5G NSA互操作全景及对应流程(测试验证方案,附信令)
前景理论 2020-07-20

5G NSA互操作全景及对应的流程如下图所示。辅站的移动性管理由辅站负责,涉及的测量控制、RRC连接重配等信令,UE和辅站间的信令消息都通过LTE进行转发。


SgNB Addition辅站添加

SgNB的增加流程如下图所示:

1:MeNB收到B1测量报告后,触发SgNB Addition流程,将B1测量报告中的NR小区添加到SgNB Addition Request消息中发送给SgNB,由SgNB选择报告中RSRP最强NR小区,请求消息中携带分流承载模式(MCG Split Bearer or SCG Split Bearer),E-RAB信息(E-RAB参数,TNL传输地址)等;此外MeNB在SCG-ConfigInfo中包含MCG配置(DRB配置、小区配置、SCG承载的加密算法等)、UE能力。SgNB可以拒绝该请求,若接受,则建立对应的无线承载。

2:当SgNB判断准入完成并分配资源后,向MeNB返回SgNB Addition Request Acknowledge响应消息。在SCG-Config中携带SCG的空口配置, 对于MCG Split Bearer承载模式,包含SgNB GTP Tunnel Endpoint地址;对于SCG Split Bearer承载模式,则包含E-RAB的S1 DL TNL。

3:MeNB向UE发送RRC Connection Reconfiguration消息,包括NR RRC配置消息。

4:UE接收到RRC重配置消息后完成重配置,并向MeNB反馈RRC Connection Reconfiguration Complete消息,包括NR RRC响应消息。若UE未能完成包括在RRC Connection Reconfiguration消息中的配置,则启动重配置失败流程。

5:MeNB通过向SgNB发送SgNB Reconfiguration Complete消息, 向SgNB确认UE已完成重配流程,消息中NR RRC响应消息。

6:若为UE配置的承载需要SCG无线资源,UE执行到SgNB PSCell的同步,发起向SgNB的随机接入流程。

7~8:对于承载类型变更场景,为减少当前服务中断时间,需要进行MeNB和SgNB间的数据转发。

9~12:对于SCG Split Bearer分流模式,执行SgNB和EPC之间的用户面路径更新。即通过E-RAB Modification Indication指示核心网将E-RAB的S1-U接口接到SgNB。

UU口相关信令:

  • MeNB下发B1测量控制:

  • UE上报B1测量报告

  • MeNB下发NR小区添加重配置消息

  • NR小区添加成功

  • 基站侧SgNB Addition B1门限


MeNB HO主站站内切换带辅站

MeNB站内切换时,当源MeNB没有收到源SgNB的释放请求时,则带SgNB做站内切换。若MeNB在站内切换时,SgNB已经释放,则在切换时不需要带SgNB切换,切换完成后重新发起SgNB Addition流程。主站站内切换带辅站流程如下图所示。

1~4:MeNB下发LTE同频/异频测量控制,UE上报同频/异频测量报告,MeNB收到测量报告后判决要触发MeNB站内切换。MeNB发送SgNB Modification Request消息,其中包括了LTE小区切换后加密参数等用户上下文信息的变更,通知SgNB更新加密参数,SgNB重新完成配置并响应。

5~7:UE完成切换到新的LTE主小区。

8~9:UE根据MeNB下发的重配置信息随机接入到源SgNB小区。

UU口相关信令:

  • MeNB下发A3测量控制

  • UE上报A3测量报告

  • MeNB下发站内切换重配消息并携带SgNB相关配置

  • MeNB站内切换完成SgNB接入完成


MeNB HO主站站间切换带辅站

MeNB站间X2切换时,当源MeNB没有收到源SgNB的释放请求时,则带SgNB做站间切换。若MeNB在站间X2切换时,SgNB已经释放,则在切换时不需要带SgNB切换,切换完成后重新发起SgNB Addition流程。主站站间切换带辅站流程如下图所示。

1~2:S-MeNB下发LTE A3/A4测量控制,UE上报A3/A4测量报告,S-MeNB收到测量报告后判决要触发MeNB切换。

3~7:S-MeNB向T-MeNB发起切换请求,T-MeNB添加SgNB,添加完成后S-MeNB释放SgNB。其中若T-MeNB开启了盲配置添加PSCell功能,且满足盲配置添加PSCell的条件,则T-MeNB直接向该盲配置的NR邻区所在的SgNB发起SgNB Add Req流程,若该盲配置的NR邻区所在的SgNB与源SgNB属于不同的SgNB,即SgNB发生变更,该流程为Inter-MeNB Handover with SgNB Change流程。

8~12:S-MeNB向UE发送LTE站间切换命令,UE接入LTE目标小区后向SgNB发起随机接入,T-MeNB向SgNB回复配置完成。

13~15:T-MeNB向核心网发起path switch,并向S-MeNB发送上下文释放请求,SMeNB向SgNB发送上下文释放请求。

UU口相关信令:

  • UE上报A3测量报告

  • MeNB下发站间切换重配消息并携带SgNB相关配置

  • MeNB站间切换完成SgNB接入完成


SgNB站内变更

NSA场景下,NR作为EN-DC UE的辅站,当UE移动出NR小区覆盖范围时(PSCell覆盖变差),需要进行辅站变更。由于NSA不支持SgNB和UE间直接进行信令交互,SgNB侧的RRC消息必须通过触发Modification流程先发送给MeNB,再发送UE。当SgNB收到A3测量报告后,测量到的小区为当前SgNB站内小区时,触发站内小区变更流程。SgNB站内变更流程如下图所示。

