Một đặc điểm quan trọng của một hệ thống không dây di động nhƣ LTE là hỗ trợ tính di động liên tục giữa các eNB và giữa các MME/GW. Chuyển giao nhanh chóng và liên tục (HO) là đặc biệt quan trọng với các dịch vụ nhạy cảm với trễ nhƣ VoIP. Việc chuyển giao sảy ra thƣờng xuyên hơn giữa các eNB hơn là giữa các mạng lõi bởi vì khu vực đƣợc bao phủ bởi MME/GW phục vụ một số lƣợng lớn các eNB và thƣờng lớn hơn nhiều so với các khu vực đƣợc bao phủ bởi một eNB đơn. Tín hiệu trên giao diện X2 giữa các eNB đƣợc sử dụng để chuẩn bị chuyển giao. S- GW hoạt động nhƣ nút cuối cho cho chuyển giao giữa các eNB.
Trong hệ thống LTE, mạng dựa vào UE để phát hiện các ô lân cận để chuyển giao và do đó không có thông tin ô lân cận nào là tín hiệu từ mạng. Đối với tìm kiếm và đo đạc tần số giữa các ô lân cận, chỉ có các tần số sóng mang là cần đƣợc chỉ ra. Một ví dụ về chuyển giao hoạt động trong trạng thái RRC kết nối đƣợc thể hiện trong hình 2.13, nơi một UE di chuyển từ vùng phủ sóng của eNB nguồn (eNB1) vào vùng phủ sóng của eNB đích (eNB2). Việc chuyển giao trong trạng thái RRC kết nối đƣợc mạng điều khiển và đƣợc hỗ trợ bởi các UE. UE gửi một báo cáo về đo lƣờng vô tuyến tới nguồn eNB1 và chỉ ra rằng chất lƣợng tín hiệu vào eNB2 là tốt hơn so với eNB1. Khi chuẩn bị chuyển giao, nguồn eNB1 sẽ gửi các thông tin ghép nối và hoàn cảnh của UE tới eNB2 đích ( HO yêu cầu ) vào giao diện X2. Đích eNB2 có thể thực hiện điều khiển nhập vào phụ thuộc vào các thông tin QoS mang EPS đã nhận. eNB đích sẽ cấu hình tài nguyên cần thiết theo thông tin QoS đã nhận và dự trữ một C-RNTI ( nhận dạng tạm thời ô mạng vô tuyến ) và tùy
chọn mở đầu một RACH. C-RNTI cung cấp một sự nhật biết UE duy nhất ở cấp độ ô nhận diện kết nối RRC. Khi eNB2 phát tín hiệu tới eNB1 báo rằng nó đã sẵn sàng thực hiện chuyển giao thông qua bản tin phản hồi HO, eNB1 lệnh cho UE (lệnh HO ) thay đổi phần tử mang vô tuyến tới eNB2. UE nhận lệnh HO với các thông số cần thiết và đƣợc điều khiển bởi các eNB nguồn để thực hiện các lệnh HO. UE không cần trễ khi thực hiện chuyển giao với việc cung cấp các phản hồi HARQ/ARQ tới eNB nguồn.
Hình 2.13. Hoạt động chuyển giao
Sau khi nhận lệnh HO, UE thực hiện đồng bộ với eNB đích và truy nhập ô đích thông qua kênh truy nhập ngẫu nhiên ( RACH) sau một thủ tục tranh chấp-tự do nếu một phần mở đầu RACH dành riêng đƣợc phân bổ trong các lệnh HO hoặc sau một thủ tục tranh chấp – cơ bản nếu không có phần mở đầu giành riêng nào đƣợc cấp phát. Mạng sẽ trả lời với việc cấp phát tài nguyên đƣờng lên và sự định thời trƣớc đƣợc đặt vào bởi UE. Khi UE đã truy nhập thành công vào ô đích, UE gửi bản tin xác nhận HO (C-RNTI) cùng với báo cáo tình trạng bộ đệm đƣờng lên cho biết thủ tục chuyển giao đã hoàn thành với UE. Sau khi nhận bản tin xác nhận HO, eNB
đích gửi một thông điệp chuyển đổi đƣờng dẫn tới MME để thông báo rằng UE đã thay đổi ô. MME gửi một thông điệp cập nhật mặt phẳng ngƣời dùng tới S-GW. S- GW sẽ chuyển đƣờng dẫn dữ liệu đƣờng xuống tới eNB đích và sẽ gửi một hoặc nhiều gói “ dấu hiệu kết thúc” trên đƣờng dẫn cũ tới eNB nguồn và sau đó giải phóng mọi tài nguyên mặt phẳng ngƣời dùng / TNL với eNB nguồn. Sau đó S-GW gửi một thông báo hồi đáp cập nhật mặt phẳng ngƣời dùng tới MME. Sau đó MME xác nhận thông báo chuyển đổi đƣờng dẫn từ eNB đích với thông báo phản hồi chuyển đổi đƣờng dẫn. Sau khi thông báo phản hồi chuyển đổi đƣờng dẫn đƣợc nhận từ MME, eNB đích thông báo thành công HO tới eNB nguồn bằng cách gửi thông báo giải phóng tài nguyên tới eNB nguồn và kích hoạt giải phóng tài nguyên. Nhận đƣợc thông báo giải phóng tài nguyên, eNB nguồn có thể giải phóng tài nguyên vô tuyến và tài nguyên liên quan tới mặt phẳng điều khiển đƣợc kết hợp với hoàn cảnh của UE.
Trong khi chuẩn bị chuyển giao thì các đƣờng hầm mặt phẳng ngƣời dùng có thể đƣợc thiết lập giữa eNB nguồn và eNB đích. Một đƣờng hầm đƣợc thiết lập để truyền dữ liệu hƣớng lên và một cái khác để truyền dữ liệu hƣớng xuống cho mỗi mang chuyển EPS mà dữ liệu chuyển tiếp đƣợc đặt vào. Trong khi thực hiện chuyển giao, dữ liệu ngƣời dùng có thể đƣợc chuyển từ eNB nguồn tới eNB đích.
Hình 2.14. Khu vực theo dõi cập nhật cho UE ở trạng thái RRC rảnh rỗi
Đối với việc quản lý tính di động trong trạng thái RRC rảnh dỗi, khái niệm khu vực theo dõi (TA) đƣợc đƣa ra. Một khu vực theo dõi thƣờng bao gồm nhiều eNB
nhƣ đƣợc miêu tả trong hình 2.14. Nhận dạng khu vực theo dõi (TAI) cho biết thông tin mà một eNB thuộc về TA và đƣợc phát quảng bá nhƣ là một phần của hệ thống thông tin. Một UE có thể phát hiện đƣợc sự thay đổi của khu vực theo dõi khi nó nhận đƣợc một TAI khác so với trong ô hiện tại. Các UE cập nhật MME cùng với thông tin TA mới của nó khi nó di chuyển qua TA khác. Khi P-GW nhận dữ liệu của một UE, nó lƣu các gói vào bộ đệm và hỏi MME về vị trí của UE. Sau đó MME sẽ nhắn tin tới UE trong hầu hết các TA hiện tại của nó. Một UE có thể đƣợc đăng ký đồng thời ở nhiều TA. Điều này cho phép tiết kiệm năng lƣợng cho các UE trong điều kiện cơ động cao bởi vì nó không cần liên tục cập nhật vị trí của nó với các MME. Tính năng này cũng giảm thiểu tải trên biên của TA.