Intra-LTE Handover : S1 based Handover
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Intra-LTE Handover : S1 based Handover
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當兩個 eNB間沒有 X2接口時，他們的切換需要經過MME，這時需要進行S1 based Handover。
Decision ?(決定)
- ? ?Serving eNB 初始化 Handover并且通知 Serving MME。
Preparation ?(準備)
- ? ?Serving MME 通知 Target MME
- ? ?Target MME 初始并化準備相應的資源然后通知源MME。
Execution ?(執行)
- ? ?源MME命令 UE開始進行切換
- ? ?UE初始化隨機接入過程來和目標eNB進行同步
- ? ?狀態遷移到目標的資源上
Completion ?(完成)
- ? ?源網絡中的資源釋放
- ? ?UE上下文在P-GW上更新
UE從D點移動到E點，source eNB(PCI=350), target eNB(PCI=200)
1) ?S1-Based的切換條件和X2-Based切換條件一樣，在源eNB上(PCI=350), 觸發了UE發送 MeasurementReport,?源eNB決定要進行handover，但沒有路徑直接到目的 eNB，需要開始一次 S1-Based切換。
2) ?源eNB會發送Handover Required message 到源MME。其中包含Cause，Handover Type(intra-LTE in this case)，Target eNB ID(會包含 PLMN 和 TA)，以及是否直接轉發標記。
3) ?源MME會選擇目的MME，并且發送Forward Relocation Request。消息中包含 MME UE context，Transaction Identifiers(TIs)，Cause， Target eNB ID，Target TAI，和Direct Forwarding Flag。
4) ?因為S1-Based Handover 會重新選擇一個新的S-GW，目的 MME 發送了一個Create Session Request 消息到S-GW。消息中包含承載上下文中包含的P-GW 地址，上行傳輸使用的TEID， 然后目的S-GW會分配S-GW地址和TEID給上行數據傳輸。
5) ?目的S-GW會給目的MME響應消息，Create Session Response，其中包含了S-GW地址和Uplink TEIDs。
6) ?目的MME發送Handover Request 到目的eNB，消息中包含了一個承載建立的列表，Cause，Handover Restriction List，Security Context，和源到目的的傳輸容器。消息會觸發目的eNB創建一個UE Context。針對每個承載，E-RABs Setup List會包含target S-GW address, User Plane 的 Uplink TEID ?和 Qos Information。基于 Security Context, eNB會產生一個新的KeNB。
7) ?目的eNB會響應Handover Request，其中會包含一個成功建立的承載的列表和一個失敗建立的承載的列表。E-RAB Bearer Setup List 會包含一個地址的列表和目的eNB為下行數據傳送分配的TEID。
8) ?目的MME 發送 Forward Relocation Response 到源MME。
9) ?源MME發送Handover Command 到源eNB。其中包括了需要被轉移的承載的列表，需要被釋放的承載的列表，和目的到源的傳輸的容器。
10) ?Handover Command 是由目的和源的傳輸容器構造的，并且會被發送到UE。根據消息UE會刪除沒有響應的EPS承載。UE會從源eNB detatch。SecurityHOConfig IE使UE重新創建了一個新的AS security key。
11) ?源eNB會發送eNB Status Transfer 消息到源MME，目的是斷開數據流，其中包含了PDCP status和Hyperframe Number。
12) ?PDCP信息也會通過目的MME發送到目的eNB。
13) ?UE一旦發現目的eNB，便會發起一個隨機接入的過程，來同目的eNB連接和同步。一旦連接建立起來，UE會發送RRC Connection Reconfigureatin Confirmation 消息到目的eNB。這時UE可以發送上行數據了。一旦目的eNB確認了數據轉移，UE就可以接收下行數據了。
14) ?目的eNB會向目的MME發送Handover Notify來進行確認。
15) ?目標MME發送 Forward Relocation Complete 消息到源MME，表示重定位已經完成，并且和手機已經建立了連接。源MME開始釋放資源的過程
16) ?源MME會響應 Forward Relocation Complete 消息。
17) ?目的MME發送Modify Bearer Request 消息到目的S-GW，消息中包含了承載上下文的信息。
18) ?目的S-GW會為下行數據分配地址和TEID，并且發送Modify Bearer Request 消息到P-GW。消息中會包含P-GW地址和TEID。
19) ?P-GW會更新上下文字段，并且返回Modify Bearer Response到S-GW，消息中會包含P-GW地址，TEIDs，Charging ID和MSISDN。P-GW通過新的地址開始發送Downlink 數據包到S-GW。
20) ?目的S-GW發送Modify Bearer Response到目的MME，它包含上行數據使用的P-GW地址和TEID。
21) ?源MME釋放和源eNB，S-GW相關的資源。
在沒有X2 接口的情況下，目的MME會發起數據的間接轉發。目的MME會請求目的S-GW建立一個tunnel endpoing，目的S-GW會利用它轉發下行的數據。源MME會通過Forward Relocation Response消息 通知這些 tunnel endpoing。為了接收這些消息，源MME要求源S-GW建立轉發tunnel endpoint用來向源eNB轉發源S-GW的消息。
S1 based handover 的四個基本的步驟：
Decision ?(決定)
- ? ?Serving eNB 初始化 Handover并且通知 Serving MME。
Preparation ?(準備)