1~3:SgNB通过MeNB向UE配置NR A3测量事件,MeNB收到NR A3测量报告后向SgNB进行透传。

4:SgNB向MeNB发送SgNB Modification Required消息,包括NR RRC配置消息和承载释放、变更。

5~6:若SgNB请求释放承载且MeNB决定重配MCG Bearer,MeNB会触发SgNBModification流程,SgNB确认后,会反馈SgNB Modification Request Acknowledge消息。

7~8:MeNB向UE发送RRC Connection Reconfiguration消息,包括NR RRC配置消息。UE接收到RRC重配置消息后完成重配置,并向MeNB反馈RRC Connection Reconfiguration Complete消息,包括NR RRC响应消息。

9:UE成功完成重配后,MeNB向SgNB发送SgNB Modification Confirm消息,包括已编码的NR RRC响应消息。

10:若为UE配置的承载需要SCG无线资源,UE执行到SgNB PSCell的同步,发起向SgNB的随机接入流程;否则应用新配置后,UE发起上行传输。

UU口相关信令:

  • SgNB通过MeNB向UE配置NR A3测量事件

  • UE上报NR A3测量报告

  • MeNB下发站SgNB站内变更重配消息,站内SgNB变更完成


SgNB 站间变更

NSA场景下,NR作为EN-DC UE的辅站,当UE移动出NR小区覆盖范围时(PSCell覆盖变差),需要进行辅站变更。由于NSA不支持SgNB和UE间直接进行信令交互,SgNB侧的RRC消息必须通过触发Modification流程先发送给MeNB,再发送UE。当SgNB收到A3测量报告后,测量到的小区为当前SgNB站间小区时,触发站间小区变更流程。SgNB站间变更流程如下图所示。

1~3:SgNB通过MeNB向UE配置NR A3测量事件,MeNB收到NR A3测量报告后向SgNB进行透传。

4:当SgNB收到A3测量报告后,选择报告中RSRP最强NR小区作为目标NR切换小区;源SgNB通过向MeNB发送SgNB Change Required消息触发SgNB Change流程,消息中包括目标SgNB ID信息和测量结果等。

5~6:MeNB通过向目标SgNB发送SgNB Addition Request消息,向目标SgNB请求为UE分配资源,消息中包括源SgNB测量得到的目标SgNB的测量结果。

7~8:MeNB向UE发送RRC Connection Reconfiguration消息,包括NR RRC配置消息。UE接收到RRC重配置消息后完成重配置,并向MeNB反馈RRC Connection Reconfiguration Complete消息,包括NR RRC响应消息。

9:若目标SgNB成功分配资源,MeNB确认源SgNB资源的释放,向源SgNB发送SgNB Change Confirm消息。

10:若RRC连接重配流程完成,MeNB通过向目标SgNB发送SgNB Reconfiguration Complete消息确认重配完成,消息中携带编码后的NR RRC消息。

11:若为UE配置的承载需要SCG无线资源,UE执行到SgNB PSCell的同步,发起向SgNB的随机接入流程;否则,应用新配置后,UE发起上行传输。

12~13:对于承载类型变更场景,为减少当前服务中断时间,需要进行MeNB和SgNB间的数据转发。

14:S-SgNB向T-gNB做DataForwading转发数据。

15~16:MgNB向核心网发送承载变更指示;核心网向MgNB回复承载变更确认。

17:源SgNB收到UE Context Release消息后,释放UE上下文。

UU口相关信令:

  • SgNB通过MeNB向UE配置NR A3测量事件

  • UE上报NR A3测量报告

  • MeNB下发站SgNB站间变更重配消息,站间SgNB变更完成


SgNB Release

当PSCell的信号质量持续下降,且没有合适的邻区进行PSCell的切换时,则根据A2测量事件删除PSCell,A2测量事件门限通过参数NRCellNsaDcConfig.PscellA2RsrpThld设置。

或UE在NR侧不活动定时器超时释放,定时器通过参数NRDUCellQciBearer.UeInactivityTimer配置。SgNB Release 流程如下图所示:

1~3:SgNB通过MeNB向UE配置NR A2测量事件,MeNB收到NR A2测量报告后向SgNB进行透传。

4:SgNB通过发送SgNB Release Required消息触发SgNB释放流程。

5:MeNB向SgNB发送SgNB Release Confirm消息确认SgNB释放;SgNB收到该消息后,立即停止向UE发送数据。

6~7:UE接收到RRC重配置消息后完成重配置,并向MeNB反馈RRC Connection Reconfiguration Complete消息,包括NR RRC响应消息。

8~10:进行MeNB和SgNB间的数据转发,以减少当前服务中断时间。

11:对于SCG Split Bearer分流模式,执行SgNB和EPC之间的用户面路径更新。即通过E-RAB Modification Indication指示核心网将E-RAB的S1-U接口接到SgNB。

12:SgNB收到UE Context Release消息后,释放UE上下文。

UU口相关信令:

  • SgNB通过MeNB向UE配置NR A2测量事件

  • UE上报NR A2测量报告

  • MeNB下发重配消息给UE释放SgNB。

  • 基站侧SgNB A2删除门限

 

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