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： ?目标小区搜索
?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中的最后一个延迟元素是PRACH前导码传输所需的1个子帧，即1 ms
Step 10: UL Allocation + TA for UE：目标eNB以UL分配和定时提前来响应。这与来自目标eNB的RAR相对应。假设LTE FDD并且子帧号是连续编号的，则如果UE在子帧n中发送RACH前导码，则eNB可以在子帧n+3中早发送RAR。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5ms。
Step 11: UE sends RRC Connection Reconfiguration Complete：当UE成功地访问了目标小区时，UE发送rrcconnectionreconfigationcomplete消息（C-RNTI）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rrcconnectionreconfigationcomplete消息中发送的C-RNTI。目标eNB现在可以开始向UE发送数据。UE可以在k1>=6个子帧之后发送rrcconnectionreconformationcomplete，即此步骤的延迟通常为6 ms。这包括UE处理延迟（调度授权的解码和定时对齐+UL数据的L1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/ Step 7 Description Time (ms) RRC Connection Reconfiguration 15 Incl. mobilityControlInfo SN Status Transfer 0 8 9.1 9.2 Target cell search UE processing time for RF/baseband re-tuning, security update 0 20 9.3 Delay to acquire first available PRACH in 0.5/2.5 target eNB PRACH preamble transmission UL Allocation + TA for UE 1 3/5 9.4 10 11 UE sends RRC Connection Reconfiguration 6 Complete Minimum/Typical Total delay [ms] 45.5/49.5 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TTI的末端开始在Dhandover msec内开始新的上行链路PRACH信道的传输。
DLRRC DL commandUL GrantRRC procedure delayULRRC UL response UE每个步骤的时延要求：
Procedure title: RRC Connection Control Procedures RRC reconfiguration RRC reconfiguration (scell addition/release) RRC reconfiguration (SCG establishment/ modification/ release) RRC setup RRC Release RRC re-establishment RRC resume Network -> UE UE -> Network Value [ms] Notes RRCReconfiguration RRCReconfiguration RRCReconfiguration RRCSetup RRCRelease RRCReestablishment RRCResume RRCReconfigurationComplete RRCReconfigurationComplete RRCReconfigurationComplete RRCSetupComplete RRCReestablishmentComplete RRCResumeComplete 10 16 16 10 NA 10 6 or 10 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MIMO重新配置。此外，UL授权传输RRCResumeComplete和数据通过DCI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7 ms。 对于其他情况，值=10 RRC resume (scell addition/release) Initial AS security activation Other procedures UE assistance information UE capability transfer Counter check RRCResume SecurityModeCommand RRCResumeComplete SecurityModeComplete/SecurityModeFailure 16 5 UECapabilityEnquiry CounterCheck UEAssistanceInformation UECapabilityInformation CounterCheckResponse NA 80 5 NR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
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