[4G&5G专题-92]：流程 - 4G LTE 终端在RRC IDLE空闲状态下的小区选择与小区重选

目录

第1章 小区选择与小区重选概述

1.1 小区连接性管理分类

1.2 什么是小区选择

1.3 什么是小区重选

1.4 手机的状态

1.5 手机在IDLE状态下的行为

第2章 小区选择与小区重选流程

2.1 状态机图

2.2 小区参考信号测量

第3章 小区选择（抉择在终端）

3.1 小区选择的参数

3.2 小区选择的S准则

第4章 小区重选（抉择在终端）

4.1 什么是小区重选

4.2 LTE重选的触发条件（启动准则）

4.3 LTE邻区信息

4.4 LTE频段以及优先级

4.5 同频LTE小区优先级设置

4.6 LTE重选的S准则

4.7 异频小区重选判决（高频率优先级）

4.8 同频小区的重选判决（同频率优先级）

4.9 选择低优先级邻区的判决条件（低频率优先级）

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第1章 小区选择与小区重选概述

1.1 小区连接性管理分类

移动性管理（MM，Mobile Management）即是对移动终端位置信息、安全性以及业务连续性方面的管理，努力使终端与网络的联系状态达到最佳，进而为各种网络服务的应用提供保证。

 

1.2 什么是小区选择

小区选择：终端开机后，还没有驻留小区，需要从众多小区中选择一个小区的过程，称为小区选择, 小区选择后，如果没有其他业务，则进入IDLE状态。

 

1.3 什么是小区重选

小区重选：处于IDLE态下的终端，如果已经驻留了一个小区，但有了新的更好的小区，则需要重选选择，驻留到新的小区中，则称为“小区重选”

 

1.4 手机的状态

 

（1）空闲态：

空闲态则是UE接收到自身高层配置的连接建立请求消息时候，所进行无线资源和无线信道的配置。

而通俗的理解则是在用户开机之后需要拨号的时候则需要进行随机接入。

在随机接入的过程中，首先需要通过MAC来建立上行同步，并通知高层进行RRC建立连接，建立SRB1，但没有进一步的业务传送。

终端处于监控与 跟随网络的状态。

 

（2）连接态：

正常连接状态顾名思义则是在通话的整个过程则称作为连接状态，在此状态下，需要建立SRB2和DRBS以完成无线链路的建立，只有建立起来之后才能进行通信。

 

1.5 手机在IDLE状态下的行为

 

第2章 小区选择与小区重选流程

小区选择与小区重选流程相似，因此放在一起探讨。

2.1 状态机图

2.2 小区参考信号测量

小区的参考信号CRS是小区选择与重选最重要的输入依据。

• RSRP (Reference Signal Receiving Power，参考信号接收功率) 是LTE网络中可以代表无线信号强度的关键参, 是在某个符号内承载参考信号的所有RE(资源粒子)上接收到的信号功率的平均值.
• RSRQ（Reference Signal Receiving Quality）表示LTE参考信号接收质量。
• RSSI (Received Signal Strength Indication) 表示接收的信号强度指示，用来判定链接质量，以及是否增大广播发送强度。
• RSSI是整个小区带宽的信号强度，是混合了所有子载波信号的OFDM时域符号的强度， RSRP小区带宽内的参考信号的平均信号强度，是OFDM解调后的子载波的信号 强度。

 

第3章 小区选择（抉择在终端）

小区选择：终端开机后，还没有驻留小区，需要从众多小区中选择一个小区的过程，称为小区选择, 小区选择后，如果没有其他业务，则进入IDLE状态。

3.1 小区选择的参数

下述与小区选择相干的参数都是手机中SIB1消息中获取的。

 

3.2 小区选择的S准则

• 小区实际的RSRQ > 允许接入小区接入的最小信号电平
• 小区实际的RSRQ>  允许接入小区接入的最小信号质量

 

第4章 小区重选（抉择在终端）

4.1 什么是小区重选

小区重选：处于IDLE态下的终端，如果已经驻留了一个小区，但有了新的更好的小区，则需要重选选择，驻留到新的小区中，则称为“小区重选”

4.2 LTE重选的触发条件（启动准则）

相对于2G/3G, 重选的触发条件或启动准则是LTE新引入的设计，目的是防止终端频繁的进行小区重选。

在LTE中，并不是遇到比当前好的小区，就会立即进行小区重选的。是否需要启动小区重选的S准则，是有条件的。且这个条件是可以设置的。

LTE中的小区重选的条件比3G要灵活多变很多。

 

