【資料名稱】：LTE-EUTRAN內(nèi)切換算法及性能參數(shù)分析

【資料作者】：姜冰心

【資料日期】：不詳

【資料語言】：中文

【資料格式】：DOC/DOCX

【資料目錄和簡介】：

EUTRAN內(nèi)切換算法及性能參數(shù)配置分析
姜冰心
一、切換類型
1.根據(jù)組網(wǎng)形式：
1)頻內(nèi)切換
2)頻間切換
2.根據(jù)觸發(fā)原因：
1)基于覆蓋的切換
2)基于負荷的切換（負荷控制觸發(fā)的強制切換、負荷均衡觸發(fā)的切換）
3)基于業(yè)務的切換
4)基于UE移動速度的切換
3.根據(jù)網(wǎng)絡拓撲結(jié)構：
1)eNB之內(nèi)
2)同一MME不同eNB間
3)不同MME不同eNB間
4.根據(jù)是否下發(fā)測量
1)基于測量事件的切換
2)盲切換
二、測量事件的定義
EUTRA系統(tǒng)內(nèi)移動性管理測量的事件描述：
1.A1事件：服務小區(qū)質(zhì)量高于一個絕對門限（serving > threshold）。用于關閉正在進行的頻間測量和去激活gap；
2.A2事件：服務小區(qū)質(zhì)量低于一個絕對門限（serving < threshold）。用于打開頻間測量和激活gap；
3.A3事件：鄰區(qū)比服務小區(qū)質(zhì)量高于一個門限（Neighbour > Serving + Offset，Offset：+/-）。用于頻內(nèi)/頻間的基于覆蓋的切換；
4.A4 事件：鄰區(qū)質(zhì)量高于一個絕對門限。用于基于負荷的切換；
5.A5 事件：服務小區(qū)質(zhì)量低于一個絕對門限1（Serving<threshold1）且鄰區(qū)質(zhì)量高于一個絕對門限2（Neighbour>threshold2）。用于頻內(nèi)/頻間的基于覆蓋的切換。
三、基于覆蓋的切換算法
1.算法原則：
1)頻內(nèi)和頻間測量采用不同的A3/A5配置，下發(fā)測量ID時也是不同的；
2)EUTRA頻內(nèi)頻間基于覆蓋的切換均是基于A3/A5事件觸發(fā)，由后臺Intra-frequency Handover Strategy、Inter-frequency Handover Strategy參數(shù)分別來控制頻內(nèi)、頻間基于覆蓋的切換判決事件是采用A3還是 A5事件；
3)頻間測量和測量gap通過A2事件來啟動，通過A1事件來關閉；
4)頻內(nèi)切換與頻間切換的優(yōu)先級，體現(xiàn)在頻內(nèi)A3/A5與頻間A3/A5的上報門限配置上；
5)EUTRA頻內(nèi)頻間基于覆蓋的切換由后臺IntraF Handover Method、InterF Handover Method參數(shù)分別來控制頻內(nèi)、頻間是基于事件的切換算法還是基于周期的切換算法，暫時只提供基于事件的切換算法，不提供基于周期的切換算法。
2.算法總體框架：

