资源描述
LTE 互操作介绍
目 录
第1章 概述 1
1.1 LTE系统间互操作背景及需求 1
1.2 LTE系统间互操作策略 4
1.3 说明 6
1.4 LTE系统间互操作系统结构 6
1.4.1 Intra-3GPP系统结构 6
1.4.2 LTE和其它非3GPP系统结构 7
1.4.3 LTE和HRPD系统结构 9
1.4.4 参考点说明 9
第2章 E-UTRAN和UTRAN之间互操作 13
2.1 E-UTRAN -> UTRAN互操作 13
2.1.1 小区重选 13
2.1.2 E-UTRAN到UTRAN重定向 14
2.1.3 PS切换 15
2.2 UTRAN -> E-UTRAN互操作 21
2.2.1 小区重选 21
2.2.2 重定向 22
2.2.3 PS切换 23
第3章 E-UTRAN和GERAN之间互操作 29
3.1 E-UTRAN -> GERAN互操作 29
3.1.1 小区选择 29
3.1.2 E-UTRAN -> GERAN重定向 30
3.1.3 PS切换 31
3.1.4 CCO with NACC 37
3.1.5 CCO 40
3.2 GERAN -> E-UTRAN互操作 41
3.2.1 小区选择 41
3.2.2 GERAN -> E-UTRAN重定向 41
3.2.3 PS切换 42
3.2.4 CCO过程 48
第4章 E-UTRAN和HRPD之间互操作 49
4.1 E-UTRAN -> HRPD互操作 49
4.1.1 小区重选 49
4.1.2 E-UTRAN -> HRPD重定向 52
4.1.3 PS切换 53
4.2 HRPD -> E-UTRAN互操作 58
4.2.1 小区重选 58
4.2.2 重定向 59
4.2.3 PS切换 60
第5章 E-UTRAN和cdma 1XRTT互操作 63
5.1 E-UTRAN -> cdma 1XRTT互操作 63
5.1.1 小区选择 63
5.1.2 E-UTRAN -> cdma 1XRTT重定向 64
5.1.3 PS切换 65
5.2 cdma 1XRTT -> E-UTRAN互操作 65
5.2.1 小区选择 65
5.2.2 cdma 1XRTT -> E-UTRAN重定向 66
5.2.3 PS切换 66
概述
& 知识点
l LTE系统间互操作背景及需求
l LTE系统间互操作策略
l LTE系统间互操作系统结构
1.1 LTE系统间互操作背景及需求
因为本文包含系统间互操作，有必需先对各制式系统常见名称做一对应介绍：LTE对应E-UTRAN，UMTS和HSPA对应UTRAN，GSM和EDGE对应GERAN，CDMA对应1xRTT，后续EVDO等技术对应HRPD。
图 1.1 1 多制式网络覆盖示意图
如上图所表示，在LTE系统布署时，3G系统可能是对城市和郊区连续覆盖，2G系统则是整个范围全覆盖。为确保用户业务连续性，结合LTE进展，需要合理设置LTE和3G/2G系统互操作标准。而且，还需要考虑怎样最大程度降低LTE系统引入给原有3G/2G系统带来影响。
LTE和3G/2G互操作状态迁移图，以下图所表示。
图 1.1 2 E-UTRA states and inter RAT mobility procedures
图 1.1 3 Mobility procedures between E-UTRA and CDMA
现在考虑LTE和3G/2G系统间互操作场景及需求以下：
第一阶段，LTE小规模应用和测试
伴随数据业务深入发展，一些大城市中心区域、热点地域将会引入LTE无线网络。该阶段场景和需求情况可能是：宽带internet接入，关键为室内静态应用，终端可能仅仅是数据卡，对于LTE和3G/2G系统间互操作需求小。在这种LTE布署早期阶段，考虑支持小区重选和重定向功效。
第二阶段，LTE逐步扩充
伴随无线宽带业务深入发展，LTE网络用户逐步增加，运行商在这个阶段能够逐步扩充LTE无线网络。该阶段场景和需求情况可能是：以数据业务为主，终端关键为数据卡和少许PDA，业务覆盖人口小于40%，对数据业务系统间互操作有强烈需求。在这种LTE布署中期阶段，考虑支持数据业务移动性功效。
第三阶段，大规模应用
