Das Handover-Verfahren in 5G, auch bekannt als Xn-basierter (NG-RAN zu NG-RAN) oder NG-Handover, ist ein entscheidender Mechanismus, der eine nahtlose und kontinuierliche Kommunikation für Benutzergeräte (UE) ermöglicht, während diese sich zwischen verschiedenen Zellen oder gNBs bewegen (gNodeBs) innerhalb des 5G-Netzwerks. Der Übergabeprozess ist darauf ausgelegt, die Servicequalität aufrechtzuerhalten, die Ressourcennutzung zu optimieren und eine unterbrechungsfreie Konnektivität für UEs sicherzustellen. Hier finden Sie eine ausführliche Erläuterung des Übergabevorgangs bei 5G:
- Auslöseereignis:
- Der Übergabevorgang in 5G kann durch verschiedene Ereignisse ausgelöst werden, wie z. B. eine Verschlechterung der Funksignalqualität in der aktuell versorgenden Zelle, Änderungen der Netzwerkbedingungen oder die Bewegung des UE über Zellgrenzen hinweg.
- Messung und Bewertung:
- Das UE misst kontinuierlich die Funksignalqualität benachbarter Zellen. Die Messungen umfassen Parameter wie Signalstärke, Signalqualität und Interferenzpegel.
- Anhand dieser Messungen bewertet das UE die Qualität benachbarter Zellen und bestimmt, ob eine Übergabe erforderlich ist.
- Übergabeentscheidung:
- Die Entscheidung, eine Übergabe durchzuführen, wird normalerweise vom gNB (gNodeB) getroffen, der das UE bedient. Der gNB berücksichtigt die vom UE empfangenen Messberichte und bestimmt, ob eine Übergabe an einen benachbarten gNB im Hinblick auf eine Verbesserung der Signalqualität oder eine Optimierung der Ressourcennutzung von Vorteil ist.
- Xn-Schnittstellenvorbereitung:
- Die an der Übergabe beteiligten gNBs tauschen relevante Informationen über die Xn-Schnittstelle aus, die verschiedene gNBs innerhalb des NG-RAN (Next-Generation Radio Access Network) verbindet. Zu diesen Informationen gehören Details zum UE, zum Quell-gNB und zum Ziel-gNB.
- Pfadwechsel-Vorbereitung:
- Der Ziel-gNB bereitet die für die Übergabe erforderlichen Ressourcen und Konfigurationen vor. Dazu gehört die Einrichtung von Funkträgern, die Zuweisung von Ressourcen und die Konfiguration der Zielzelle, um einen reibungslosen Übergang für das UE zu gewährleisten.
- Übergabebefehl:
- Sobald alle Vorbereitungen abgeschlossen sind, sendet der Quell-gNB einen Übergabebefehl an das UE und weist es an, den Übergabevorgang einzuleiten. Der Übergabebefehl enthält Informationen über den Ziel-gNB und die für die Übergabe zugewiesenen Funkressourcen.
- UE-Übergabeausführung:
- Nach Erhalt des Übergabebefehls startet das UE den Übergabeausführungsprozess. Es passt seine Kommunikationsparameter an und stellt Verbindungen mit dem Ziel-gNB her, während die bestehende Verbindung mit dem Quell-gNB aufrechterhalten wird.
- Datenweiterleitung:
- Während des Übergabevorgangs leitet der Quell-gNB weiterhin Daten an das UE weiter, bis die Übergabe abgeschlossen ist. Dies gewährleistet einen reibungslosen Übergang ohne Serviceunterbrechung.
- Übergabe der Datenweiterleitung abgeschlossen:
- Sobald das UE erfolgreich mit dem Ziel-gNB verbunden ist, gilt die Übergabe als abgeschlossen. Der Ziel-gNB übernimmt die Kommunikation mit dem UE und der Quell-gNB gibt die zugewiesenen Ressourcen frei.
- Übergabebestätigung:
- Der Ziel-gNB sendet eine Nachricht über den Abschluss der Übergabe an den Quell-gNB und bestätigt die erfolgreiche Übergabe. Der Quell-gNB bestätigt den Abschluss und der Übergabevorgang wird abgeschlossen.
- Neukonfiguration des Funkträgers:
- Nach der Übergabe können die gNBs die Funkträger neu konfigurieren, um die Ressourcennutzung zu optimieren und sich an die neuen Netzwerkbedingungen anzupassen.
Zusammenfassend ist das Übergabeverfahren in 5G ein komplexer, aber effizienter Prozess, der eine kontinuierliche und unterbrechungsfreie Konnektivität für UEs gewährleistet, während sie sich zwischen Zellen oder gNBs innerhalb des NG-RAN bewegen. Es umfasst Messung, Auswertung, Entscheidungsfindung, Schnittstellenvorbereitung, Pfadumschaltung, Befehlsausführung, Datenweiterleitung und Bestätigung, alles orchestriert, um eine qualitativ hochwertige Kommunikation für mobile Benutzer aufrechtzuerhalten.