LTE網絡重選及切換參數(shù)詳解

1、LTE網絡重選及切換參數(shù)詳解小區(qū)選擇小區(qū)選擇發(fā)生在PLMN選擇之后，它的目的是使UE在開機后可以盡快選擇一個信道質量滿足條件的小區(qū)進行駐留。讀取系統(tǒng)信息例如，駐留、接入和重選相關信息，位置區(qū)域信息等；讀取尋呼信息；發(fā)起連接建立過程。一般來說，UE開機后會首先進行PLMN選擇，然后進行小區(qū)選擇/重選、位置登記等。由于PLMN選擇和位置登記主要是NAS的功能，下面將介紹小區(qū)選擇過程。PLMN IDPublic Land Mobile Network ID，公共陸地移動網絡ID, 由政府或它所批準的經營者，為公眾提供陸地移動通信業(yè)務目的而建立和經營的網絡標識。PLMN = MCC + MNC，例如中

2、國移動的PLMN為46000，中國聯(lián)通的PLMN為46001。MCCMobile Country Code 移動設備國家代碼三個數(shù)字，如中國為460。MNC移動設備網絡代碼Mobile Network Code，MNC是與移動設備國家代碼Mobile Country Code，MCC也稱為“MCC / MNC”相結合，以用來表示唯一一個的移動設備的網絡運營商。由所在國家分配，通常23數(shù)字組成。小區(qū)選擇類型：不同場景：初始小區(qū)選擇、存儲信息的小區(qū)選擇。不同時機：UE開機、從RRC_CONNECTED返回到RRC_IDLE模式、重新進入服務區(qū)(1) 初始小區(qū)選擇這種情況下，UE沒有儲存任何先驗信息

3、可以幫助其辨識具體的TD-LTE系統(tǒng)頻率，因此，UE需要根據(jù)其自身能力掃描所有的TD-LTE頻帶，以便找到一個合適的小區(qū)進行駐留。在每一個頻率上，UE只需用搜索信道質量最好的小區(qū)，一旦一個合適的小區(qū)出現(xiàn)，UE會選擇它并進行駐留?？臻e狀態(tài)下的UE需要完成的過程包括公共陸地移動網絡PLMN選擇、小區(qū)選擇/重選、位置登記等。一旦完成駐留，UE可以讀取系統(tǒng)信息如駐留、接入和重選相關信息、位置區(qū)域信息等，讀取尋呼信息，發(fā)起連接建立過程。(2) 基于存儲信息的小區(qū)選擇這種情況下，UE已經儲存了載波頻率相關的信息，同時也可能包括一些小區(qū)參數(shù)信息。UE會優(yōu)先選擇有相關信息的小區(qū)，一旦一個合適的小區(qū)出現(xiàn)，UE會

4、選擇它并進行駐留。如果儲存了相關信息的小區(qū)都不合適，UE將發(fā)起初始小區(qū)選擇過程。小區(qū)選擇過程中，UE需要對將要選擇的小區(qū)進行測量，以便進行信道質量評估，判斷其是否符合駐留的標準。小區(qū)選擇的標準被稱為S準則。當某個小區(qū)的信道質量滿足S準則時，就可以被選擇為駐留小區(qū)。S準則的具體內容如下：Srxlev > 0Srxlev = Qrxlevmeas (Qrxlevmin + Qrxlevminoffset) PcompensationSrxlex小區(qū)選擇S值，單位dBQrxlevmeas測量小區(qū)的RSRP值，單位dBmQrxlevmin小區(qū)中RSRP最小接收強度要求，單位dBm，廣播消息中獲得

5、Qrxlevminoffset當駐留在VPLMN上搜索高優(yōu)先級PLMN上的時候，采用Srxlev評估小區(qū)質量，需要對Qrxlevmin進行的偏移。用于防止乒乓效應。PcompensationMaxPEMAX  PUMAX ，0，單位dBPEMAX終端在小區(qū)中允許的最大上行發(fā)送功率，單位dBm，廣播消息中獲得PUMAX由終端能力決定的最大上行發(fā)送功率，單位dBm UE在進行小區(qū)選擇時，通過測量Qrxlevmeas 得到小區(qū)的值，通過小區(qū)的系統(tǒng)信息及自身能力等級獲取S準則公式中的其他參數(shù)，計算得到Srxlev，然后與0進行比較。如果Srxlev > 0，則UE認為該小區(qū)滿