伴随无线宽带业务更深入发展，LTE将大规模布署，覆盖大部分甚至全部区域。该阶段场景和需求情况可能是：对包含语音呼叫全业务支持，包含各类终端（关键为手机），业务覆盖人口大于70%，对语音业务和数据业务系统间互操作有强烈需求。在这种LTE布署后期阶段，考虑支持语音业务移动性功效。
支持LTE和UTRAN/GERAN之间互操作，需要对3G/2G网络设备进行升级并全方面支持和LTE互操作协议版本，但网络设备升级会给运行商带来额外成本压力，对现有网络设备稳定性等方面也会带来影响。采取何种方法可能需要依据运行商具体情况进行分析、定制。以下从接入网角度出发，提供多个方法以供参考：
1. 3G/2G接入网设备不升级。因为成本或网络稳定性等其它原因，运行商不含有网络升级条件，此时考虑完全不对3G/2G接入网设备进行升级，那么伴随LTE布署阶段发展，只能支持LTE到3G/2G网络小区重选、重定向、数据及语音单向切换，而3G/2G到LTE网络只能支持小区重选。3G/2G到LTE网络小区重选是采取“PLMN选择”方法实现，即LTE和3G/2G网络采取不一样PLMN，设置LTEPLMN为高优先级（如SIM中设置HPLMN为LTEPLMN），这么让用户在3G/2G和LTE网络同覆盖时候，空闲时会优先在LTEPLMN中搜索适宜小区驻留，从而优先使用LTE网络服务。和下面其它两种方法比较，采取“PLMN选择”方法时，因为UE是以6分钟倍数(TS36.122 4.4.3.3节)周期性地搜索LTE网络，所以3G/2G到LTE网络选择时间会很长，用户业务体验可能会比较差。
2. 3G/2G接入网设备进行少许升级。3G/2G接入网设备升级支持部分和LTE互操作协议，该方法能够支持LTE和3G/2G网络之间双向小区重选、重定向，和LTE到3G/2G网络数据及语音单向切换。这种方法在3G/2G接入网中仅增加广播信息和到LTE重定向功效（包含测量配置）。经过在3G/2G网络中优选LTE参数设置，在LTE和3G/2G网络同覆盖区域，使Idle状态用户优先驻留于LTE网络中，优先使用LTE网络服务。
3. 3G/2G接入网设备进行全方面升级。3G/2G接入网设备全方面升级支持和LTE互操作协议，这么能够支持LTE和3G/2G网络之间小区重选、重定向、数据灵活自由切换，和现在协议定义LTE到3G/2G网络语音单向切换。对于3G/2G网络到LTE语音切换，将依据标准进展而支持。此方法需要3G/2G接入网除了增加广播信息、重定向部分（包含测量配置），还有系统间切换部分。
下表对上述多个可能方法进行了对比说明。
表1.1-1 LTE和3G/2G系统间互操作多个选择方法对比
3G/2G接入网设备
不进行升级
3G/2G接入网设备
进行少许升级
3G/2G接入网设备
进行全方面升级
功效
LTE->3G/2G 小区重选 √
LTE->3G/2G 重定向 √
LTE->3G/2G PS切换 √
LTE->3G/2G语音切换 √
3G/2G ->LTE 小区重选 √
3G/2G ->LTE 重定向 ×
3G/2G ->LTE PS切换 ×
3G/2G ->LTE语音切换 ×
LTE->3G/2G 小区重选 √
LTE->3G/2G 重定向 √
LTE->3G/2G PS切换 √
LTE->3G/2G语音切换 √
3G/2G ->LTE 小区重选 √
3G/2G ->LTE 重定向 √
3G/2G ->LTE PS切换 ×
3G/2G ->LTE语音切换 ×
LTE->3G/2G 小区重选 √
LTE->3G/2G 重定向 √
LTE->3G/2G PS切换 √
LTE->3G/2G语音切换 √
3G/2G ->LTE 小区重选 √
3G/2G ->LTE 重定向 √
3G/2G ->LTE PS切换 √
3G/2G ->LTE语音切换 ×（现在标准不完善，后续依据标准进展而支持）
共同点
均包含关键网设备升级
3G/2G网络 RNC/BSS设备需要升级改动
不需要任何改动
RNC/BSS增加广播信息和重定向信息（包含测量配置）
RNC/BSS增加广播信息、重定向信息（包含测量配置）、系统间切换步骤处理
对用户、运行商要求
运行商需要有多个PLMN，用户需要更换SIM卡
无
无
系统间切换速度
LTE->3G/2G切换速度快；
3G/2G ->LTE经过HPLMN选择，速度很慢
LTE->3G/2G切换速度快；
3G/2G ->LTE经过小区重选或重定位，速度较慢
