學(xué)習(xí)lte-x2協(xié)議研讀

LTEX2接口協(xié)議研讀報(bào)告4G項(xiàng)目部胡靜

目錄X2接口的概要介紹X2接口的功能X2接口的協(xié)議結(jié)構(gòu)X2接口的規(guī)范基于X2接口控制平面的切換流程相關(guān)提案列表

X2接口的概要介紹X2接口實(shí)現(xiàn)了eNBs之間的互通，支持兩個(gè)eNBs之間信令信息的交互，支持將PDUs前轉(zhuǎn)到各自的隧道終結(jié)點(diǎn)。從邏輯上說(shuō)，X2接口在兩個(gè)eNBs之間是點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的接口。點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的連接使得在兩個(gè)eNBs之間缺少直接物理連接的場(chǎng)景下，依然是可行的。支持不同廠商eNBs之間的互連互通，X2接口無(wú)線網(wǎng)絡(luò)功能和傳輸網(wǎng)絡(luò)功能的分離有利于未來(lái)技術(shù)的演進(jìn)。

X2接口的功能支持LTE_ACTIVE

狀態(tài)下的UE在LTE接入系統(tǒng)內(nèi)的移動(dòng)性源eNB到目標(biāo)eNB的上下文傳遞源eNB和目標(biāo)eNB之間用戶平面隧道的控制切換取消負(fù)載管理小區(qū)間干擾協(xié)調(diào)上行干擾負(fù)荷管理X2接口綜合管理和錯(cuò)誤處理功能錯(cuò)誤指示跟蹤功能

X2接口的協(xié)議結(jié)構(gòu)

X2接口的規(guī)范X2接口物理層協(xié)議(TS36.421)X2接口信令傳輸協(xié)議(TS36.422)X2接口應(yīng)用協(xié)議(TS36.423)X2接口數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議(TS36.424)

X2接口信令傳輸協(xié)議X2信令承載提供的功能提供了X2接口上可靠的X2-AP消息傳輸提供了網(wǎng)連（networking）和路由功能提供信令網(wǎng)的冗余

X2接口信令傳輸協(xié)議X2信令承載的協(xié)議棧

X2接口信令傳輸協(xié)議X2接口信令傳輸協(xié)議介紹數(shù)據(jù)鏈路層：支持任何適當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)鏈路層協(xié)議IP層：eNB應(yīng)該支持IPv6和/或IPv4。為了傳送X2-AP消息，X2的IP層只能支持點(diǎn)到點(diǎn)傳輸。eNB支持差分服務(wù)標(biāo)記。傳輸層：支持SCTP

X2接口應(yīng)用協(xié)議－X2APX2AP的功能移動(dòng)性管理：該功能允許eNB將UE的控制功能轉(zhuǎn)移到另一個(gè)eNB。用戶數(shù)據(jù)的前轉(zhuǎn)是移動(dòng)性管理功能的一個(gè)組成部分。負(fù)載管理：允許eNB之間相互指示過(guò)載情況及業(yè)務(wù)負(fù)載狀況。報(bào)告通用錯(cuò)誤狀況：對(duì)于沒(méi)有定義的具體錯(cuò)誤消息，該功能報(bào)告錯(cuò)誤狀況。

X2接口應(yīng)用協(xié)議－X2AP過(guò)程基本過(guò)程－類型1

X2SETUPFAILUREX2

SETUPRESPONSEX2SETUPREQUESTX2建立

RESETRESPONSERESETREQUEST復(fù)位

HANDOVERCANCEL切換取消HANDOVERPREPARATIONFAILUREHANDOVERREQUESTACKNOWLEDGEHANDOVERREQUEST切換準(zhǔn)備響應(yīng)消息響應(yīng)消息非成功的輸出成功的輸出觸發(fā)消息基本過(guò)程

X2接口應(yīng)用協(xié)議－X2AP過(guò)程基本過(guò)程－類型2基本過(guò)程觸發(fā)消息負(fù)載指示LOADINFORMATIONSN狀態(tài)傳輸SNSTATUSTRANSFER資源釋放RELEASERESOURCE錯(cuò)誤指示ERRORINDICATION

X2AP基本過(guò)程切換準(zhǔn)備

作用該過(guò)程為即將發(fā)生的切換在目標(biāo)eNodeB中建立必要的資源。

成功的操作

X2AP基本過(guò)程切換準(zhǔn)備

不成功的操作

X2AP基本過(guò)程SN狀態(tài)傳輸

作用在X2切換過(guò)程中，為每一個(gè)申請(qǐng)了PDCPSN狀態(tài)保存的SAE承載，從源eNB到目標(biāo)eNB，傳輸上行PDCP-SN接收端狀態(tài)和下行PDCP-SN發(fā)送端狀態(tài)。

