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4、5G切换时延和中断时间
介绍NR切换时延之前, 先回顾下LTE的切换时延。
在蜂窝系统,切换的定义是由于当前服务小区的覆盖变差,为了保持UE上下文的正常传输,需要从源小区更换到目标小区,以达到UE会话的继续。
在LTE,UE切换是在ECM-CONNECTED状态下,必须的步骤如下:
切换准备包括对源小区的决定(考虑到某些UE特定区域限制的UE和eNB测量的控制和评估)和对目标小区的资源准备(步骤1到步骤6)
切换执行步骤涉及命令UE使用新的无线资源(步骤7至步骤11)
移交完成步骤包括释放(旧)源小区上的资源(步骤12至步骤18)
下图描述了基本的切换场景,其中MME和SGW都没有变化。
LTE切换时延
切换时延是一个系统性能,从UE收到源小区的切换命令(也就是RRC Connection Reconfiguration 中的?mobilityControlInfo)到发送RRC Connection Reconfiguration Complete到目标小区的这个过程,也就是整个执行阶段。
下面讨论一下各步骤在切换延迟中的作用,这些包括与切换执行相关的所有步骤(7到11)
Step 7: RRC onnection Reconfiguration Incl.?mobilityControlInfo:?在该步骤中,UE接收具有必要参数(即,新C-RNTI、目标eNB安全算法标识符、可选专用RACH前导码、目标eNB SIBs等)的rrcconnectionreconformation消息,并由源eNB命令执行HO。RRC过程延迟包括rrcconnectionreconformation中的mobilitycontrollinfo以及相关的重新配置,包括?Layer 2 reset / reconfiguration
重置MAC层
给所有的RB重建或重配置PDCP和RLC
激活完整性保护和RRC消息加密
层3重配(比如:测量配置)
在LTE中,协议规定的最大切换时延是15ms
Step 8: SN Status Transfer:源eNB发送SN STATUS TRANSFER消息给目标eNB以传送E-RABs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),为了PDCP状态保持适用。因为这是eNB到eNB的信令,与空口无关,并且可以与步骤9并行进行下面,可以将此步骤的延迟贡献视为可忽略的总切换延迟。
Step 9: Synchronization:收到切换命令之后(含有mobilityControlInfo 的RRCConnectionReconfiguration?),UE将执行下面步骤:
?物理层同步和重新配置
?开始与目标PCell的DL同步。
?重新配置物理层
?通过RACH访问目标小区(如果mobilitycontrollinfo中指示了专用RACH前导码,则遵循无争用过程;如果未指示专用前导码,则遵循基于争用过程)
?层2重新配置
?安全密钥更新:UE派生目标eNB特定密钥并配置要在目标小区中使用的选定安全算法。
当UE接收到表示切换的RRC消息时,UE应准备好在包含RRC命令的最后TTI结束后的Dhandover秒内开始新的上行链路PRACH信道的传输,其中Dhandover是RRC过程延迟和“interruption time”的总和。中断时间被定义为包含旧PDSCH上的RRC命令的最后TTI结束与UE开始传输新PRACH之间的时间,不包括RRC过程延迟。
中断时间包括:
?目标小区有哪些信誉好的足球投注网站
?用于射频/基带重新调谐的UE处理时间,导出目标eNB特定密钥,配置要在目标小区中使用的安全算法
?与RACH过程相关(获取RACH机会的不确定性延迟,随后是PRACH前导码传输)
Step 9.1: Target cell search:在大多数情况下,目标小区是根据UE测量报告来选择的,可以假设为“已知”,由这一步骤引起的延迟可以被认为是0 ms
Step 9.2: UE processing time for RF/baseband re-tuning, security update:虽然准确的值可以根据不同的参数而显著地变化,但是对于这个SI,认为UE处理时间(对于RF/基带重新调谐,导出目标eNB特定密钥,配置用于目标小区的安全算法)为20 ms
Step 9.3: Delay to acquire first available PRACH in target eNB:考虑到PRACH每5个子帧可用的典型RACH配置,此步骤的最小延迟为0.5ms,典型延迟为2.5ms
Step 9.4 PRACH preamble transmission:?步骤9中的最后一个延迟
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