圖 EUTRAN內(nèi)切換算法總體框架
3.EUTRAN內(nèi)測量的處理：
1)測量量：RSRP、RSRQ，由后臺參數(shù)IntraF RSRP reporting indicator、IntraF RSRQ reporting indicator和InterF RSRP reporting indicator、InterF RSRQ reporting indicator分別指示頻內(nèi)和頻間上報的測量量，后臺參數(shù)IntraF Trigger Quantity和InterF Trigger Quantity分別控制頻內(nèi)和頻間事件的觸發(fā)量。
2)測量上報：事件上報、周期上報，由后臺參數(shù)IntraF Report Criteria和InterF Report Criteria分別控制頻內(nèi)和頻間具體采用那種上報方式。
a)事件上報：在后臺參數(shù)IntraF Time to trigger（InterF Time to trigger）定義的時間內(nèi)測量量RSRP大于IntraF Threshold for RSRP（InterF Threshold for RSRP）所指定的門限，UE則向eNB上報滿足對應觸發(fā)條件的事件，RSRQ和RSRP觸發(fā)原則一致，只是觸發(fā)門限不同。當指示事件上報次數(shù)的后臺參數(shù)IntraF Amount of Reporting for event（InterF Amount of Reporting for event）大于1時，UE在相隔后臺參數(shù)IntraF Reporting interval for event（InterF Reporting interval for event）的時間再次向eNB上報該事件，前提是測量量必須一直滿足該事件的觸發(fā)門限；當UE上報次數(shù)達到IntraF Amount of Reporting for event（InterF Amount of Reporting for event）指定的次數(shù)時，即使測量量繼續(xù)滿足該事件的觸發(fā)門限，UE也不再向eNB上報測量結(jié)果。后臺參數(shù)IntraF Threshold for RSRP（InterF Threshold for RSRP）中對應的A5事件門限是A5事件對應的threshold1， A5事件對應的threshold2對應后臺參數(shù)IntraF A5 Threshold2 for RSRP（InterF A5 Threshold2 for RSRP）。相關RSRQ門限值也采用類似配置。
b)周期上報：當UE的測量趨于穩(wěn)定后開始向eNB上報第一次測量，如果當指示周期上報次數(shù)的后臺參數(shù)IntraF Amount of Reporting for periodical（InterF Amount of Reporting for periodical）大于1時，UE每隔IntraF Reporting interval for periodical（InterF Reporting interval for periodical）的時間周期性向eNB上報測量結(jié)果；當UE上報次數(shù)達到IntraF Amount of Reporting for periodical（InterF Amount of Reporting for periodical）指定的次數(shù)時， UE停止向eNB上報測量結(jié)果。
3)EUTRA頻內(nèi)測量的下發(fā)、修改和關閉時機：
a)頻內(nèi)測量的建立（Setup）
i.RRC連接建立后，與承載UE上下文建立消息的第一次RRC重配消息一起下發(fā)
ii.由其它系統(tǒng)切換進入EUTRAN之后
iii.頻內(nèi)切換/頻間切換后
b)頻內(nèi)測量的釋放（Release）
i.狀態(tài)轉(zhuǎn)入RRC_IDLE（無需通過消息通知UE釋放測量，eNodeB內(nèi)部釋放）
4)EUTRA頻間測量的下發(fā)、修改和關閉時機：
a)頻間測量的建立（Setup）
i.A2事件上報后
b)頻間測量的關閉（Release）
i.A1事件上報后
ii.狀態(tài)轉(zhuǎn)入RRC_IDLE（無需通過消息通知UE釋放測量，eNodeB內(nèi)部釋放）
四、EUTRAN內(nèi)同一MME下的站間切換的信令流程
圖4-1 同一MME下的站間X2口切換信令流程圖

五、切換性能參數(shù)分析
切換判決是采用A3事件還是A5事件由數(shù)據(jù)庫參數(shù)Intra-frequency Handover Strategy來控制。對于基于覆蓋的頻內(nèi)切換算法，A1、A2事件測量不必下發(fā)。
EUTRA頻內(nèi)基于覆蓋的切換由數(shù)據(jù)庫參數(shù)IntraF Handover Method來控制頻內(nèi)是基于事件的切換算法還是基于周期的切換算法。
A3事件的進入條件為：
退出條件為：
其中
Mn：鄰小區(qū)測量結(jié)果，不包括任何的偏置；
Ofn：鄰小區(qū)頻率特定的偏差；
Ocn：鄰小區(qū)的小區(qū)特定的偏差；
Hys：進入和離開該事件之間的滯后參數(shù)；
Ms：本小區(qū)測量結(jié)果，不包括任何偏置；
Ofs：服務頻點（本小區(qū)頻點）的頻率特定的偏差；
Ocs：本小區(qū)的小區(qū)特定的偏差；
Off：A3事件的偏差，需要高層配置。
小區(qū)一旦部署好，Ocs、Ocn就是確定的值。如果在網(wǎng)絡規(guī)劃時將當前服務小區(qū)的Ofn 、Ocn值和鄰區(qū)的Ofs 、Ocs值設置成一樣的，那么上面的公式就可以簡化為：

