小区选择与小区重选

family_wang

．小区选择（Cell Selection）

定义：当MS开机（或从无服务区域进入有服务区域）后，它会试图与SIM卡允许的GSM PLMN取得联系，因此移动台将选择一个合适的小区驻留，并从中提取控制信道的参数和其它系统信息，这种选择过程被称为“小区选择”。

!`"s4~9f0aMS在选择某个小区后，则调谐到该小区的BCCH频点上，监听（接收）BCCH上的系统消息从而得到该服务小区的LAI等信息，在CCCH上接收寻呼消息。

1．1．小区选择条件

服务小区的C1 > 0（必须）

C1 ＝ A － MAX（B，0）

A ＝ RXLEV Average（MS的平均接收电平） － P1

"d-O)I&[/Z,M1@ |  国内领先的通信技术论坛B ＝ P2 － Max Output Power of MS（MS的实际最大发射功率）

P1 ＝ rxlev_access_min（服务小区的最小接入电平）

P2 ＝ ms_txpwr_max_cch（服务小区允许的MS最大发射功率）

-D1L8f)]2J1}!C'@由上述公式得到，A判定下行链路状态，B判定上行链路状态。A > 0下行链路状态正常，B < 0上行链路正常，且要保证C1 > 0，A必须大于零。

$d;B!];l8~7X)k3r)kwww.mscbsc.comC1（path loss criterion parameter）由每个MS计算得到。当MS搜寻小区时，在小区的优先级相同的条件下，仅仅考虑C1为正的小区，被选小区的C1必须比在同一位置区中发现的其它小区的C1都要高。

C1的值在小区重选中也被使用，若移动台在服务的小区中的C1小于0，且持续5秒，则表示该小区的无线路径损耗台大，移动台启动小区重选。移动台每5秒计算一次C1，具体见下文。

1．2．小区选择流程

小区选择分为存储列表方式和普通方式

1.2.1 存储列表方式

MS关机时会把最后的PLMN网络和最后的BA（BCCH分配）列表存储在SIM卡中，当MS再次开机进行小区选择时，将首先搜索上次关机时存在SIM卡中的BCCH载波，进行网络选择和小区选择。如可以驻留，则选择该小区为服务小区，否则，将对存储的BA列表（IDLE表）中的BCCH频点进行搜索。BA列表分为IDLE表和ACTIVE表。

(1) BA  IDLE列表：该列表信息在BCCH上通过系统消息2发送，用于MS在空闲模式下的小区选择和重选，最多包含32个BCCH频点。移动通信,通信工程师的家园,通信人才,求职招聘,网络优化,通信工程,出差住宿,通信企业黑名单;

(2) BA  ACTIVE列表：该列表通过SDCCH上通过系统消息5发送，其中的频点时MS在专用模式（通话状态）下测量的相邻小区频点，在小区切换时起作用，最多包含32个BCCH频点。

1.2.2 普通方式

如果MS并无存储的BCCH消息，它将首先搜索完所有的124个RF信道（如果为双频手机还应搜索374个GSM1800的RF信道），并在每个RF信道上读取接收的信号强度，计算出平均电平，整个测量过程将持续3~5s，在这段时间内将至少分别从不同的RF信道上抽取5个测量样点。

MS将调谐到接收电平最大的载波上，判断该载波是否为BCCH载波（通过搜寻FCCH突发脉冲），若是，MS将尝试解码SCH信道来与该载波同步并读取BCCH上的系统广播消息。若MS可正确解码BCCH的数据，并当数据表明该小区属于所选的PLMN、参数C1值大于0、该小区并未被禁止接入、MS的接入等级并未被该小区禁止时，MS方可选择该小区。否则，MS将调谐到次高的载波上直到找到可用的小区。

2．小区重选（Cell Reselection）

定义：MS在空闲（IDLE）模式下因位置变动、信号变化等因素导致重新选择服务小区的过程。

在网络控制模式0（Network Control0 — NC0）下，是由MS根据测量报告（Management Report，MR）自主完成小区重选过程。

2．1．小区重选条件

!m1G6[,u%a$O9I:z在这里不考虑小区状态异常状况，且当C2算法未被激活时，C2 ＝ C1。

       （1）MS为空闲模式

       （2）当前服务小区C1 < 0的时间超过5秒

       （3）相邻小区C1大于当前服务小区C1的时间超过5秒

       （4）相邻小区C2大于当前服务小区C2 ＋ CRH的时间超过5秒

注明：每次由C2引起的小区重选至少间隔15秒，以避免MS频繁进行小区重选占用系统资源。MS至少每5秒计算一次服务小区和相邻小区的C2值；另，在引入GPRS后，无论服务小区与相邻小区是否在不同的位置区，CRH在小区重选过程中均起效。

