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1、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）UEServing GatewayandSyncon啰 to new
2、 cell UEcatuatespre- alocated UL grant if Pglded m RRCMowed0* jA0WQH3uxUJjBPUCHco060 0 JOPUnLTE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RRCConnectionReconfiguration中的mobiIityControlInfo）到发送RRCConnectionReconfigurationCOmPICte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）Step7:RRConnectionRec
3、onfigurationIncl.mobiIityControlInfo:在该步骤中，UE接收具有必要参数（即，新C-RNTI、目标CNB安全算法标识符、可选专用RACH前导码、目标eNBSIBs等）的rrcconnectiOnreconformation消息，并由源CNB命令执行HOoRRC过程延迟包括rrcconnectionreconformation中的mobi1itycontrolIinfo以及相关的重新配置，包括LayCr2reset/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LT
4、E中，协议规定的最大切换时延是15msStep8:SNStatusTranSfer:源eNB发送SNSTATUSTRANSFER消息给目标eNB以传送E-RABs的上行链路PDCPSN接收器状态和下行链路PDCPSN发送器状态（即：对于RLCAM）,为了PDCP状态保持适用。因为这是CNB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。Step9:Synchronization；收到切换命令之后（含有mobiHtyControllnfo的RRCConnectiOnReconfiguration）,UE将执行下面步骤：物理层同步和重新配置
5、开始与目标PCeII的DL同步。 重新配置物理层通过RACH访问目标小区（如果mobi1Itycontrol1info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DhaM阳秒内开始新的上行链路PRACH信道的传输，其中Dhand.是RRC过程延迟和uinterruptiontime,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
6、之间的时间，不包括RRC过程延迟。中断时间包括： 目标小区搜索 用于射频/基带重新调谐的UE处理时间，导出目标CNB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）Step9.1:Targetcellsearch：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0msStep9.2:UEprocessingtimeforRF/basebandre-tuning,securityupdate：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
7、时间（对于RF/基带重新调谐，导出目标cNB特定密钥，配置用于目标小区的安全算法）为20msStep9.3:DelaytoacquirefirstavailablePRACHintargeteNB：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2.5msStep9.4PRACHpreambletransmission:步骤9中的最后一个延迟元素是PRACH前导码传输所需的1个子帧，即1msStep10:ULAllocation+TAforUE：目标eNB以IJL分配和定时提前来响应。这与来自目标eNB的RAR相对应。假设LTEFDD并且子帧号是连续编
8、号的，则如果UE在子帧n中发送RACH前导码，则CNB可以在子帧n+3中早发送RARo假设该步骤不包括授权解码和/或TA延迟，则该步骤的最小延迟为3ms,典型/平均延迟为5msoStep11:UEsendsRRCConnectionReconfigurationComplete：当UE成功地访问了目标小区时，UE发送rrcconnectionreconfigationcomplete消息（ORNTD以确认切换，并尽可能地向目标eNB发送上行链路缓冲器状态报告，以指示UE的切换过程已完成。目标eNB验证rrcconnectionreconfigationcompIete消息中发送的C-RNTI。
9、目标CNB现在可以开始向UE发送数据。UE可以在kl=6个子帧之后发送rrcconnectionreconformationcomplete,即此步骤的延迟通常为6msc这包括UE处理延迟（调度授权的解码和定时对齐+UL数据的Ll编码）和RRC连接重新配置的传输完成。切换延迟总结时间如下:Component/StepDescriptionTime(ms)7RRCConnectionReconfigurationIncLmobi1ityControlInfo158SNStatusTransfer09.1Targetcellsearch09.2UEprocessingtimeforRF/baseb
10、andretuning,securityupdate209.3DelaytoacquirefirstavailablePRACHintargeteNB0.5/2.59.4PRCHpreambletransmission110ULAllocation+TAforUE3/511UEsendsRRCConnectionReconfigurationComplete6Minimum/TypicalTotaldelayms45.5/49.5需要注意的是，上述值假定在第一次尝试时成功传输。这可能并不总是正确的，特别是对于信道质量可能降低的切换场景。如果某些步骤需要重新传输，则实际延迟值可能更高。在NR中的
