LTE小区选择、重选与TAU过程 - 图文 下载本文

小区搜索就是UE与小区取得时间和频率同步,得到物理小区标识,并根据物理小区标识,获得小区信号质量与小区其他信息的过程。在选择或重选小区时,UE将会在所有频点上搜索小区。

在LTE系统中,同步信道是专门用于小区搜索的信号,分为主同步信道与辅同步信道。UE在同步信道上进行小区搜索的过程如下:

1. UE检测到主同步信道,获得5ms时钟同步。小区ID组内编号和主同步信号是一一映射关系,所以UE通过主同步过程获得物理小区标识所属的小区ID组内编号。

2. UE检测到辅同步信号,完成帧同步即完成小区时间同步。小区ID组和辅同步信号是一一映射关系,所以通过辅同步过程UE确定物理小区标识所属的小区ID组编号。 3. UE检测下行参考信号,获得小区信号质量。 4. UE读取BCH,获得小区其他信息。

在E-UTRAN系统中,对小区ID进行了分组,可以减少相关性检测的次数,在每个小区ID组中包含3个小区ID。通过小区ID组编号和小区ID组内编号就可以确定物理小区标识。

3.2.2 小区选择

当UE从连接态转移到空闲态时,或当UE选择一个PLMN后,都需要进行小区选择,选择一个小区驻留。

当UE从连接态转移到空闲态时,UE将会选择在连接态中的最后一个小区驻留,或者根据在RRC Connection Release信息中分配的频率选择Suitable Cell驻留。若没有满足以上条件的小区,则采用Stored Information Cell Selection选择小区,寻找Suitable Cell驻留。搜索不到suitable cell时,则启用Initial Cell Selection进行小区选择。

Stored Information Cell Selection

当UE采用Stored Information Cell Selection方式进行小区选择时,会根据USIM卡上保存的关于PLMN载波频点的信息,以及测量控制信息或者以前侦测到的小区参数。这些信息可以加快小区选择。

Stored Information Cell Selection的小区选择过程如下:根据已知的载波频点,搜索该频点上信号最强的小区。如果搜索到suitable cell,UE将会选择驻留在该小区。如果没有搜索到suitable Cell,UE将会启动Initial Cell Selection。

Initial Cell Selection

当UE采用Initial Cell Selection方式进行小区选择时,UE事先不需要知道哪个频点是E-UTRAN的载波频点。

Initial Cell Selection的小区选择过程如下:扫描UE支持的E-UTRAN带宽内的所有载波频点,搜索suitable Cell。在每个载波频点上,UE仅会搜索信号最强的小区。如果搜索到suitable Cell,UE将会选择驻留在该小区。如果没有搜索到suitable Cell,UE将选择一个acceptable cell驻留。

小区选择规则

UE进行小区选择时,需要判断小区是否满足小区选择规则。小区选择规则的基础是E-UTRAN小区参考信号的接收功率测量值,即RSRP。在小区选择时,小区的RSRP值必须高于配置的小区最小接收电平Qrxlevmin,且RSRQ(reference signal received quality)必须高于配置的小区最小接收信号质量Qqualmin,UE才能够选择该小区驻留。

小区选择规则的判决公式为:Srxlev>0 且 Squal> 0。 其中:

Srxlev = Qrxlevmeas-(Qrxlevmin+ Qrxlevminoffset)- Pcompensation Squal = Qqualmeas – (Qqualmin + Qqualminoffset)

?Qrxlevmeas:测量得到的小区接收信号电平值,即?Qrxlevmin:在

RSRP。单位为dBm。

eNodeB中配置的小区最低接收电平值。单位为dBm。

?Qrxlevminoffset:小区最小接收信号电平偏置值。这个参数只有在

UE尝试更高优先级

PLMN的小区时才用到,就是当UE驻留在VPLMN的小区时,将根据更高优先级PLMN的小区留给它的这个参数值,来进行小区选择判决。

?Pcompensation:max(PMax – UE Maximum Output Power,0),单位为?PMax:小区允许

dB。

UE的最大发射功率,用在小区上行发射信号过程中。单位为dBm。

本身的最大射频输出功率。单位为dBm。

RSRQ。单位为dB。

?UE Maximum Output Power:UE

?Qqualmeas:测量得到的小区接收信号质量,即?Qqualmin:在

eNodeB中配置的小区最低接收信号质量值。单位为dB。

?QQualminoffset:小区最小接收信号质量偏置值。这个参数只有在

UE尝试更高优先级

PLMN的小区时才用到,就是当UE驻留在VPLMN的小区时,将根据更高优先级PLMN的小区留给它的这个参数值,来进行小区选择判决。

3.2.3 邻区优先级

当UE正常驻留在一个小区时,UE会根据小区重选规则,重选一个小区进行驻留。小区重选是对邻区进行信号质量等级的测量,对不同优先级的小区,UE按不同的重选规则进行评估,重选一个小区。