6、足小區(qū)選擇的信道質量要求，可以選擇其作為駐留小區(qū)。如果該小區(qū)的系統(tǒng)信息中指示其允許駐留，那么UE將選擇在此小區(qū)上駐留，進入空閑狀態(tài)。LTE小區(qū)重選在空閑模式下，通過對服務小區(qū)和臨近小區(qū)測量值的監(jiān)控，來觸發(fā)小區(qū)重選。重選觸發(fā)條件的核心內容就是：存在有比服務小區(qū)更好的小區(qū)，且更好小區(qū)在一段時間內都保持最好。這樣一方面UE盡量重選到更好的小區(qū)去，另一方面又保證了一定的穩(wěn)定性，防止頻繁的重選震蕩。UE處于空閑狀態(tài)時會駐留在某個小區(qū)上。由于UE會在駐留小區(qū)內發(fā)起接入，因此，為了平衡不同頻點之間的隨機接入負荷，需要在UE進行小區(qū)駐留時盡量使其均勻分布，是空閑狀態(tài)下移動性管理的主要目的之一。為了到達這一目的

7、，LTE引入了基于優(yōu)先級的小區(qū)重選過程。同時，UE在某個頻點上將選擇信道質量最好的小區(qū)，以便提供更好的服務。小區(qū)重選可以分為同頻小區(qū)重選和異頻小區(qū)重選。同頻小區(qū)重選，可以解決無線覆蓋問題；異頻小區(qū)重選，不僅可以解決無線覆蓋問題，而且還可以通過設定不同頻點的優(yōu)先級來實現(xiàn)負載均衡。(1) 同頻小區(qū)重選測量準則：為了最大化UE電池壽命，UE不需要在所有時刻都進行頻繁的鄰小區(qū)監(jiān)測測量，除非服務小區(qū)質量下降為低于規(guī)定的門限值。具體來說，僅當服務小區(qū)的參數(shù)S(S值的計算方法與小區(qū)選擇時一致)大于系統(tǒng)廣播參數(shù)Sintrasearch時UE才啟動同頻測量。小區(qū)排序：對候選小區(qū)根據(jù)信道質量高低進行R準則排序，選

8、擇最優(yōu)小區(qū)。R準則表述如下：服務小區(qū) Rs = Qmeas,s + QHyst鄰小區(qū) Rn = Qmeas,n Qoffset(2) 異頻小區(qū)重選在異頻小區(qū)重選過程中，eNodeB可以通過對各頻點設置不同的優(yōu)先級參數(shù)來實現(xiàn)不同頻點小區(qū)的負載均衡。異頻小區(qū)重選主要包括以下幾個步驟。測量準則：對于系統(tǒng)信息指出的優(yōu)先級高于當前頻率優(yōu)先級的頻率，UE總是執(zhí)行對這些高優(yōu)先級頻率的測量(同頻重選)；對于系統(tǒng)信息指出的優(yōu)先級等于或低于當前頻率優(yōu)先級的頻率，UE的測量準則如下。1) 如果服務小區(qū)的S值大于門限值Snonintrasearch，不執(zhí)行測量；2) 如果服務小區(qū)的S值小于或等于門限值Snonintr

9、asearch，執(zhí)行測量。對異頻異系統(tǒng)測量： 如果未配置異頻/異系統(tǒng)測量門限值，則UE總是進行異頻或異系統(tǒng)小區(qū)測量 如果配置了異頻/異系統(tǒng)測量門限值： -Srxlev > SNonIntraSearch 并且 Squal > SNonIntraSearchQ ，則UE不對異頻或異系統(tǒng)小區(qū)進行測量 -Srxlev SnonIntraSearch 或者 Squal SNonIntraSearchQ ，則UE將對異頻或異系統(tǒng)小區(qū)進行測量。重選原則： 1. 當鄰區(qū)優(yōu)先級高于服務小區(qū)時，UE始終對該鄰區(qū)進行測量，只要滿足條件就重選 2. LTE優(yōu)先選擇同頻段小區(qū)，當電平低到某個程度時，啟動同