即
如果發(fā)生乒乓切換的頻率比較大就應該調(diào)整Off和Hys的值。這樣只有鄰區(qū)信號條件非常好的時候才能發(fā)生切換。同樣，如果這兩個參數(shù)的值太大，那么鄰區(qū)很難滿足切換條件發(fā)生切換，那么就會對業(yè)務質(zhì)量有影響，如數(shù)據(jù)率下降、容易掉話等。
根據(jù)以上分析，對于同頻測量參數(shù)調(diào)整的順序是，首先確定Ocs、Ocn的值。之后UE在切換區(qū)域移動：a.如果發(fā)生乒乓切換的頻率比較高，那么調(diào)大Off的值，Off的值調(diào)到最大之后可以調(diào)整Hys的值（或者同時增大Off、Hys的值），或者/同時調(diào)整timetotrigger（后面會詳細說明這個量）。b.如果UE的信道質(zhì)量比較差但是很難發(fā)生切換就應該調(diào)小Off、Hys的值，或者/同時調(diào)整timetotrigger（后面會詳細說明這個量）。重復進行上面的過程找到合適的參數(shù)取值。
A3事件是鄰區(qū)比服務小區(qū)質(zhì)量高于一個門限觸發(fā)的，而A5事件是服務小區(qū)質(zhì)量低于一個絕對門限1（Serving<threshold1）且鄰區(qū)質(zhì)量高于一個絕對門限2而觸發(fā)的。
A5事件的進入條件為： 和
對于A5事件的觸發(fā)，兩個門限值的影響更大一些，應該先確定一個較低的Thresh1和一個較高的Thresh2。在此基礎之上再調(diào)整其他參數(shù)。其他接著按照A3參數(shù)調(diào)整的方法進行。
參數(shù)名稱（中/英）應用數(shù)據(jù)庫/快配表
對應字段名稱分類屬性取值范圍負責人
事件判決的RSRP絕對門限byRsrpThresholdA2A1/A2/A4/A5: int (-140, …, -44) step 1 unit dBm；A3: float (-15, …, 15) step 0.5 unit dB王孝華
Threshold for RSRP徐林
參數(shù)簡單描述定義用途該參數(shù)指示了事件上報的RSRP門限值。
根據(jù)各個事件的定義，該參數(shù)適用于A1/A2/A4/A5事件中定義的服務小區(qū)的RSRP門限值，以及A3事件的偏移值。
出處
配置說明（配置原則、影響以及參考資料）
理論分析頻內(nèi)基于覆蓋的切換配置中A3門限的配置需要避免過早、過晚切換的問題�；�本考慮因素包括相鄰小區(qū)重疊覆蓋區(qū)域的大小、UE移動速度等。普通低速場景下，A3門限為正值，高速場景下A3門限為負值。

頻內(nèi)測量：A3 Offset、Hysterisis、TimetoTrigger三個變量都可以用來避免乒乓效應。A3 Offset需要慎重，避免Serving Cell質(zhì)量太差而不切換從而掉話；Hysterisiszz具有A3 Offset相似的作用，同時還可以起到避免頻繁發(fā)送MeasurementReport的作用(目前基于覆蓋的頻內(nèi)切換現(xiàn)狀是基于1次MeasurementReport就執(zhí)行切換操作，在此前提下該作用無法體現(xiàn))；TimetoTrigger在低速小區(qū)前提下可以適當加大，以避免信號抖動造成的乒乓上報measurementreport。
仿真及測試分析
影響范圍ENB Cell*UE RAB 修改生效方式ENB重啟 Cell刪建 立即生效*
參數(shù)名稱（中/英）應用數(shù)據(jù)庫/快配表
對應字段名稱分類屬性取值范圍負責人
進行判決時遲滯范圍byHysterisisA2(0, 0.5..15)dB; step 0.5dB王孝華
Hysterisis徐林
參數(shù)簡單描述定義用途該參數(shù)指示了事件上報判決時的遲滯。
該參數(shù)是事件上報判決時的遲滯，用于防止抖動。
出處
配置說明（配置原則、影響以及參考資料）
理論分析配置過大，事件越不容易觸發(fā)，配置過小，容易出現(xiàn)乒乓效應。

頻內(nèi)測量：A3 Offset、Hysterisis、TimetoTrigger三個變量都可以用來避免乒乓效應。A3 Offset需要慎重，避免Serving Cell質(zhì)量太差而不切換從而掉話；Hysterisiszz具有A3 Offset相似的作用，同時還可以起到避免頻繁發(fā)送MeasurementReport的作用(目前基于覆蓋的頻內(nèi)切換現(xiàn)狀是基于1次MeasurementReport就執(zhí)行切換操作，在此前提下該作用無法體現(xiàn))；TimetoTrigger在低速小區(qū)前提下可以適當加大，以避免信號抖動造成的乒乓上報measurementreport。
仿真及測試分析
影響范圍ENB Cell*UE RAB 修改生效方式ENB重啟 Cell刪建 立即生效*