- ? ?Serving MME 通知 Target MME
- ? ?Target MME 初始并化準備相應的資源然后通知源MME。
Execution ?(執行)
- ? ?源MME命令 UE開始進行切換
- ? ?UE初始化隨機接入過程來和目標eNB進行同步
- ? ?狀態遷移到目標的資源上
Completion ?(完成)
- ? ?源網絡中的資源釋放
- ? ?UE上下文在P-GW上更新
S2-based Handover Signaling
X2-Based Handover ?- ?Decsision and Preparation
UE從D點移動到E點，source eNB(PCI=350), target eNB(PCI=200)
Decsision and Preparation I
1) ?S1-Based的切換條件和X2-Based切換條件一樣，在源eNB上(PCI=350), 觸發了UE發送 MeasurementReport,?源eNB決定要進行handover，但沒有路徑直接到目的 eNB，需要開始一次 S1-Based切換。
2) ?源eNB會發送Handover Required message 到源MME。其中包含Cause，Handover Type(intra-LTE in this case)，Target eNB ID(會包含 PLMN 和 TA)，以及是否直接轉發標記。
3) ?源MME會選擇目的MME，并且發送Forward Relocation Request。消息中包含 MME UE context，Transaction Identifiers(TIs)，Cause， Target eNB ID，Target TAI，和Direct Forwarding Flag。
S1-Handover Preparation ?II
4) ?因為S1-Based Handover 會重新選擇一個新的S-GW，目的 MME 發送了一個Create Session Request 消息到S-GW。消息中包含承載上下文中包含的P-GW 地址，上行傳輸使用的TEID， 然后目的S-GW會分配S-GW地址和TEID給上行數據傳輸。
5) ?目的S-GW會給目的MME響應消息，Create Session Response，其中包含了S-GW地址和Uplink TEIDs。
S1-Handover Preparation ?III
6) ?目的MME發送Handover Request 到目的eNB，消息中包含了一個承載建立的列表，Cause，Handover Restriction List，Security Context，和源到目的的傳輸容器。消息會觸發目的eNB創建一個UE Context。針對每個承載，E-RABs Setup List會包含target S-GW address, User Plane 的 Uplink TEID ?和 Qos Information。基于 Security Context, eNB會產生一個新的KeNB。
7) ?目的eNB會響應Handover Request，其中會包含一個成功建立的承載的列表和一個失敗建立的承載的列表。E-RAB Bearer Setup List 會包含一個地址的列表和目的eNB為下行數據傳送分配的TEID。
8) ?目的MME 發送 Forward Relocation Response 到源MME。
S1-Handover Execution ?I
9) ?源MME發送Handover Command 到源eNB。其中包括了需要被轉移的承載的列表，需要被釋放的承載的列表，和目的到源的傳輸的容器。
10) ?Handover Command 是由目的和源的傳輸容器構造的，并且會被發送到UE。根據消息UE會刪除沒有響應的EPS承載。UE會從源eNB detatch。SecurityHOConfig IE使UE重新創建了一個新的AS security key。
11) ?源eNB會發送eNB Status Transfer 消息到源MME，目的是斷開數據流，其中包含了PDCP status和Hyperframe Number。
12) ?PDCP信息也會通過目的MME發送到目的eNB。
S1-Handover Execution ?II
13) ?UE一旦發現目的eNB，便會發起一個隨機接入的過程，來同目的eNB連接和同步。一旦連接建立起來，UE會發送RRC Connection Reconfigureatin Confirmation 消息到目的eNB。這時UE可以發送上行數據了。一旦目的eNB確認了數據轉移，UE就可以接收下行數據了。
14) ?目的eNB會向目的MME發送Handover Notify來進行確認。
S1-Handover Execution ?III and Completion
15) ?目標MME發送 Forward Relocation Complete 消息到源MME，表示重定位已經完成，并且和手機已經建立了連接。源MME開始釋放資源的過程
16) ?源MME會響應 Forward Relocation Complete 消息。
17) ?目的MME發送Modify Bearer Request 消息到目的S-GW，消息中包含了承載上下文的信息。
18) ?目的S-GW會為下行數據分配地址和TEID，并且發送Modify Bearer Request 消息到P-GW。消息中會包含P-GW地址和TEID。
19) ?P-GW會更新上下文字段，并且返回Modify Bearer Response到S-GW，消息中會包含P-GW地址，TEIDs，Charging ID和MSISDN。P-GW通過新的地址開始發送Downlink 數據包到S-GW。
20) ?目的S-GW發送Modify Bearer Response到目的MME，它包含上行數據使用的P-GW地址和TEID。
21) ?源MME釋放和源eNB，S-GW相關的資源。
S1 Handover - Data Forwarding
在沒有X2 接口的情況下，目的MME會發起數據的間接轉發。目的MME會請求目的S-GW建立一個tunnel endpoing，目的S-GW會利用它轉發下行的數據。源MME會通過Forward Relocation Response消息 通知這些 tunnel endpoing。為了接收這些消息，源MME要求源S-GW建立轉發tunnel endpoint用來向源eNB轉發源S-GW的消息。
Bearers, Tunnels and Charging IDs prior to S1 Handover
Bearers, Tunnels and Charging IDs after to S1 Handover
總結
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