10、頻測量 3. 當服務小區(qū)電平繼續(xù)降低低到一定某個程度時，啟動異頻異系統(tǒng)門限，這里異頻異系統(tǒng)指的是同優(yōu)先級的 4. 同優(yōu)先級采用比較RSRP來決定重選到哪個小區(qū) 5. 對低優(yōu)先級小區(qū)的重選，必須同時滿足服務小區(qū)要低于某個電平，低優(yōu)先級小區(qū)必須高于某個電平，才會進行重選。 小區(qū)切換1. TD-LTE切換概述作為TD-SCDMA演進技術的TD-LTE系統(tǒng)，可以采用快速硬切換方法實現(xiàn)不同頻段之間以及各系統(tǒng)間的切換，從而更好地實現(xiàn)地域覆蓋和無縫切換，并且實現(xiàn)與現(xiàn)有3GPP和非3GPP的兼容。軟切換由于設備復雜度高、定時難度大，會帶來較高處理能力的需求，因而未被采用。核心網的設計也發(fā)生了相應的改變，增加了

11、系統(tǒng)架構演進(SAE)和3GPP模塊，實現(xiàn)了LTE系統(tǒng)與3GPP和非3GPP系統(tǒng)切換的兼容。 切換過程都會被分為4個步驟：測量、上報、判決和執(zhí)行。接收功率、誤比特率和鏈路距離都能夠作為測量標準從而進行理論上的估計和相應的處理。TD-LTE系統(tǒng)的切換是UE輔助的硬切換，他和FDD-LTE硬切換的最大區(qū)別在于：在TD-LTE中導頻信號是在一個特殊的時隙上進行傳輸，而FDD-LTE系統(tǒng)中導頻信道則占用一整個幀長度，所以基于導頻信道的測量標準對于TD-LTE來說并不是那么精確。所以對于TD-LTE的測量，還需要結合信道質量、UE的位置和導頻信號強度來進行。切換類型 在連接模式下的E-UTRAN內切換是

12、終端輔助網絡控制的切換。切換主要分成切換準備、切換執(zhí)行和切換完成3個部分。其中eNB包括以下幾種切換：通常進行此類切換的原因是：UE的測量報告顯示出存在比當前服務小區(qū)信道質量更好的鄰小區(qū)。此類切換是在UE喪失當前無線接入技術(RAT)覆蓋從而連接到其他RAT的情況下產生的。例如，一個UE遠離了城市區(qū)域從而喪失TD-LTE覆蓋，網絡就會切換到UE檢測到的質量次好的RAT，如通用移動通信系統(tǒng)(UMTS)或者全球移動通信系統(tǒng)(GSM)。 c.基于負載情況的切換 此類切換用于當一個給定小區(qū)過載時，盡量平衡屬于同一操作者的不同RAT間的負載狀況。例如，如果當一個TD-LTE小區(qū)非常擁擠，一些用戶就需要轉

13、移到相鄰TD-LTE小區(qū)或是相鄰UMTS小區(qū)中。切換過程：源eNB根據(jù)漫游限制配置UE的測量報告，UE根據(jù)預定的測量規(guī)則發(fā)送報告；源eNB根據(jù)報告及RRM信息決定UE是否需要切換。當需要切換時，源eNB向目標eNB發(fā)送切換請求；目標eNB根據(jù)收到的QoS信息執(zhí)行接納控制，并返回至ACK。：源eNB向UE發(fā)送切換指令，UE接到后進行切換并同步到目標eNB；網絡對同步進行響應，當UE成功接入目標eNB后，向目標eNB發(fā)送切換確認消息。：MME向S-GW發(fā)送用戶面更新請求，用戶面切換下行路徑到目標側；目標eNB通知源eNB釋放原先占用的資源。切換過程完成。相關參數(shù)介紹:事件觸發(fā)上報是3GPP協(xié)議中為