4.3 LTE邻区信息

邻区的信息，是终端从邻区列表中获得的，邻区配置终端通过中RRC configuation从基站获得，而基站的邻区信息是通过网管配置或ADR自动获取的。

• carrier Freq: 即Earcfn。
• allowed Meas Bandwidth：允许测量的带宽。
• presence antena port1：若设置为true，表示所有的邻区至少有两个特定小区天线端口。
• offset Freq：频率偏移。
• 邻区列表：添加修改邻区列表：cellindex，pci，邻区偏移量； 黑名单添加修改删除列表

 

4.4 LTE频段以及优先级

与小区重选相干的频点的优先级如下：

（1）不同频点的优先级

这个优先级用于在小区重选中，优先选择哪个频点做小区测量，只有目标频点的重选优先级比当前频点的优先级高，才会选择目标小区的频点设施信号电平和信号质量的 测量。

这种优先级分为固定的频点优先级和临时性的频点优先级。

之所以设置频点优先级，有如下两个因素

• LTE分配了不同频带，有些频段建议优先使用，有些频段只有在特殊情况下才能使用，因此不同频段间的优先级不同。
• LTE与其他制式的频段有优先级不同，比如3G, 2G。 在LTE系统中，建议尽量是LTE的频段高于2G/3G的频段，尽量使2G/3G/4G的终端，尽可能的使用4G的小区，而不是回退到2G/3G的小区，即使2G/3G的小区的信号质量比较LTE小区的信号质量要好。

小区频点的重选优先级的参数如下所示：

 

4.5 同频LTE小区优先级设置

同频小区之间的频率优先级相同，同频小区的重选主要依赖于当前服务小区的参考信号的信号电平与信号质量。

只有自身的信号电平比较低时才启动测量，而不是目标小区的信号质量比自己好，就开始重选。

至于当前驻留小区的信号电平低于哪个量化的值，见如下的两个参数：

这两个参数是通过SIB小区获取的。

 

4.6 LTE重选的S准则

（1）至此，已经获取了如下的信息

• 当期驻留小区的信号电平与信号质量低于了设定的门限
• 当前驻留小区的频段的优先级
• 相邻小区的频段的优先级
• 目标小区的信号强度与信号质量

这时候，就开始启动小区的重选判决了。

 

4.7 异频小区重选判决（高频率优先级）

（1）基本思想

如果目标小区的频段优先级比当前驻留的小区频段的优先级高，则

• 只要求目标小区的参考信号的电平和质量比设定小区接入的要求值高即可选择该目标小区。
• 不要求目标小区的信号电平和信号质量比当前驻留小区的信号电平和信号质量好。

这种设计是基于这样的一种策略：频段选择更重要。

（2）示意图

（3）不同制式重选门限值

在多制式的手机中：

• 频率优先级尽量设定LTE的频段高于CDMA和GSM.
• LTE的重选门限可以适当低一些，而CDMA和GSM的重选门限就尽量高一些。

上述的设置，确保多制式的手机，尽可能的工作在LTE的小区中。

 

4.8 同频小区的重选判决（同频率优先级）

（Next小区的信号强度-偏置量后的信号强度），比（当前驻留小区的信号质量+迟滞量的信号强度值）还高，并且持续一段时间（如3s），则可以重选Next小区。

迟滞、偏置、时间这三个参数的引入，就是避免小区重选的PingPong效应或频繁的同频小区重选。

 

4.9 选择低优先级邻区的判决条件（低频率优先级）

（1）基本思想

如果比当前服务/驻留小区优先级高的频段的小区的信号电平，达不到要求。且当前当前服务/驻留小区的信号电平有很差，这时候，不得不选择优先级比当前驻留小区优先级低的小区，如2G或3G小区。

对于选择2G/3G这种优先级低的频段的小区，判决条件的条件会根据苛刻，才会选择目标小区：

• 当前LTE服务小区的信号电平足够低
• 目标2G/3G小区的信号电平足够好

（2）示意图

 

备注：

2G GSM只有在RRC connected情形下，才能测量信号质量。在IDLE状态下，只有信号电平。

 

（3）不同制式重选门限值