【原】5G内部切换流程和消息定义

一、切换(Handover)是移动终端(UE)进入RRC_CONNECTED状态后在不同服务小区(Cell)之间保持与网络联系唯一手段，期间首先通过控制面(C-Plane)进行无线测量、切换协商及触发等；为此3GPP在TS38.300中定义如下。

二、RAN内部切换在5G(NR)系统中NR RAN内切换分为:执行准备和阶段,期间无需5GC的参与，即准备消息直接在gNB之间交换。切换完成阶段源gNB资源的释放由目标gNB触发。如下图所示AMF和UPF均不改变的切换流程；

三、内部切换消息内容

• Step0.源gNB内的UE上下文包含有关漫游和接入限制的信息，这些信息在连接建立或最后一次TA更新时提供。

• Step1.源gNB为UE配置测量过程，UE根据测量配置进行报告。

• Step2.源gNB根据MeasurementReport和RRM信息决定切换UE。

• Step3.源gNB向目标gNB发出切换请求消息，传递带有必要信息的透明 RRC容器，以便在目标侧准备切换。该信息至少包括目标小区ID、KgNB*、源gNB中UE的C-RNTI、包括UE不活动时间RRM配置、包括天线信息和DL 载波频率的基本AS配置、当前QoS流应用于UE的DRB映射规则、来自源gNB的SIB1信息、不同RAT的UE能力、PDU会话相关信息，并且可以包括UE报告的测量信息，包括波束相关信息(如果可用)。PDU会话相关信息包括切片信息和QoS流级QoS配置文件。源gNB还可以请求针对一个或多个DRB的DAPS切换。

•      发出切换请求后源gNB不应重新配置UE，包括执行QoS流反射到DRB映射。

• Step4.准入控制可以由目标gNB执行。如果分片信息发送到目标gNB，则应执行分片感知准入控制。如果PDU会话与不支持的切片相关联，则目标gNB 应拒绝此类PDU会话。

• Step5. 目标gNB使用L1/L2准备切换，并将切换请求确认发送到源gNB，其中包括要作为RRC消息发送到UE以执行切换的透明容器。目标gNB还指示是否接受DAPS切换。

•         一旦源gNB接收到切换请求确认，或者一旦在下行链路中发起切换命令的传输，就可以发起数据转发。

•          对于配置了DAPS的DRB，下行PDCP SDU使用源gNB分配的SN进行转发，直到在步骤8b中将SN分配移交给目标gNB，此时按照9.2.3.2中的定义进行正常数据转发。

• Step6.源gNB通过向UE发送RRCReconfiguration消息来触发Uu切换，该消息包含接入目标小区所需信息:(至少包括)目标小区ID、新的C-RNTI、所选的目标gNB安全算法标识符安全算法。它还可以包括一组专用RACH资源、RACH资源和SSB之间的关联、RACH资源和UE特定的CSI-RS配置之间的关联、公共RACH资源以及目标小区的系统信息 ETC。

•          对于配置DAPS的DRB，源gNB不会停止传输下行链路数据包，直到在Step8a中收到来自目标gNB的HANDOVER SUCCESS消息。

•          CHO不能与DAPS切换同时配置。

• Step7a.对于配置了DAPS的DRB，源gNB发送EARLY STATUS TRANSFER 消息。早期状态传输消息中传送的DL COUNT值指示源gNB转发到目标gNB的第一个PDCP SDU的PDCP SN和HFN。源gNB不会停止向下行链路PDCP SDU分配SN，直到它在Step8b中将SN STATUS TRANSFER消息发送到目标gNB。

• Step7.对于未配置DAPS的DRB，源gNB向目标gNB发送SN STATUS TRANSFER消息，以传达适用PDCP状态保留DRB的上行链路PDCP SN接收器状态和下行链路PDCP SN发送器状态(即对于RLC AM))。上行链路PDCP SN接收机状态至少包括第一个丢失的UL PDCP SDU的PDCP SN，并且可以包括UE需要在目标小区中重传的失序UL PDCP SDU的接收状态的位图(如果有的话)。下行链路PDCP SN发射机状态指示目标gNB将分配给尚未具有 PDCP SN新PDCP SDU的下一个PDCP SN。

•      在DAPS切换的情况下，具有RLC-AM且未配置DAPS的DRB上行链路PDCP SN接收机状态和下行链路PDCP SN发射机状态可以通过步骤8b中的SN状态传输消息而不是步骤 7 来传输 。

•      对于配置有DAPS的DRB，源gNB可以在步骤7和步骤 8b之间额外发送 EARLY STATUS TRANSFER消息，以通知丢弃已转发PDCP SDU。目标gNB不会向UE发送转发的下行链路PDCP SDU，其COUNT小于所传送DL COUNT 值，并且如果尚未尝试传输，则丢弃它们。

• Step8.UE与目标小区同步，并通过向目标gNB发送RRCReconfigurationComplete消息来完成RRC切换过程。在DAPS切换的情况下，UE在接收到RRC重配置消息后不从源小区分离。UE在从目标节点接收到显式释放后释放源资源和配置并停止与源的DL/UL接收/发送。

•      从RAN的角度来看，只有在UE根据目标节点明确请求释放源小区之后，才认为DAPS切换完成。RRC挂起后直到源小区被释放后才能发起后续切换或跨RAT 切换。

• Step8a/b.在DAPS切换的情况下，目标gNB向源gNB发送HANDOVER SUCCESS消息以通知UE已成功接入目标小区。作为回报，源 gNB 发送针对配置有DAPS的DRBSN状态传输消息(步骤7中的描述适用于该消息),并且按照9.2.3.2.3 中的定义进行正常数据转发。

•        如果配置有DAPS，则还可以在步骤8 中的SN状态传输消息中通过RLC-UM 为DRB传送上行链路PDCP SN接收机状态和下行链路PDCP SN发射机状态。

•         对于配置了DAPS的DRB，源gNB不会停止向UPF传送上行链路QoS流，直到在步骤8b中发送SN STATUS TRANSFER消息。目标gNB不会将成功按顺序接收的上行PDCP SDU的QoS流转发到UPF，直到它收到SN STATUS TRANSFER消息，其中UL HFN和上行PDCP SN接收器状态中的第一个丢失的SN指示开始 上行链路PDCP SDU被传递到UPF。目标gNB不会传送UL COUNT低于所提供的任何上行链路PDCP SDU。

• Step9.目标gNB向AMF发送PATH SWITCH REQUEST消息，以触发 5GC将DL数据路径切换到目标gNB并建立到目标gNB的NG-C接口实例。

• Step10.5GC将DL数据路径切换到目标gNB。UPF在每个PDU会话/隧道的旧路径上向源gNB发送一个或多个“结束标记”数据包，然后可以向源gNB释放任何U平面/TNL资源。

• Step11.AMF使用PATH SWITCH REQUEST ACKNOWLEDGE消息确认PATH SWITCH REQUEST消息。

• Step12.当接收到来自AMF的PATH SWITCH REQUEST ACKNOWLEDGE消息时，目标gNB发送UE CONTEXT RELEASE以通知源gNB切换成功。然后源gNB释放与UE上下文关联无线和C平面相关资源；任何正在进行的数据转发都可以继续。

  本文根据3GPP R18 TS 38.300第9.2.3节编译整理