參數(shù)名稱（中/英）應用數(shù)據(jù)庫/快配表
對應字段名稱分類屬性取值范圍負責人
A3事件離開上報指示byReportOnLeaveA2enumerate(false, true)王孝華
Report On Leave徐林
參數(shù)簡單描述定義用途該參數(shù)指示了當A3-2條件滿足時，UE是否需要上報該事件。
出處
配置說明（配置原則、影響以及參考資料）
理論分析如果該指示設為True，當觸發(fā)上報的小區(qū)列表中的某小區(qū)滿足A3-2條件時，UE需要上報該事件。否則，不需要上報。
仿真及測試分析
影響范圍ENB Cell*UE RAB 修改生效方式ENB重啟 Cell刪建 立即生效*

參數(shù)名稱（中/英）應用數(shù)據(jù)庫/快配表
對應字段名稱分類屬性取值范圍負責人
監(jiān)測到事件發(fā)生的時刻到事件上報的時刻之間的時間差byTrigTimeA2enum(0, 40, 64, 80, 100, 128, 160, 256, 320, 480, 512, 640, 1024, 1280, 2560, 5120)ms王孝華
Time to Trigger徐林
參數(shù)簡單描述定義用途該參數(shù)指示了事件上報判決時測量量滿足上報標準需要持續(xù)的時間。
出處
配置說明（配置原則、影響以及參考資料）
理論分析事件上報必須要滿足該參數(shù)指示的時間段才能觸發(fā)上報，否則UE不會上報。引入該參數(shù)也是用于防止抖動引起虛報。配置時需要考慮DRX周期。

頻內(nèi)測量：A3 Offset、Hysterisis、TimetoTrigger三個變量都可以用來避免乒乓效應。A3 Offset需要慎重，避免Serving Cell質(zhì)量太差而不切換從而掉話；Hysterisiszz具有A3 Offset相似的作用，同時還可以起到避免頻繁發(fā)送MeasurementReport的作用(目前基于覆蓋的頻內(nèi)切換現(xiàn)狀是基于1次MeasurementReport就執(zhí)行切換操作，在此前提下該作用無法體現(xiàn))；TimetoTrigger在低速小區(qū)前提下可以適當加大，以避免信號抖動造成的乒乓上報measurementreport。
仿真及測試分析
影響范圍ENB Cell*UE RAB 修改生效方式ENB重啟 Cell刪建 立即生效*

六、OMC上切換參數(shù)的配置

圖6-1

圖6-2

圖6-3


圖6-4
七、切換相關文檔的FAQ
1、切換前，下圖7-1中“是否存在頻間鄰區(qū)”，這個eNB是怎么知道有沒有頻間鄰區(qū)的。如果是根據(jù)UE上報的，說明UE可以測到異頻信號了？那么沒有啟動gap，UE怎樣測量異頻信號呢？
答：鄰區(qū)信息是數(shù)據(jù)庫里面配置的，配置了異頻，就會下發(fā)A2。

圖7-1 EUTRAN切換算法框架
2、
還有v1.3版本中當上報的A3/A5事件既有頻內(nèi)也有頻間的鄰區(qū)，按照上報事件的先后順序定切換的優(yōu)先級是不是不太合理？
答：這里原來的描述有問題，異頻的A3/A5是在收到A2事件后才下發(fā)下去的，所以通過A2的門限和同頻或異頻的A3/A5門限設置來保證優(yōu)先級，而不是由誰先上報來定。如果同頻的異頻的A3/A5事件都滿足了各自的門限。如果想設同頻切換優(yōu)先，則通過合理的參數(shù)設置必然是同頻先上報，不會出現(xiàn)同時上報的情況。
3、
下圖7-2中第16條，UE會知道自己切換到不同MME間的eNB嗎？如果不知道，那么為什么會發(fā)送TAU Request消息給目標MME呢？如果知道，UE是在哪里知道的呢？
答：UE在接入目標小區(qū)前讀取廣播消息中帶有目標小區(qū)的TAC，與UE之前保存的TAC比較，UE就知道該TAU了。

圖7-2 跨MME切換的信令流程圖

[ 本帖最后由 Xiazhanyi 于 2015-2-3 23:16 編輯 ]