11、切换延迟（和中断时间）是如何的呢？NR切换时延当UE收到RRC消息申请切换，UE应准备好从包含RRC命令的最后TTl的末端开始在DhandoVermSeC内开始新的上行链路PRACH信道的传输。ULRRCPrOCCdUrCdelayRRCDLcommand-IOJ-yRRCULresponseUE每个步骤的时延要求:Proceduretitle:Network-UEUE-NetworkValuemsNotesRRCConnectionControlProceduresRRCreconfigurationRRCneconfigurationRRcHeconfigurationCompIete10
12、RRCreconfiguration(scelladdition/release)FiRCReconfigurationFlRcHeconfigurationCompIete16RRCreconfiguration(SCGestablishment/modification/release)RRCReconfigurationRRcHeconfigurationCompIete16RRCsetupRRCSetUPRRcsetupCompIete10RRCReleaseRRCReIeaseNARRCre-establishmentRRCReestabHshmentFiRcFieestabIish
13、mentCompIete10RRCresumeRRCResumeRRC11esumeComplete6or10值=6适用于仅包括MAC和PHY配置的RRCReSUme消息的情况下支持减少CP延迟的UE,并且该消息不会触发DRX、SPS,配置的授权、CA或MlMO重新配置。此外，UL授权传输RRcResumeCompIete和数据通过DeI格式为0_0的公共搜索空间传输。在这种情况下，RRC过程延迟ms可以超过UL授权的接收，最多7msO对于其他情况，值=IoRRCresume(scelladdition/release)RRCResumeRRCReSUmeCOmPlete16InitialAS
14、securityactivationSecurityModeCommandSecurityModeComplete/SecurityModeFaiIure5OtherproceduresUEassistanceinformationUEAssistanceInformationNAUEcapabilitytransferUECapabiIityEnquiryUECapabilityinformation80CountercheckCountercheckCounterCheckResponse5NR中断时间中断时间是包含旧PDSCH上的RRC命令的最后TTI结束与UE开始传输新PRACH之间的
15、时间，不包括RRC过程延迟。同频或异频切换时命令，中断时间应小于TinterruptTinterrupt-Tsearch+TlU+TProCeSSing+TA+Tmargin11STMCh是当目标小区还不知道UE收到切换命令时候的搜索时间，如果目标小区已经知道UE收到了切换命令,那Ti=Omso如果目标小区是未知的内频小区，目标小区EsIot-2db,则Tsearch=Trsms；如果目标小区是未知的异频小区,且目标小区EsIot-2db,则Tsearch=3*trsms。无论UE是否使用DRX,Tscerch仍应基于非DRX目标小区搜索时间。TA是对目标小区进行精细时间跟踪和获取全时间信息的
16、时间。T=TrsoTPXS加是UE运行处理的时间，最大可以是20msTmargin是为SSB后处理时间，最大也是可以到20msT是在新小区中获取第一个可用PRACH时机时的中断不确定性。TIU可以是SSB到PRACH场合关联周期和10ms的总和。TrS是目标NR小区的SMTC周期，如果UE在切换命令中为目标小区提供了SMTC配置，否则TrS是在measObjectNR中配置的具有相同SSB频率和辅载波间隔的SMTCo如果在该频率上没有向UE提供SMTC配置或测量对象，本条要求在假设SSB传输周期为5ms的情况下，Trs=5ms时适用，如果SSB传输周期不是5ms,则不作要求，如果在切换命令之前
17、，UE已经在smtc2的信令中设置了更高层，Trs根据目标小区的物理小区ID跟随smtcl或smtc2o在中断要求中，如果一个小区在过去内满足了相关的小区标识要求，则该小区是已知的，否则该小区是未知的。NR切换到异系统从NR到E-UTRAN的RAT间切换的目的是改变PCell从NR到E-UTRAN的无线接入方式。切换过程从NR开始，并带有表示切换的RRC消息。当UE接收到暗示向E-UTRAN切换的RRC消息时，UE应准备好从包含RRC命令的最后TTI的末端开始在Dhandovermsec内的E-UTRA中开始上行链路PRACH信道的传输。DhandoVer的定义是Dhandover=TRRC_
18、procedure_delay+TinterruptTRRCJrocedure_delay:是RRC过程时延，一般是50msTintemPt：它是从包含NRPDSCH上的RRC命令的最后结束到UE开始在E-UTRAN中传输PRACH的时间，中断时间TinterrUPtTSearCh+Tiu+20msTSearCh是当UE接收到切换命令时，目标小区还不知道时，搜索目标小区所需的时间。如果目标小区已知,则TSearCh=Oins。如果目标小区未知，并且信号质量足以在第一次尝试时成功检测小区，则TSearCh=80IDS。无论UE是否使用DRX,TSearCh仍应基于非DRX目标小区搜索时间。是在新小区中获取第一个可用PRACH时机时的中断不确定性。T“可以达到30mso注：TlU的实际值取决于目标小区中使用的PRACH配置。在中断要求中，如果一个小区在过去5秒内满足了相关的小区标识要求，则该小区是已知的，否则该小区是未知的。
