小区选择与重选

sungf88

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原理
UE在开机后首先是选择一个PLMN，然后选择属于这个PLMN的小区，UE从系统广播信息中获得邻近小区的信息以后会选择一个最好的小区驻留。而从驻留结束到下次业务发起之前，UE会处于idle状态。在空闲状态下UE会监听来自网络侧的系统广播和寻呼信息。而它自身也会周期性的对本小区的PCCPCH进行测量，这个测量是UE自发的，不需要向网络侧告知。
1.1
RRC子层的状态转移

图1给出了整个RRC子层的状态转移情况，从图中可以看出，RRC子层根据是否有RRC连接存在而分成了空闲模式和连接模式。而连接模式下又根据无线资源分配的不同情况分为了四个状态：CELL-DCH状态、CELL-FACH状态、CELL-PCH状态和URA-PCH状态。根据无线资源分配情况的变化，触发RRC子层状态间的迁移；而通过RRC连接的建立和释放触发空闲模式和连接模式之间的迁移。

图1　RRC子层状态转移图

在空闲模式下，通过对服务小区和邻近小区测量值的监控，来触发小区重选，以最大程度保证小区驻留在一个最好的小区内，为可能发起的呼叫以及其他业务做好准备。 在网络中主要是空闲模式下的小区重选，为此这里主要讨论空闲模式下的小区重选。
1.2
空闲模式下的小区重选策略

UE打开电源后，直至发送一个建立RRC连接的请求给UTRAN为止，将一直处于空闲模式。在空闲模式下的邻近小区列表来自于SIB11（系统消息11）。通过接收网络广播的系统消息中携带的同频小区（服务小区包含于同频小区列表中）和异频小区列表，来组成该服务小区的邻近小区列表。有了邻近小区列表，就可以通过筛选来获得作为测量对象的待测小区列表。对待测小区列表的筛选是根据服务小区本身的接收参数Sx和网络广播的系统参数Sintrasearch，Sintersearch来共同决定的：如果Sx≤Sintrasearch，UE必须进行同频小区的测量，反之则不必进行（如果系统消息中没有广播参数Sintrasearch，那么也必须进行同频小区的测量）；如果Sx≤Sintersearch，UE必须进行异频小区的测量，反之则不必进行（如果系统消息中没有广播参数Sintersearch，那么也必须进行异频小区的测量）。注意：无论是哪种类型的测量，都必须包括服务小区。
当确定了测量的对象之后，就发送测量命令要求下层对待测小区进行周期性的P-CCPCH RSCP测量（在空闲模式下只进行RSCP测量）和上报。当RRC获得了待测小区的测量值之后，就可以对重选的触发条件来进行判断了。重选触发条件的核心内容就是：存在有比服务小区更好的小区，且更好小区在一段时间内都保持最好。其内在涵义就是UE尽量重选到更好的小区去，但是又要保证一定的稳定性，避免频繁的重选震荡。
而更好小区的具体标准有两条：一是该邻近小区满足小区驻留条件（Sx＞0）；二是该小区的优先级Rn大于服务小区的优先级Rs。在具体的实现上，当通过计算发现了有更好小区的存在，则将这些更好的小区根据Rn进行降序排列，作为重选列表中的小区。然后，RRC就需要开启一个设计的重选定时器Treselect来监控重选小区列表中的第一个小区（也是目前的最好小区）是否能在一段时间内保持最好。当定时器溢出，该小区一直保持最好，则成功找到了最好小区，启动小区重选过程，重新驻留到该最好小区上；而如果在定时器溢出之前，通过新接收的测量值判断出最好小区发生了改变，则重启定时器，转而监控新的最好小区。
但需要注意的是：空闲模式下的重选有一种特殊的情况，就是当因为种种原因服务小区不满足驻留条件的时候（网络突然bar掉服务小区，或者通过测试值发现一段时间内服务小区的Sx＜=0），则将立即触发重选，根据已有的测量值选择一个最好的小区驻留。这种情况下如果还没有开启重选定时器Treselect，就不必再开启它了；而即使已经开启了，也应该立即停掉该定时器。
1.3
重选准则

UE在空闲模式下需要随时监测当前小区和邻小区的信号电平, 以选择一个最好的小区提供服务, 这就是小区重选过程, 连接模式下(CELL_FACH、CELL_PCH、URA_PCH)的小区重选准则与空闲模式下相同, 必须满足以下条件：
(1) UE在当前服务小区驻留超过Treselection;
(2) 当前服务小区Srxlev小于某一个值（同频小区或异频小区或系统间小区的重选门限）启动测量;
(3) 当前服务小区Qrxlevmeas+ Qhyst小于邻小区Qrxlevmeas - Qoffset且持续Treselection时间后执行重选。

表 1
重选参数

Qhyst	服务小区滞后值
Qoffset	服务小区与相邻小区的偏移, 类似于CELL_DCH 状态下的Cell individual offsets。
Treselection	小区重选过程中设置的一个定时器, 类似于滞后时间。

2
相关参数介绍
2.1
小区选择重选参数介绍
1.
小区重选参数介绍：

表 2 小区重选参数介绍

中文名称

最小值

最大值

默认值

参数说明

UE最小接收功(步长:2,单位:dBm)