LTE->3G/2G切换速度快；
3G/2G ->LTE切换速度快
1.2 LTE系统间互操作策略
在网络发展不一样阶段或不一样网络系统组成份层结构情况下，常常会因为部分原所以进行系统间切换，这些系统间切换出发点不一样，所要达成目标也可能不一样。如为确保业务连续性基于链路质量切换、为确保网络负载均衡基于负荷切换等。以下针对LTE系统间多个切换策略进行说明。
l 基于链路质量切换：当一个用户在LTE系统中进行了呼叫并移动到LTE系统边缘，此时其无线链路质量变差，假如用户驻留E-UTRAN小区有同覆盖UTRAN/GERAN小区（根据网络计划情况，E-UTRAN小区大多是包含在已经有UTRAN/GERAN小区覆盖范围内），依据系统间测量结果或盲切换实现E-UTRAN到UTRAN/GERAN切换。
l 基于负荷切换：当LTE系统负荷较高，满足进行系统间负荷均衡条件时，假如有用户接入LTE系统，则LTE系统能够将其指派到UTRAN/GERAN小区中。假如LTE系统负荷继续增加，达成了进行负荷控制条件时，则对于已经在LTE系统中保持呼叫用户，能够将其切换到UTRAN/GERAN小区中，以确保LTE系统稳定性。此时切换能够依据盲切换来实现。在LTE建设早期，用户相对较少，网络负荷较低，通常不会出现网络拥塞情况，不需要考虑LTE系统间负荷均衡和负荷控制。伴随网络规模扩大，用户数量快速增加，网络负荷达成一定程度，可能出现网络拥塞情况。此时能够先考虑经过 LTE系统内部切换等方法实现负荷均衡。当LTE网络大规模布署、覆盖大多数用户时，此时才需要考虑LTE系统过载时负荷控制，可经过系统间切换方法，由UTRAN/GERAN系统来分担LTE系统负荷。
l 基于业务切换：当一个用户在LTE系统中提议一个语音呼叫，而LTE系统无法提供IMS类型VOIP业务时，能够考虑将用户切换到同覆盖UTRAN/GERAN系统中，采取电路域来承载用户语音业务。
l 基于UE移动速度切换：在LTE小区和UTRAN/GERAN小区组成了HCS结构（分层小区结构）情况下，为避免对快速移动用户进行频繁切换操作，LTE系统能够将该用户切换到覆盖较大UTRAN/GERAN小区中。
l 基于用户签约属性切换：依据不一样用户签约信息，在异系统切换时候可能存在限制一些用户切换到某个异系统网络。关键网经过S1接口SPID信息通知eNodeB该用户相关签约信息标识，eNodeB依据该标识映射为预先定义不一样策略。
l 总体策略：在GSM、UMTS、LTE混合组网场景下，优先选择LTE网络。当LTE网络信号质量不好，或负荷较高时，依据终端能力，CS业务尽可能优选切换到GSM网络，PS业务尽可能优选切换到UMTS网络。
1.3 说明
本文关键从接入网角度描述系统间切换功效。系统间互操作还需要相关各个网元、其它系统支持：
1. eNB需要支持系统间测量（包含测量GAP）功效；移动性相关判决算法将在RRM算法文档中说明，不在本文档中表现；
2. EPC支持系统间互操作功效；
3. UTRAN/GERAN、CDMA支持和LTE系统间互操作功效；
4. 暂不包含和关键网相关修改升级具体分析；
5. UE需要支持双模操作；
6. 暂不考虑小区重选专用优先级（E-UTRAN到其它RAT，或其它RAT到E-UTRAN）；
7. 暂不包含和关键网相关Idle mode Signalling Reduction (ISR) 功效系统间切换描述；
8. 3GPP内系统间切换，只考虑SGSN支持3GPP R8接口（S3/S4接口）情况，暂不考虑SGSN支持Gn/Gp接口情况。
1.4 LTE系统间互操作系统结构
1.4.1 Intra-3GPP系统结构
EPS网络架构相对于UMTS系统改变关键表现为以下两个方面：一是全IP扁平化网络架构，而是支持多个3GPP、非3GPP无线系统接入，如GERAN/UTRAN、E-UTRAN、WLAN、WiMAX、cdma等。
下图给出了非漫游场景下，UE经过E-UTRAN接入EPC关键网系统架构。其中，PDN-GW可经过SGi接入运行商网络，类似于UMTS系统中GGSN实体，MME则类似于SGSN控制面，S-GW类似于SGSN实体用户面。PCRF实体负责经过Gx接口为PDN-GW提供相关测量控制和计费规则。
图 1.4 1 3GPP接入EPS非漫游架构