2．2．小区重选算法

C1 ＝ A － MAX（B，0）

#^;^"@*[!T)]1a l1A2K |  国内领先的通信技术论坛C2 ＝ C1 ＋ cell_reselection_offset － temporary_offset × H － cell_reselect_hysteresis（penalty_time < 31）

n3~%R4x;}-d3e"Nwww.mscbsc.comC2 ＝ C1 ＋ cell_reselection_offset － cell_reselect_hysteresis（penalty_time ＝ 31）

1_!\9s1o,r;h#A*y |  国内领先的通信技术论坛H ＝ 0 （penalty_time － T < 0）

H ＝ 1 （penalty_time － T > 0）

.@/U0k5f,c&]T ＝ 相邻小区在MS当前最强6个邻区列表中持续时长

说明：仅cell_reselect_hysteresis取值来自当前服务小区，而其余参数取值均来自相邻小区。

2．3．小区重选参数

2.3.1. cell_reselect_param_ind — 小区重选指示

作用：决定网络是否通过系统消息向MS广播C2的参数（cell_bar_qualify, cell_reselect_offset, temporary_offset, and penalty_time），即是否启用C2算法。

取值：    0 — 不广播

1 — 广播

命令 disp_element cell_reselect_param_ind <location> <cell_desc>

       chg_cell_element cell_reselect_param_ind <value> <cell_desc>

2.3.2. cell_reselect_offset — 小区重选偏置

作用：决定C2与C1间的差别

取值：0 — 0 dB

      1 — 2 dB

      2 — 4 dB

      ……

      63— 126 dB

命令：disp_element cell_reselect_offset <location> <cell_desc>

      chg_cell_element cell_reselect_offset <value> <cell_desc>

2.3.3. cell_reselect_hysteresis — 小区重选延迟

作用：对cell_reselect_offset的补偿，减少cell_reselect_offset对小区重选的影响，只有相邻小区的C2大于当前服务小区C2的值超过CRH，且持续超过5秒钟才会发生小区重选过程，避免频繁小区重选。

取值：0 — 0 dB

      1 — 2 dB

      2 — 4 dB

      ……

      7 — 14 dB

命令：disp_element cell_reselect_hysteresis <location> <cell_desc>

      chg_cell_element cell_reselect_hysteresis <value> <cell_desc>

2.3.4. temporary_offset — 小区重选临时偏置

作用：对cell_reselect_offset的补偿，减少cell_reselect_offset对小区重选的影响，需要与penalty_time共同作用，避免频繁小区重选。移动通信,通信工程师的家园,通信人才,求职招聘,网络优化,通信工程,出差住宿,通信企业黑名单1S,H3a4x&D1C

取值：0 — 0 dB

      1 — 10 dB

      2 — 20 dB

      ……

      7 — 70 dB

命令：disp_element temporary_offset <location> <cell_desc>

      chg_cell_element temporary_offset <value> <cell_desc>

2.3.5. penalty_time

作用：对cell_reselect_offset的补偿，减少cell_reselect_offset对小区重选的影响，需要与temporary_offset共同作用，避免频繁小区重选。

取值：0 — 20秒

      1 — 40秒

      2 — 20 dB

      ……

      30 — 620 dB

命令：disp_element penalty_time <location> <cell_desc>

      chg_cell_element penalty_time <value> <cell_desc>

2.3.6. rxlev_access_min — 小区最小接入电平

作用：允许MS接入网络的最小接入电平的门限，北京移动网络该参数设置不能大于-90dBm。

取值：0 — <= -110 dBm

      1 — -109 dBm

      2 — -108 dBm

      ……

      63 — -47 dB

命令：disp_element rxlev_access_min <location> <cell_desc>

      chg_cell_element rxlev_access_min <value> <cell_desc>

2.3.7. ms_txpwr_max_cch — MS最大发射电平

作用：允许MS最大发射信号电平的门限。

取值：

       2 to 19 for PGSM and EGSM cells

       Value        Range        Value        Range

       2        39dBm        11        21dBm

       3        37dBm        12        19dBm

       4        35dBm        13        17dBm

       5        33dBm        14        15dBm

       6        31dBm        15        13dBm

       7        29dBm        16        11dBm

       8        27dBm        17        9dBm

       9        25dBm        18        7dBm

       10        23dBm        19        5dBm

       0 to 15, 29, 30, 31 for DCS1800 cells

       Value        Range        Value        Range

       29        36dBm        7        16dBm

       30        34dBm        8        14dBm

       31        32dBm        9        12dBm

       0        30dBm        10        10dBm

       1        28dBm        11        8dBm

       2        26dBm        12        6dBm

       3        24dBm        13        4dBm

       4        22dBm        14        2dBm

       5        20dBm        15        0dBm

       6        18dBm

命令：disp_element ms_txpwr_max_cch <location> <cell_desc>

      chg_cell_element ms_txpwr_max_cch <value> <cell_desc>

3．小区重选滞后参数(CRH)

