下无线链路质量的检测；e. 连接移动性过程的控制和管理。 ? 切换过程的支持：
在切换过程的主要控制和配置的任务是由RRC层来完成，在连接下当RRC层收到网络来的切换命令后，会将切换命令中各层的配置进行更新并对底层进行配置，触发底层进行下行同步和目标小区的随机接入。当接入到目标小区成功后，会读取系统消息，并将NAS层的信息传递给NAS层，NAS层判断是否要进行TAU过程。
3) PDCP层介绍 ? PDCP层结构：
如图2.4所示PDCP层是由若干个PDCP entity构成，每个实体将对应一个具体的RB，并且是PDCP功能的执行体。PDCP-SAP接口为PDCP层和应用之间的数据接口，通过该接口PDCP完成和应用之间用户数据的传输。C-SAP为PDCP和RRC层之间的控制接口，通过该接口RRC完成对PDCP的控制[7]。
PDCP-SAPC-SAPPDCP entityPDCP entityPDCP-SAP...PDCP - PDURLC - SDU ...RLC UM-SAPRLC AM-SAPRLC sublayer
图2.4 PDCP层结构图
? PDCP层功能：
a. 对控制平面和用户平面的数据进行头压缩和解头压缩；b. 对控制和用户平面的数据进行加密和解密，并对控制平面数据进行完整性保护；c. 由于传输超时上行SDU丢弃的控制。 ? 切换的支持：
当发生切换时，是由PDCP层保证AM数据的不丢失。RRC会通过C-SAP接口对所有的PDCP实体进行重建，当PDCP收到RRC层的重建指示后，会通过PDCP实体的重建相关操作来完成对切换中PDCP实体数据的处理，包括：数据的重排序和AM数据完整的保证。 4) RLC层介绍 ? RLC层结构：
图2.5为RLC层在整个系统中的位置和结构图，RLC层位于MAC和PDCP之间，通过和上层的接口，完成数据的传输和使RRC完成对其的控制，通过逻辑信道完成和MAC层的数据传输。在RLC层存在若干个RLC层实体，每个实体都具有特定的传输模式。在RLC层传输模式总共分三种，分别为TM模式、UM模式和AM模式。TM传输模式的承载数据在RLC层不做任何处理，UM模式传输会对数据进行重排序，但不保证数据不丢失，AM模式传输数据既要保证数据的按序接收，又需要保证数据完整的传输和接收[8]。
upper layer (i.e. RRC layer or PDCP sub layer)SAP betweenupper layerstransmittingTM RLC entityreceivingTM RLC entitytransmittingUM RLC entityreceivingUM RLC entityAM RLC entitylogical channellower layers(i.e. MAC sub layer and physical layer)
图2.5 RLC层结构图
? RLC层功能：
a. 传输高层的数据PDU；b. 通过ARQ机制对AM数据进行纠错处理；c. 对AM和UM的RLC SDUs进行分段和级联，以适应底层授权资源的大小，组装RLC SDU传输给高层；d. 对于UM和AM模式的RLC数据PDU进行重排序，并对冗余数据进行检测；e. 对RLC实体进行重建相关操作。 ? 切换过程的支持：
当发生切换时，RLC会将所有实体的状态变量复位，便于和网络的状态同步。RRC层会指示RLC层所有实体进行重建操作，RLC层对于TM实体会删除所有的RLC SDU；对于UM传输实体会删除所有的RLC SDU，UM接收实体会将目前收到PDU进行RLC层处理后生成RLC SDU并传递给高层，尽可能的减少UM数据的丢失；对AM实体，会将接收侧的RLC PDU进行RLC层的处理后，将得到的RLC SDU数据递交给高层，将传输侧的RLC SDU全部进行丢弃。将RLC所有实体的变量和定时器进行复位。 5) MAC层介绍 ? MAC层结构：
如图2.6所示，MAC层主要由复用和解复用功能模块、HARQ功能模块和总体控制模块构成。总体控制模块包括对DRX、调度、随机接入功能和时间提前量
功能的控制[9]。
Logical channelsControllerDRXPRACHSchedulingTime advanceMultiplexing / Demultiplexing HARQRACH signalingGrant signalingTransport ChannelsHARQ signaling
图2.6 功能结构图
? MAC层功能：
a. 对传输信道和逻辑信道的映射；b. 对MAC PDU的复用和解复用；c. 对资源动态调度的控制；d. 对随机接入过程的控制；e. 通过HARQ功能模块实现对数据的纠错和重传；f. 对上行数据传输过程中逻辑信道优先级的控制；g. 通过DRX机制，控制UE端的省电。 ? 切换过程的支持：
在切换过程中，RRC会指示MAC层做复位操作，该操作会将MAC层所有的状态变量和定时器复位到MAC层初始状态。在RRC完成了对MAC配置的更新后，MAC层会通过随机接入功能块发起到目标小区的随机接入。
2.2 LTE终端切换过程概述
2.2.1 LTE系统切换流程介绍
在LTE系统连接模式下存在两种类型的切换，一种为切换时在两个eNodeB之间存在X2接口，并且能够通过X2接口执行切换的过程，被称为X2切换；另一种涉及到MME改变或者不存在X2接口的切换过程被称为S1切换[5]。
图2.7的切换交互流程是基于X2接口发生的切换，不涉及到MME和服务网关的改变，切换准备消息的交互直接通过X2接口在源eNodeB和目的eNodeB之间进行。当进行MME改变的切换会涉及到源MME和目的MME间的信令交互来交换UE的上下文信息，由于这种切换过程复杂，在此不做介绍。