-115

-25

-95

UE所需要的最小接收功率(配置时Qrxlevmin应该参考UE的接收灵敏度)
步长: 2, 单位: dBm
25.331协议中规定如下
Actual value Q-RxlevMin = (IE value * 2) + 1
Q-RxlevMin::=INTEGER(-58..-13)
同频小区测量门限
(步长: 2, 单位:
dB)

-105

91

51

(-105..91 by step of 2)
异频小区测量门限
(步长: 2, 单位: dB)

-105

91

51

(-105..91 by step of 2)
GSM测量的门限(单位: dB, 步长: 2)

-105

91

5

Gsm测量门限。
当前服务小区滞后量

0

40

4

取值(0..40 by step of 2)
小区重选定时器

0

31

2

小区重选偏移

-50

50

0

服务小区与相邻小区的偏移, 为修正值, 用于小区重选, 可以结合小区的业务量及负荷情况对该值做相应的调整, 目的是鼓励UE优先进入某些小区或阻碍UE进入某些小区。
单位: dB
T3212

0

255

16

取值范围：1～255。0表示不进行周期LA更新。
CN domain specific GSM-MAP NAS system info。
单位：6分钟。

Ø
Ue最小接受功率
设置该值的目的是避免UE在接收信号电平很低的情况下接入系统，即使接入但也无法提供用户满意的通信质量且无谓地浪费网络的无线资源。对该参数的设置应结合运营商的服务策略，即兼顾覆盖边缘的接入概率和通话质量。该值设置时需要考虑小区的大小、小区的覆盖情况、背景噪声等因素。减小该参数会扩大小区的允许接入范围，但此时通话质量可能会比较差。因此从网络性能评估的角度看，该值设置太低会导致覆盖边缘由于信号强度太弱而造成的掉话升高。设置太高的话会形成覆盖盲区。此外，对应干扰噪声较大的地区，应适当提高该值以保证通话质量。
Ø
小区测量门限
若该值取的过大，发起对相邻小区的测量早，增加了UE的开销，减少了待机时间，容易导致小区重选频繁。若该值取的过小，发起对相邻小区的测量晚，尽管减小了UE的开销及耗电量但可能会使UE不能及时的驻留在最好的小区，所以在取值时需适中选择。由于满足Srxlev > 0时才能满足小区选择重选的基本条件，所以该值设置为负数没有意义，UE收到后将作为0处理。若服务小区中未出现该值，则默认为要启动对邻小区的同频重选测量。
Ø
当前服务小区滞后量
当前服务小区的滞后量, 主要目的是避免频繁的小区重选, 用于TDD和GSM小区。设置该值的目的就是提高服务小区的优先级，降低小区重选的次数，减少不必要的位置更新，减轻信令负荷。可以根据服务小区的情况对该值作相应的调整。比如，某一小区业务量过载或小区处于拥塞状态，可以相应调低该小区的Qhyst值，使小区重选容易发生，从而达到均衡业务量及防止小区进一步拥塞的目的。
Ø
小区重选定时器
仅当新小区的质量持续好于服务小区Treselection时间后，UE才可以重选，可以避免不必要的频繁的重选动作。该参数取值过大，可能会使UE长期处于接收信号恶劣的情况下，而不能及时重选到信号质量好的小区中去；取值过小，会导致频繁的不必要的小区重选。
Ø
小区重选偏移

Qoffset为修正值，可以结合小区的业务量及负荷情况对该值做相应的调整，目的是鼓励UE优先进入某些小区或阻碍UE进某些小区。例如，若某一小区负荷较重，可以增大该值，使UE不容易重选进入该小区。Qoffset越大，本小区的排斥性越大。若某小区负荷较轻，可以减小该值，使UE比较容易重选入该小区。该值越小，该小区的倾向性越大。各个小区的Qoffset参数可以根据小区自身状况设置为不同的值。设置为0dB是指各个小区的业务量分布均匀，小区负荷状况相当，不需要对各个小区的优先级进行加权。
Ø
T3212
UE位置更新（LA）周期，用一个字节表示。CN的隐性关机时间一般设置为2小时，那么，RNC的T3212必须比2小时小，外场测试建议改为1.5小时。即将T3212默认值改为15(单位：6分钟)。
2.2
G网向T网重选主要涉及的参数
涉及的主要参数及含义如下：

表 3 QSearch_I含义介绍

QSearch_I
取值范围	含义
0~6	当GSM RSSI <=Qsearch_I*4-98(dbm)时启动对TD邻小区的测量
7	始终开启对TD邻小区的测量
8~14	当GSM RSSI >=Qsearch_I*4-106(dbm)时启动对TD邻小区的测量
15	始终关闭对TD邻小区的测量

表 4 TD_Offset含义

TD_Offset
取值范围	含义
0	Always,表示负无穷大，即终端始终重选到TD网络。
1~15	当TD信号比当前GSM RSSI >=TD_Offset*4-32(dbm)，并且持续5s以上时，终端执行到TD网络的重选过程。注意：GSM到TD网络的重选定时器固定为5s,是协议规定死的，无法进行更改。