上图所表示是S-GW和PDN-GW分离时网络架构，它们之间参考点是S5接口，因为EPC关键网支持多个接入方法，所以，S-GW和PDN-GW除支持GTP移动性协议之外，常常还需要支持Mobile IP协议。现在3GPP标准中，定义了S5接口既能够采取GTP协议，也能够采取PMIP协议。在设备实现时，为了方便，还能够采取S-GW和PDN-GW合一实现方案，此时，S5接口将被看作内部接口。
用户除能够经过E-UTRAN接入PDN-GW外，还能够经过GERAN/UTRAN接入EPC关键网（连接至S-GW），最终锚定至PDN-GW。因为射频原因，UE在从E-UTRAN切换至GERAN/UTRAN时，现在要求UE锚定PDN-GW不变，以确保业务无缝体验。
1.4.2 LTE和其它非3GPP系统结构
为了支持多个非3GPP接入网接入统一EPC关键网，能够将其分为可信非3GPP接入和不可信非3GPP接入两大类。对于可信非3GPP接入，UE将直接经过非3GPP接入网链接至PDN-GW，假如是不可信非3GPP接入，UE则需要经过归属网络可信任ePDG（evolved PDG）网关连接至PDN-GW实体。
下图给出了非漫游情形下，UE经过非3GPP接入EPC关键网系统架构图。
图 1.4 2 非3GPP采取S2a/S2b接口接入EPS（非漫游）
图 1.4 3 非3GPP采取S2c接口接入EPS网络（非漫游）
S2a和S2b接口之间关键区分在于，S2a接口对应可信非3GPP接入，S2b接口对应不可信非3GPP接入。S5接口能够基于GTP协议或PMIP协议。
1.4.3 LTE和HRPD系统结构
对于E-UTRAN和cdma HRPD网络之间切换优化，在标准中提供了以下架构：在MME和HRPD AN之间添加了直接接口S101，基于隧道协议，透传终端和目标网络信息交互。经过源网络透传，终端提议到目标网络重新附着和承载建立过程，这么能够确保切换过程对于源和目标网络影响最小，耦合性最小和业务中止时间最小。
图 1.4 4 E-UTRAN和cdma HRPD网络切换优化
现在，在标准中提供了E-UTRAN至HRPD网络细化切换步骤和HRPD到E-UTRAN高层切换步骤。为了减小切换时业务中止时间，提升用户体验，3GPP在切换过程中，提出了预注册阶段概念，这个过程是在决定进行切换之前完成，完成时间相对较长，当然，这个过程依据网络特征能够选择需要或不需要。
1.4.4 参考点说明
EPS网络新增了一系列网元实体，从而增加了对应参考点，各参考点简明描述以下：
1. S1-MME：E-UTRAN和MME之间控制平面参考点，用于多种控制信令传输，基于S1-AP协议。
2. S1-U：E-UTRAN和S-GW间用户平面隧道参考点，也能够用在切换时候，额N偶B间通路切换，基于GTP-U协议。
3. X2：两个eNodeB之间参考点，用于支持移动性及用户平面隧道特征，和S1基于相同用户平面。
4. S3：MME和2G/3G SGSN之间参考点，用于不一样3GPP接入时，交换空闲和激活状态用户信息和承载信息，基于GTP-C协议。
5. S4:S-GW和2G/3G SGSN之间参考点，实施相关控制和移动性管理功效。若直接随到没有建立，S4将提供用户平面隧道。该接口既能够只有信令面接口（GTP-C），也能够包含用户面接口（GTP-U）。假如作为信令面接口，采取GTP V2协议。假如没有采取“Direct Tunnel（直接隧道）”机制，该参考点能够用于传输用户面数据，采取GTP V1协议。
6. S5：S-GW和PDN-GW之间参考点，用于支持这两个网关实体之间承载管理及用户平面隧道，该参考点应用于S-GW和PDN-GW分设，S-GW建立到PDN-GW连接过程和在用户移动性管理中S-GW重定位过程。该参考点基于GTP V2协议，类似于SGSN和GGSN之间Gn节点。
7. S6a：MME和HSS之间参考点，用于为用户接入提供认证和授权，基于IETF定义Diameter协议。
8. Gx：PDN-GW和PCRF之间参考点，支持从PCRF向EPC提供策略控制和计费规则传输，基于Diameter协议。
9. S8：vPLMN中S-GW和hPLMNo中PDN-GW之间参考点，支持从PCRF向EPC提供策略控制和计费规则传输，基于Diameter协议。
