3.6、 离开时是否上报 A3 事件离开上报（reportOnLeave） 该参数指示“UE 在离开 A3 事件时是否上报测量报告” 判决条件为：Mn+Ofn+Ocn+Hys<Ms+Ofs+Ocs+Off 系统默认值为不上报。 3.7、 小区个体偏移 小区个体偏移（Cell Individual Offset,CIO） 。CIO 即为上述 A3 判决条件中的 Ocs/Ocn。

如果需要使服务小区到某个邻区的切换更容易， 可以跳大该邻区的 CIO,通常用于拐角或深度 衰落处。 3.8、 层 3 滤波系数 层 3 滤波系数（layer3filtering，filtercoefficient） 为了防止测量报告过程中的随机干扰，对测量过程采用平滑滤波算法。

该参数越大，对信号平滑作用越强，抗快衰能力越强，但对信号变化的跟踪能力越弱； 该参数越小，对信号变化的跟踪能力越强，但对信号平滑作用越弱，抗快衰能力越弱。

如果该值过大，则会由于不能及时地判断切换而造成 UE 掉话；如果该值过小，则容易误判 而进行错误的切换。UE 上报的测量结果需要经过层 3 滤波以消除抖动。RRC 使用的结果都需 要经过层 3 滤波后方可使用。滤波公式为 Fn = 1 ? a ? Fn ?1 + a ? Mn 其中a = (2)k/4 Fn 为更新后的滤波测量结果，Fn ?1 为旧的滤波测量结果，Mn 为最新收到的来自物理层的测 量结果。上式中的 k 即为层 3 滤波系数 从上式可以看出， Fn 结果为Fn ?1 占比 1 ? a 和Mn 占比 a相加的结果。

且当 k 变大时， a 变小。

结合参数定义可得出：k 越大， Fn ?1 占比越大，Mn 占比就越小，对信号平滑作用越强，抗 快衰能力越强，但对信号变化的跟踪能力越弱；k 越小，Fn ?1 占比越小，Mn 占比就越大，对 信号变化的跟踪能力越强，但对信号平滑作用越弱，抗快衰能力越弱。

Fn ?1 表示对信号平滑起作用，而Mn 对信号变化的跟踪能力起作用。

k=0，层 3 滤波系数不起作用，系统默认值为 4。 1 3.9、 上报次数与间隔 上报间隔（reportinterval） 、上报次数（reportamount） —事件触发：上报间隔可与上报次数配合使用。当上报次数配置大于 1 时，上报间隔的取值 有效。 — 周期上报：上报间隔即上报的周期。

— 上报间隔（reportinterval）参数设置单位：ms — 上报次数（reportamount）参数设置单位：次 该参数为 measurement report 上报周期与次数的设置。 3.10、 定时器 T304 等待切换成功定时器：T304 定时器含义：在“E-UTRAN 内切换”和“切换入 E-UTRAN 的系统间切换”的情况下，UE 在收到 带有“mobilityControlInfo”的 RRC 连接重配置消息时启动定时器， 在完成新小区的随机接入后 停止定时器；定时器超时后 UE 需恢复原小区配置并发起 RRC 重建请求。用于系统内切换， 该值设置过大会导致切换失败无法及时回退并发起 RRC 连接重建过程。 4、 总结 X2 与 S1 接口切换相关信令与参数需要深入了解才能使后续优化工作顺利进展，以上只 是切换的一些粗浅分析。随着后续工作的开展，将会进一步对 S1、X2 切换进行分析。 好东西 

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