成功的操作

X2AP基本過(guò)程資源釋放

作用目標(biāo)eNodeB利用該過(guò)程釋放源eNodeB。

成功的操作

X2AP基本過(guò)程切換取消

作用切換取消過(guò)程用于取消已經(jīng)準(zhǔn)備好的切換。

成功的操作

X2AP全局過(guò)程負(fù)載指示

作用目的是在同頻相鄰eNodeBs之間，傳遞上行鏈路干擾過(guò)載指示，從而可以實(shí)現(xiàn)干擾協(xié)調(diào)的作用。

成功的操作

X2AP全局過(guò)程錯(cuò)誤指示

作用用于同等實(shí)體報(bào)告在收到的消息中檢測(cè)到的錯(cuò)誤。

成功的操作

X2AP全局過(guò)程X2建立

作用通過(guò)X2接口為兩個(gè)eNodeBs交互傳輸需要的應(yīng)用層數(shù)據(jù)。

成功的操作非成功的操作

X2AP全局過(guò)程復(fù)位指示

作用在發(fā)生異常錯(cuò)誤時(shí)，校準(zhǔn)eNB1和eNB2中的資源。

成功的操作

X2接口數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議X2接口的傳輸協(xié)議棧

X2接口數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議X2接口數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議介紹數(shù)據(jù)鏈路層：支持任何適當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)鏈路層協(xié)議UDP/IP層：eNB應(yīng)該支持IPv6和/或IPv4。eNB支持差分服務(wù)標(biāo)記。GTP-U：用于X2接口數(shù)據(jù)的流傳輸。

基于X2接口的控制平面切換流程

相關(guān)提案切換刪除過(guò)程提案名稱HOCancelProcedure提案出處RANWG3#58，R3-072280概要內(nèi)容關(guān)于切換刪除過(guò)程，現(xiàn)在默認(rèn)的原則是：切換刪除過(guò)程的觸發(fā)不能在切換準(zhǔn)備過(guò)程結(jié)束之前進(jìn)行。不需要HandoverCancelAcknowledge。但如果考慮X2切換和RRC過(guò)程的交互，也許可以在切換準(zhǔn)備之前，進(jìn)行切換刪除過(guò)程。可能發(fā)生的場(chǎng)景如，在進(jìn)行PLMN內(nèi)，同頻eNB間切換。切換準(zhǔn)備過(guò)程中，UE會(huì)一直進(jìn)行測(cè)量，如果測(cè)量結(jié)果是目標(biāo)小區(qū)變差，或是源小區(qū)當(dāng)前頻點(diǎn)質(zhì)量變好，這時(shí)，在切換準(zhǔn)備過(guò)程結(jié)束之前，刪除切換過(guò)程可能會(huì)更好些。如果可以在切換準(zhǔn)備過(guò)程結(jié)束之前觸發(fā)切換刪除過(guò)程，則需要HandoverCancelAcknowledge。因?yàn)榭赡軙?huì)發(fā)生，源eNB發(fā)送了HOCancelRequest消息后，收到HORequestAcknowledge消息，為了避免源eNB混亂，需要HandoverCancelAcknowledge消息。

相關(guān)提案下行NAS消息處理提案名稱TextproposalforDLNASmessagehandlingduringX2提案出處RANWG3#58，R3-072081概要內(nèi)容在進(jìn)行X2切換過(guò)程中，eNB不能傳遞NASPDU給UE，eNB會(huì)返回MME一個(gè)下行DownlinkNASTransportFailure消息，沒(méi)有被傳遞的NAS消息包含在內(nèi)。如果X2切換成功，MME收到HANDOVERCOMPLETE消息，MME會(huì)重新發(fā)送NASPDU給目標(biāo)eNB。如果X2切換失敗，由兩種解決辦法：利用MME中的預(yù)警定時(shí)器：當(dāng)MME收到指示NAS消息傳遞失敗的拒絕消息時(shí)，啟動(dòng)定時(shí)器。當(dāng)受到HANDOVERCOMPLETE消息，定時(shí)器取消，MME會(huì)重新發(fā)送NASPDU給目標(biāo)eNB。如果切換失敗，定時(shí)器超時(shí)會(huì)觸發(fā)MME重新發(fā)送沒(méi)有傳遞的NAS消息給源eNB。Pros：執(zhí)行簡(jiǎn)易；Cons：設(shè)置定時(shí)器時(shí)間困難。利用S1-AP中的通知消息：當(dāng)切換失敗，UE返回源eNB，并且源eNB已經(jīng)拒絕傳遞NAS消息給UE，源eNB會(huì)發(fā)送通知消息觸發(fā)MME重新發(fā)送拒絕的NAS消息給源eNB。Pros：比預(yù)警定時(shí)器更有效。Cons：需要提供新的消息給S1-AP。提議：在S1-AP中添加新的通知消息，在切換失敗的場(chǎng)景下，重新觸發(fā)MME重新傳遞NAS消息。相關(guān)流程請(qǐng)參閱36.413