10. S9：hPCRFID和vPCRF之间参考点，用于为漫游地传输QoS策略和计费控制信息，以实现系统当地疏导功效。该参考点可类比于漫游场景下Gx接口。
11. S10：两个MME之间参考点，关键用于MME之间移动性管理，比如MME间负载重分配，和MME之间信息传输，基于GTP v2协议。
12. S11：MME和S-GW之间参考点，支持承载管理，如用户附着或业务请求等，基于GTP v2协议。
13. S12：UTRAN和S-GW之间参考点，用于UTRAN和S-GW之间用户平面数据隧道传输，基于GTP-U协议，类似于UTRAN和SGSNIu-PS/Gn-U接口。
14. S13：MME和EIR之间参考点，用于UE标识符校验步骤，基于Diameter协议。
15. Rx：PCRF和AF之间参考点，用于为PCRF提供业务动态信息，基于Diameter协议。比如，对于IMS网络，AF即是指P-CSCF，Rx接口即为PCRF和P-CSCF之间接口。
16. SGi：PDN-GW和PDN之间参考点，其中，PDN能够是外部公共数据网，也能够是内部私有数据网，比如为运行商IMS网络提供服务，该参考点是UMTS系统中Gi参考点演进。
17. S101：为MME和HRPD AN之间接口，用于实现E-UTRAN和HRPD网络之间预注册、会话维持及切换功效。其中，E-UTRAN到HRPD之间经过S101隧道传输HRPD空中接口消息定义在3GPP2协议C.S0087-0中。
18. S103参考点：为S-GW和HSGW（HRPD服务网关）之间接口，用于从E-UTRAN到HRPD之间切换时下行数据传送。S103参考点隧道建立由S101借口信令步骤提供。
第2章 E-UTRAN和UTRAN之间互操作
& 知识点
l E-UTRAN -> UTRAN互操作
l UTRAN -> E-UTRAN互操作
2.1 E-UTRAN -> UTRAN互操作
2.1.1 小区重选
小区重选对于网络侧而言，只需要E-UTRAN配置SIB用于小区重选参数即可，如相关门限、定时器参数、测量偏置等。其它操作全部在UE侧完成。
在实现上，小区重选需要考虑小区优先级。优先级是按频点区分，相同载频优先级相同，CSG小区频点优先级最高，小区优先级也就是对应载波频点优先级。
小区重选标准首先选择高优先级E-UTRAN小区，依次为同频E-UTRAN小区、同优先级异频E-UTRAN小区、低优先级E-UTRAN小区、3G小区、2G小区。该优先级次序也可由运行商依据实际需要进行配置。
重选到新小区条件关键满足：1、在时间TreselectionRAT内，新小区信号强度高于服务小区；2、UE在以前服务小区驻留时间超出1s。其中TreselectionRAT为小区重选定时器，对于每一个RAT每一个目标频点或频率组，全部定义了一个专用小区重选定时器，当在E-UTRAN小区中评定重选或重选到其它RAT小区全部要应用小区重选定时器。
为实现系统间小区重选需要在SystemInformationBlockType3中配置s-NonIntraSearch（系统间测量触发门限）。E-UTRAN到UTRAN小区重选参数，关键在SystemInformationBlockType6中配置，包含UTRAN小区频点信息和UTRAN邻小区相关信息等。
关键配置参数以下表所表示。
表2.1-1 E-UTRAN到UTRAN小区重选关键参数
关键参数
说明
carrierFreq
UTRAN 下行频点
cellReselectionPriority
UTRAN小区重选优先级
threshX-High
重选到比服务频点优先级高UTRAN小区频点高门限
threshX-Low
重选到比服务频点优先级低UTRAN小区频点低门限
q-RxLevMin
UTRAN小区中所需要最小接收电平
p-MaxUTRA
上行最大许可传输功率
q-QualMin
UTRAN FDD小区重选条件最小质量要求
t-ReselectionUTRA
UTRAN小区重选定时器值
t-ReselectionUTRA-SF-Medium
在中速状态下UTRAN小区重选时间百分比因子
t-ReselectionUTRA-SF-High
在高速状态下UTRAN小区重选时间百分比因子
2.1.2 E-UTRAN到UTRAN重定向