在UE进行测量和小区重选时,都需要获取邻区的优先级信息。UE只对在系统消息中给出的具有优先级别的E-UTRAN频点和异系统频点进行小区重选,且不会对系统消息中列在黑名单的小区进行重选。不同RAT之间的频点不允许有相同的优先级。在进行同频小区重选时,UE将忽略频点优先级信息,也就说同频小区都是同优先级的,不存在不同优先级。

E-UTRAN频点和异系统频点的优先级分为两种:

?一种是绝对优先级(Absolute Priorities),该优先级通过参数

CellReselPriority设置,

并通过系统消息在小区广播中下发给UE。

?一种是专用优先级(Dedicated Priorities),在

UE释放无线资源时,通过系统内部专用

优先级算法直接生成,针对单个UE,通过RRC Connection Release消息下发。专用优先级也可由参数Priority决定,当专用优先级由参数Priority决定时,不同系统间的Priority不能交叉,即某个系统内所有频点的Priority应同时高于或低于另外一个系统的频点Priority。eNodeB灵活用户策略特性使Spid与Priority绑定。

非配置Priority产生的专用优先级只在定时器T320ForLoadBalance或T320ForOther期间有效。这两个定时器均通过RRC Connection Release消息下发。前者用于释放原因为“load balancing TAU required”,后者是在“other”释放原因下采用。定时器超时或UE进入连接态,专用优先级即不再有效。Priority定义的专用优先级有效时间为180分钟。

有关定时器的具体介绍请参见3GPP TS 36.331,SPID的具体介绍请参见《灵活用户策略特性参数描述》。

在Ran sharing场景下,UTRAN和GERAN频点的专用优先级可以按照运营商设置:在MO UTRANRANSHARE和GERANRANSHARE中设置CellReselPriority。确定UE的专用优先级时,优先使用UE的SPID对应的专用优先级;如果UE没有配置SPID则使用UTRANRANSHARE和GERANRANSHARE中配置的对应运营商的专用优先级。 在小区重选过程中,当UE驻留在一个suitable cell时,如果专用信令提供了专用优先级,则UE将丢弃系统信息内的绝对优先级信息。如果UE只有其他频点的优先级,而没有当前服务频点的优先级,则UE会认为当前服务频点的优先级最低。

在小区重选过程中,当UE驻留在一个acceptable cell时,UE仅会采用系统消息中提供的绝对优先级信息。即使有专用优先级的情况下,UE只保存专用优先级信息,并不使用专用优先级进行重选。

重定向是当E-UTRAN小区由于过载原因释放UE了,eNodeB根据各个频点配置的优先级,选择一个优先级最高的频点,在系统信息中下发给UE。若当前服务频点就是最高优先级频点,eNodeB将另一个优先级次高的频点和当前服务频点的优先级交换,将两者和其它频点的专用优先级信息在专用信令中下发给UE,并且为这些专用优先级设定有效时间T320ForLoadBalance。重定向是为了减轻当前频点的负载,确保UE再次接入时,不在当前这个负载很重的小区接入。重定向功能由参数HoModeSwitch中的子开关控制。

在以下情况之一,UE将会丢弃由专用信令提供的专用优先级:

?UE?UE

的PLMN是手动选择的。 进入连接态。

T320ForLoadBalance或T320ForOther超时。

?专用优先级有效时间

3.2.4 黑名单小区

UE在进行小区重选时,不会对在系统消息中广播的黑名单小区进行测量和选择。 黑名单小区分为同频黑名单小区和异频黑名单小区: ? 同频黑名单小区在SIB4中下发。 ? 异频黑名单小区在SIB5中下发。 黑名单小区通过PCI标识。 同频黑名单小区通过MO INTRAFREQBLKCELL配置,其中PhyCellId指定同频黑名单小区列表的起始PCI,PhyCellIdRange指示以PhyCellId为起始PCI的连续n个PCI组成此黑名单小区列表。 异频黑名单小区通过MO INTERFREQBLKCELL配置,其中DlEarfcn指示此黑名单小区列表所属的下行频点,PhyCellId指定此黑名单小区列表的起始PCI,PhyCellIdRange指示以PhyCellId为起始PCI的连续n个PCI组成此异频黑名单小区列表。 3.2.5 邻区测量