基站的900/1800小区中如果一个话音很忙另一个却是数据很忙,那肯定要进行分担的，1800本来就是为分担话务，也有专门的信道来进行数据和语音业务的转化。

CRH：小区重选迟滞。

在GSM中，CRH是作为位置区更新时的迟滞值，只对位置区边缘的小区起作用；然而在GPRS中作为小区重选迟滞，对每个小区都起作用，在一定程度上减少频繁的小区重选。

移动台进行小区重选时，若原小区和目标小区属不同的位置区，则移动台在小区重选后必须启动一次位置更新过程。由于无线信道的衰落特性，通常在相邻小区的交界处测量得到的两个小区的C2值会有较大的波动，从而使移动台频繁地进行小区重选。尽管移动台两次小区重选的间隔时间不会小于15秒，但对位置更新而言15秒的时间是极其短暂的。它不但使网络的信令流量增加、无线资源得不到充分利用，并且由于移动台在位置更新的过程中无法响应寻呼，因而使系统的接通率降低。为了减小这一问题的影响，GSM规范设立了一个参数，称为小区重选滞后。要求邻区（位置区与本区不同）信号电平必须比本区信号电平大，且其差值必须大于小区重选滞后规定的值，移动台才启动小区重选。

CRH的作用：

如果服务小区的C2小于邻区的C2，5秒以上时，将发生小区重选，为防止两小区属于不同的LA，引起不停的LAI UPDATE。为此增加一个数据CRH，以防止这种情况的发生。

CRH取值太大与太低的情况：

太低时，切换频繁，信令负荷加大。

太大时，无益于MS去选择更加小区。当然如果是双频网间，CRH大点没关系。

对GPRS性能的整体优化不光是进行数据优化，为了测试移动应用能力，体验用户感受，还需要模拟用户的使用行为，进行测试优化，包括DT测试和CQT测试。

富余和优质的网络覆盖是GPRS业务的理想使用状态，但是在实际应用当中，小区重选、小区资源的差异、无线环境（C/I比）都会影响吞吐量，并使时延增加。GPRS手机进行小区选择／重选时遵循C1/C2算法，参数CRH或CRO控制着小区重选，设置过小，导致重选频繁，对小区边缘的用户产生严重影响，设置过大，则易引发干扰造成吞吐量下降。因此，合理的控制小区重选，提升C/I比是改善移动性能的关键。通过多种测试手段，我们可以发现问题，结合GSM的性能统计分析，进行小区参数和天线系统的优化，达到改善GPRS移动性能的目的。

小区重选参数CRO和CRH:　GPRS手机在进行GPRS业务时，自己判断进行小区重选，在现在的网络配置下，由于没有PBCCH，采用与GSM相同的C1/C2算法。

与GSM不同的是，手机在Ready状态下作小区重选时，即使没有跨位置区，也会考虑CRH。当相邻被选小区的C2比服务小区的C2高出CRH达到5秒钟时，便会发生小区重选。因此对于那些有高BLER问题的小区，可以尝试减少CRO的值，使得C1/C2的值相应减少，缩小覆盖面积，解决干扰问题；另一方面，可以查看该小区的CRH设定是否过高，如果较其它小区明显过高，可适当减小其数值，使得手机在信号强度减小时，尽快作小区重选。但是，对于那些有不少信号强度足够好的小区同时覆盖，但是没有一个主控小区的区域，由于小区重选频繁，GPRS传送速率将受到严重影响，甚至中断，这个时候应该增加CRO或CRH值，以确定主选小区，避免频繁的小区重选。

小区重选滞后参数(CRH)

值域：

0～14，步长为2

单位：dB

缺省值：8～10（市区双频组网，不共位置区），6（一般情况）

即CELL_RESELECT_HYSTERESIS，是在决定是否跨位置区重选时应用的参数。其作用参见小区重选磁滞参数中的描述。本参数的设置是为了防止频繁位置更新导致网络信令流量加大及降低寻呼消息丢失的危险性。本参数设置过小，会导致位置更新的“乒乓”效应，SDCCH上的信令负荷增加；并且由于MS在位置更新过程中无法响应寻呼，致使系统的接通率降低。设置过大，当MS进入一个新的位置区时，可能在较长时间内驻扎的小区不是最好的。