当LTE网络基于覆盖、负荷、业务、移动速度等原因，无法为UE继续提供满足Qos质量服务时，此时需要考虑将UE切换到其它网络系统。在LTE布署早期，能够考虑采取重定向方法支持。该功效关键是将UE先从E-UTRAN网络中释放，经过RRC释放消息（RRC Connection Release）redirectionInformation信息中携带UTRAN频点信息，通知UE重定向到UTRAN网络中。这么，UE回到Idle状态后，依据LTE网络侧指示UTRAN频点信息，在UTRAN小区重新提议接入。
E-UTRAN到UTRAN重定向过程以下图所表示。
图 2.1 1 E-UTRAN到UTRAN网络重定向
2.1.3 PS切换
E-UTRAN到UTRANPS切换过程，用于连接状态下UE移动性，被分为两个阶段：准备阶段和实施阶段。
一．准备阶段：
图 2.1 2 准备阶段
E-UTRAN到UTRANPS切换准备阶段过程描述：
1 源侧eNB依据RRM算法（基于覆盖、负荷、业务、移动速度等原因），判决提议E-UTRAN到UTRANPS切换过程。
2 源侧eNB发送 Handover Required 消息（携带无线相关信息）给源侧 MME，以请求关键网在目标系统建立资源。
3 源侧MME经过消息中切换类型判定为E-UTRAN到UTRAN系统间切换。MME提议切换资源分配过程，发送Forward Relocation Request消息给目标SGSN。消息内容包含MME相关信息（如IMSI，MMEAddress和TEID）和Handover Required 消息携带信息（如Source to Target Transparent Container）。
4 目标SGSN判定S-GW是否需要改变。假如S-GW需要改变，那么SGSN将选择出一个目标S-GW，并发送 Create Bearer Request消息（如IMSI，SGSNAddress和TEID，PDN GWAddress和TEID）给该目标S-GW，用以在目标侧建立业务承载。
目标S-GW分配当地资源，并返回Create Bearer Response消息（如S-GWAddress和TEID）给目标SGSN。
5 目标SGSN发送Relocation Request 消息（如IMSI，安全信息，RAB建立列表，Source RNC to Target RNC Transparent Container）给目标RNC，请求建立无线网络资源。
目标RNC依据Relocation Request 消息中信息分配资源，并返回 Relocation Request Acknowledge响应消息（如Target RNC to Source RNC Transparent Container，RAB建立成功/失败列表）给目标SGSN。
6 假如为‘indirect forwarding’而且S-GW改变，目标SGSN发送Create Bearer Request消息（如RNCAddress和TEID）给目标S-GW，用以建立数据反传承载，从而建立数据反传通道。假如没有Direct Tunnel，那么消息中携带为SGSN Address和TEID。
目标S-GW返回Create Bearer Response响应消息（如S-GWAddress和TEID）给目标SGSN。
7 目标SGSN返回Forward Relocation Response响应消息（如SGSNAddress和TEID，Target to Source Transparent Container，RAB建立信息，数据反传Address和TEID，S-GW是否改变）给源侧MME。
8 假如使用‘indirect forwarding’，为建立数据反传通道，源侧MME将发送Create Bearer Request消息（如数据反传Address和TEID）给S-GW。S-GW返回Create Bearer Response 响应消息（S-GW数据反传Address和TEID）给源侧MME。
二．实施阶段
图 2.1 3 实施阶段
E-UTRAN到UTRANPS切换实施阶段过程描述：
1 源侧MME完成准备阶段后，向eNodeB发送Handover Command消息（如Target to Source Transparent Container，E-RAB前传列表信息）。