相關(guān)提案負(fù)載信息

提案名稱X2LoadInformation提案出處RANWG3#58，R3-072220概要內(nèi)容提案主要內(nèi)容如下：由于上下行業(yè)務(wù)的非對(duì)稱性，建議負(fù)載信息上、下行分開(kāi)定義。如果只給出當(dāng)前的負(fù)載狀況，如(0-100%)，目標(biāo)eNB將不知如何對(duì)減少源eNB的負(fù)載狀況作出反映。因此改進(jìn)關(guān)于負(fù)載信息的定義十分必要。提議采用剩余資源的方式定義負(fù)載狀況，并要區(qū)分實(shí)時(shí)和非實(shí)時(shí)。負(fù)載信息定義為上行干擾和下行相對(duì)傳輸功率。下行相對(duì)傳輸功率指整個(gè)系統(tǒng)帶寬的發(fā)送功率的總和與最大傳輸功率的比值的平均。平均的周期可以由OAM配置。

相關(guān)提案下行數(shù)據(jù)前轉(zhuǎn)

提案名稱SpecificationofDLdataforwardingoverX2提案出處RANWG3#58，R3-072230概要內(nèi)容

提案主要為實(shí)現(xiàn)eNBs間無(wú)損切換，提出了通過(guò)X2接口進(jìn)行下行數(shù)據(jù)前轉(zhuǎn)的一些原則，主要內(nèi)容為：PDCPSND（源eNB中最后一個(gè)處理過(guò)的下行數(shù)據(jù)包的PDCPSN＋1）要包含在STATUSTRANSFER消息中發(fā)給目標(biāo)eNB，如果前轉(zhuǎn)隧道已經(jīng)建立，目標(biāo)eNB用SND來(lái)標(biāo)記第一個(gè)來(lái)自隧道的未標(biāo)記的數(shù)據(jù)包，如果隧道沒(méi)有建立，目標(biāo)eNB用SND來(lái)標(biāo)記通過(guò)新的S1發(fā)來(lái)的新數(shù)據(jù)包。但由于PDCPSN只在RLCAM模式下保存，因此，提案建議：只有在RLCAM模式下的數(shù)據(jù)承載，需要將SND包含在STATUSTRANSFER消息中。對(duì)于無(wú)損的前轉(zhuǎn)方式，UE不能發(fā)送收到的斷序的數(shù)據(jù)包給高層，而對(duì)于有損方式的前轉(zhuǎn)，UE要立刻將收到的數(shù)據(jù)包發(fā)送給高層。同時(shí)對(duì)于目標(biāo)eNB來(lái)說(shuō)，無(wú)損方式的前轉(zhuǎn)，目標(biāo)eNB會(huì)發(fā)起選擇性重傳，并通知UE發(fā)送狀態(tài)報(bào)告，而有損方式的前轉(zhuǎn)，不需要UE發(fā)送狀態(tài)報(bào)告。因此，方案一是：目標(biāo)eNB通過(guò)HOCommand消息通知UE前轉(zhuǎn)的方式和是否需要發(fā)送狀態(tài)報(bào)告。方案二是：如果隧道已經(jīng)建立，源eNB要按序前轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)包，無(wú)論前轉(zhuǎn)的方式是什么，UE都將發(fā)送數(shù)據(jù)包給高層，也會(huì)給目標(biāo)eNB發(fā)送狀態(tài)報(bào)告。這樣就可以大大簡(jiǎn)化網(wǎng)絡(luò)。

相關(guān)提案上行數(shù)據(jù)前轉(zhuǎn)

提案名稱SpecificationofULdataforwardingoverX2提案出處RANWG3#58，R3-072232概要內(nèi)容對(duì)于上行數(shù)據(jù)前轉(zhuǎn)的原則是：在RLCAM模式下，UE以第一個(gè)沒(méi)有得到確認(rèn)的數(shù)據(jù)包為開(kāi)始，發(fā)起前轉(zhuǎn)，除非從目標(biāo)eNB發(fā)來(lái)的狀態(tài)報(bào)告，通知改變。在RLCUM模式下，UE以下一個(gè)需要發(fā)送的數(shù)據(jù)包為開(kāi)始。因此，提案建議：在RLCAM模式下的數(shù)據(jù)承載，要將SND（源eNB收到的最后一個(gè)UL數(shù)據(jù)包＋1）包含在STATUSTRANSFER消息中發(fā)送給目標(biāo)eNB。目標(biāo)eNB不會(huì)給高層發(fā)送任何比SND低的上行PDU。在RLCAM模式下，上行數(shù)據(jù)的前轉(zhuǎn)是由副本檢測(cè)決定的，也就是說(shuō)副本是否允許重傳是由目標(biāo)端決定的。副本檢測(cè)目前提出的有兩種，一個(gè)是S1副本檢測(cè)，一個(gè)是稱作完全副本檢測(cè)。提案中提出的兩個(gè)可能的方案是：如果是S1副本檢測(cè)，目標(biāo)eNB會(huì)將SNU發(fā)