UESource eNBTarget eNBMMEServing Gateway1.Measurement Controlpacket datapacket dataLegendL3 signallingL1/L2 signalling3.HO decision4.Handover Request5.Admission Control6.Handover Request AckDL allocation7.RRC Conn. Reconf. incl. mobilityControlinformationDeliver buffered and in transit packets to target eNB8.SN Status TransferUser Data UL allocation2.Measurement ReportsData ForwardingBuffer packets from Source eNB9.10.11.SynchronisationUL allocation + TA for UERRC Conn. Reconf. Completepacket datapacket data12.Path Switch Request13.User Plane update requestEnd Markerpacket dataEnd Marker16.Path Switch Request Ack17. UE Context Release18.Release Resources15.User Plane update responseHandover Completion14.Switch DL pathHandover ExecutionDetach from old cell and synchronize to new cellHandover Preparation
图2.7 LTE系统切换流程图
? 控制平面流程说明：
1、源eNodeB通过向UE配置测量控制信息，使UE进行测量来协助eNodeB控制连接下的移动性功能。
2、UE按照网络配置的频点信息进行测量，并按照配置的测量报告准则进行评估后向eNodeB进行测量上报。
3、源eNodeB根据UE测量上报的结果和自身维护的一些信息作出切换判决。 4、源eNodeB通过Handover Request消息传递必要的信息给目的eNodeB用于目的eNodeB侧的切换准备，该消息中包含的信息有：在源eNode端UE-X2接口信令上下文参数、UE-S1接口信令上下文参数、目标小区Id、在源eNodeB端的RRC上下文、AS配置、E-RAB上下文、源小区的物理Id、Kenb*和无线链路失败恢复的MAC-I。
5、在目的eNodeB端在为了增加切换成功的概率会依靠E-RAB上下文中的Qos
信息进行接入允许判决，判决是否可以进行资源分配；判决成功的话源eNodeB会按照Qos中的信息为该UE分配在该eNodeB中的资源，并为该UE保留切换前使用的C_RNTI和一个可选的RACH前导。在目的eNodeB端也应该给出具体的AS配置。
6、目的eNodeB回复一个Handover Ack消息给源eNodeB，在该消息中包含一个对源eNodeB透明的用于执行切换的数据包，该数据包被包含在源eNodeB的RRC消息中发送给UE。那个数据包含有：一个新的C-RNTI、目标eNodeB的安全算法标识、专有的RACH前导和其他的一些公共和专有的配置参数。
7、目的eNodeB产生RRC消息执行切换，即通过产生带有移动性信息的重配消息并由源eNodeB发送到UE通知其执行切换。
8、为了传递上行PDCP SN接收端状态和下行PDCP SN发送端状态，源eNodeB发送SN STATUS TRANSFER消息给目的eNodeB（针对RLC模式为AM的DRB）。在上行PDCP SN接收端状态中应该包括第一个没有被确认接收到的PDCP SDU的SN和在目的小区UE需要重传的上行乱序SDU的bit Map信息。在下行PDCP SN发送端状态中应该标识为下个新的SDU应该分配的SN。如果在E-RAB信息中没有一个AM的承载，该消息可以被忽略。
9、在收到带有移动性信息的重配消息后，UE提取和应用目标小区配置的安全算法，并根据移动性信息利用竞争或非竞争的随机接入过程接入到目标小区。
10、目的eNodeB对上行链路进行分配和时间提前量校正。
11、当UE成功接入到目标小区后，UE发送重配置完成消息给目标eNodeB确认切换的完成。这时在eNodeB和UE间可以进行数据的传输。
12、目的eNodeB通过PATH SWITCH REQUEST消息告知MME UE已经改变了小区。
13、MME发送UPDATE USER PLANE REQUEST消息给服务网关。 14、服务网关将UE的数据链路切换到目标eNodeB这一侧，在源eNodeB旧的链路上发送结束标识并释放分配给源eNodeB侧的链路资源。
15、服务网关发送UPDATE USER PLANE RESPONSE消息给MME。 16、MME发送PATH SWITCH ACKNOWLEDGE消息给目的eNodeB。 17、目标eNodeB在收到MME的PATH SWITCH ACKNOWLEDGE消息后，通过UE CONTEXT RELEASE消息通知源eNodeB切换的成功，并触发其释放源eNodeB的资源。
18、在收到UE CONTEXT RELEASE消息后，源eNodeB应该先释放控制平面的相关资源，在数据平面的数据传输应该继续 ? 数据平面流程说明：