2 源侧eNodeB依据Handover Command消息内容，发送HO from E-UTRAN Command消息给UE，通知UE切换到目标网络。UE将挂起上行数据传输。
3 Void。
4 UE移动到目标UTRAN Iu (3G)系统而且实施切换，向目标RNC返回Handover to UTRAN Complete响应消息。在目标系统建立承载，UE将恢复之前挂起上行数据传输。
假如源侧eNodeB和目标RNC之间直连，源侧数据将直接前转到目标RNC。假如源侧eNodeB和目标RNC之间不存在直连，那么源侧数据将经过eNodeB、S-GW、SGSN前转到目标RNC。
5 目标 RNC 返回Relocation Complete给目标SGSN，以指示目标RNC完成从E-UTRAN到RNC切换。
6 目标SGSN收到该消息后，说明UE已经切换到目标侧了，这时向源侧MME发送Forward Relocation Complete消息（如S-GW是否改变）。源侧MME将开启定时器，用于监测源侧eNB释放，假如S-GW改变话，还有源侧S-GW释放。
MME也会给目标SGSN回Forward Relocation Complete Acknowledge消息。在‘indirect forwarding’情况，目标SGSN因为会分配S-GW资源，所以将会开启一个定时器。
7 目标 SGSN发送Update Bearer Request消息（如SGSNAddress和TEID，PDN GWAddress和TEID）给S-GW，以通知S-GW目标SGSN已经做好了准备。
8 S-GW可能会给PDN GW(s) 发送Update Bearer Request消息，可能用于S-GW改变或用于系统间切换计费等情况。对于S-GW改变情况，PDN GW更新上下文，而且返回Update Bearer Response消息（如PDN GWAddress和TEID）给S-GW。
9 S-GW发送Update Bearer Response消息（如S-GWAddress和TEID，PDN GWAddress和TEID）给目标SGSN，以确定用户面切换到目标侧。
10 当UE发觉目前路由区没有在网络上注册时，UE将和SGSN之间提议路由区更新过程。
11 当步骤6中所起源侧MME定时器超时，源侧MME发送Release Resources消息给源侧eNB。源侧eNB释放和UE相关资源。假如S-GW改变，那么源侧MME还将发送Delete Bearer Request消息（如TEID）给源S-GW，以删除旧EPS承载资源。此时，源S-GW不需要提议和PDN GW之间删除过程。 源S-GW返回Delete Bearer Response响应消息（如TEID）。
12 在 "Indirect Forwarding" 情况，当步骤6中所起目标SGSN定时器超时，目标SGSN将释放和"Indirect Forwarding"相关S-GW资源，拆除数据反传通道。
三．切换拒绝：
目标RNC可能拒绝切换过程，这种情况下目标侧将不会建立UE上下文和RAB资源，UE仍将驻留在源侧E-UTRAN网络中。
图 2.1 4 切换拒绝
E-UTRAN到UTRANPS切换拒绝过程描述：
1 步骤1~5和切换准备阶段相同。
6 目标RNC无法为请求RAB分配任何资源话，目标RNC将发送Relocation Failure消息给目标SGSN。目标SGSN收到失败响应消息，将释放和该UE相关保留资源。
7 假如S-GW改变，那么目标SGSN将发送Delete Bearer Request消息（如TEID）给目标S-GW。目标S-GW返回Delete Bearer Response响应消息（如TEID）。
8 目标SGSN给源侧MME返回Forward Relocation Response响应消息，通知MME目标侧切换准备失败。
9 源侧MME给源侧eNB发送Handover Preparation Failure消息。此时UE将继续驻留在源侧网络。
2.2 UTRAN -> E-UTRAN互操作
UTRAN到E-UTRAN之间移动性，需要UTRAN能够支持和LTE切换相关协议。
2.2.1 小区重选
小区重选对于网络侧而言，只需要UTRAN配置SIB用于小区重选参数即可，如相关门限、定时器参数、测量偏置等。具体实现和决议全部在UE侧完成。
为实现系统间小区重选需要在SystemInformationBlockType3/4中配置Ssearch,RAT 和Slimit,SearchRAT（系统间测量触发门限）。UTRAN到E-UTRAN小区重选，由UTRAN侧配置，对E-UTRAN侧无影响。重选参数关键在System Information Block type 19"E-UTRA frequency and priority info list"中配置，包含E-UTRAN频点、测量带宽、优先级、E-UTRAN小区接收最小电平、重选门限、blacklisted cell等信息。
表2.2-1 UTRAN到E-UTRAN小区重选关键参数
关键参数
说明
EARFCN
E-UTRAN 下行频点
Measurement Bandwidth
E-UTRAN小区测量带宽
Threshx, high
重选到比服务频点优先级高E-UTRAN小区频点高门限
Threshx, low
重选到比服务频点优先级低E-UTRAN小区频点低门限
QrxlevminEUTRA
E-UTRAN小区中所需要最小接收电平
priority
E-UTRAN小区优先级
Blacklisted cells per freq list
E-UTRAN 小区中black小区列表
需要指出是，基于LTE用户应该尽可能驻留在LTE网络中以享受LTE网络提供服务，在UTRAN网络中E-UTRAN小区重选门限应该小于UTRAN小区重选门限，方便让驻留在UTRAN网络中LTE用户能够比较轻易重选回LTE网络。该策略也可由运行商依据实际需要进行配置。
2.2.2 重定向
当UTRAN网络基于覆盖、负荷、业务、移动速度等原因，无法为UE继续提供Qos质量服务时，此时需要考虑将UE切换到其它网络系统，重定向就是一个切换方法。
采取重定向方法时支持UTRAN到E-UTRAN切换时，UTRAN首先依据UE在RRC CONNECTION REQUEST消息中上报"Pre-Redirection info"信息，判定UE是否支持E-UTRAN FDD。假如UE支持话，UTRAN可在RRC CONNECTION REJEC消息或RRC CONNETION RELEASE消息"Redirection info""Inter-RAT info"中"E-UTRA target info”信息，通知UE重定向到E-UTRAN小区，包含下行载波频率、blacklisted cell、PCI等。
UTRAN到E-UTRAN重定向过程以下图所表示两种情况。
图 2.2 1 UTRAN到E-UTRAN网络重定向（1）
图 2.2 2 UTRAN到E-UTRAN网络重定向（2）
2.2.3 PS切换
UTRAN到E-UTRANPS切换过程，用于连接状态下UE移动性，被分为两个阶段：准备阶段和实施阶段。
1. 准备阶段：
图 2.2 3 UTRAN Iu mode to E-UTRAN Inter RAT HO, preparation phase
UTRAN到E-UTRANPS切换准备阶段过程描述：
1 源侧RNC依据RRM算法，判决提议UTRAN到E-UTRANPS切换过程。
2 源侧RNC发送Relocation Required消息（如Source RNC to Target RNC Transparent Container，Target eNodeB Identifier）给源侧SGSN，请求在目标侧为用户建立资源。
3 源侧SGSN依据Target eNodeB Identifier判定为UTRAN到E-UTRAN系统间切换，发送Forward Relocation Request消息（如IMSI、安全信息、SGSNAddress和TEID、Source to Target Transparent Container）给目标MME。
4 目标MME判定S-GW是否需要改变。假如S-GW改变，目标MME选择目标S-GW，并发送Create Bearer Request消息（如IMSI、MME
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