14、切換測量與判決定義的一個概念。報告配置包含相應事件的相關參數(shù)。目前eNodeB應用以下事件觸發(fā)相應動作：l 事件A1表示服務小區(qū)質量高于一定門限，當滿足事件觸發(fā)條件時UE便上報測量報告，eNodeB停止異頻/異系統(tǒng)測量。但在基于頻率優(yōu)先級的切換中，事件A1用于停止異頻測量。l 事件A2表示服務小區(qū)質量低于一定門限，當滿足事件觸發(fā)條件時UE便上報測量報告，eNodeB啟動異頻/異系統(tǒng)測量。但在基于頻率優(yōu)先級的切換中，事件A2用于啟動異頻測量。l 事件A3表示同頻/異頻鄰區(qū)質量相比服務小區(qū)質量高出一定門限，當滿足事件觸發(fā)條件的小區(qū)信息被上報時，源eNodeB啟動同頻/異頻切換請求。l 事件A4表示

15、異頻鄰區(qū)質量高于一定門限，滿足事件觸發(fā)條件的小區(qū)信息被上報時，源eNodeB啟動異頻切換請求。l 事件A5表示服務小區(qū)質量低于一定門限，同時異頻鄰區(qū)質量高于一定門限，滿足事件觸發(fā)條件的小區(qū)信息被上報時，源eNodeB啟動異頻切換請求。l 事件B1表示異系統(tǒng)鄰區(qū)質量高于一定門限，滿足事件觸發(fā)條件的小區(qū)信息被上報時，源eNodeB啟動異系統(tǒng)切換請求。l 事件B2表示服務小區(qū)質量低于一定門限，同時異系統(tǒng)鄰區(qū)質量高于一定門限，滿足事件觸發(fā)條件的小區(qū)信息被上報時，源eNodeB啟動異系統(tǒng)切換請求。事件A1停止異頻測量在基于覆蓋的異頻切換中，事件A1用于停止異頻測量，表示服務小區(qū)的質量已經高于一定門限值。

16、當事件A1滿足上報條件并上報eNodeB后，將觸發(fā)異頻測量的停止。3GPP協(xié)議中事件A1的判決公式如下。觸發(fā)條件：Ms-Hys>ThreshMs是服務小區(qū)的測量結果。Hys是事件A1遲滯參數(shù)，由參數(shù)InterFreqHoA1A2Hyst決定。Thresh -86(現(xiàn)網)事件A2觸發(fā)異頻測量在基于覆蓋的異頻切換中，事件A2用于異頻測量的觸發(fā)，表示服務小區(qū)的質量已經低于一定門限值。當事件A2滿足上報條件并上報eNodeB后，將觸發(fā)異頻測量配置的下發(fā)。3GPP TS 中，事件A2的判決公式如下。觸發(fā)條件：Ms+Hys<ThreshMs是服務小區(qū)的測量結果Hys是事件A2遲滯參數(shù)，由參數(shù)I

17、nterFreqHoA1A2Hyst決定Thresh -90現(xiàn)網查詢異頻切換組：LST INTERFREQHOGROUP:;假設UE占用A小區(qū)，且A小區(qū)異頻A1 RSRP觸發(fā)門限、異頻A2 RSRP觸發(fā)門限分別設置為-86、-90現(xiàn)網A1、A2事件遲滯為2現(xiàn)網根據(jù)A1事件觸發(fā)條件：觸發(fā)條件：Ms-Hys>Thresh可以推算出MS>-85時關閉測量。根據(jù)A2事件觸發(fā)條件：觸發(fā)條件：Ms+Hys<Thresh可以推算出MS<-91時啟動測量。-80-81-82-83-84-85-86-87-88-89-90-91-92-93-94-95-96-97當UE測量到A小區(qū)RSR

18、P值為紅色區(qū)域時，UE不進行測量；當UE測量到A小區(qū)RSRP值測量到藍色區(qū)域值時，UE則進行異頻測量；當UE測量到黃色區(qū)域時，UE是否進行測量取決于UE之前的狀態(tài)，即UE狀態(tài)不改變。場景1：基于A4的異頻A1 RSRP觸發(fā)門限-86dbm，基于A4的異頻A2 RSRP觸發(fā)門限-90dbmUE室外宏站向室內切換，室外宏站RSRP-65dbm,隨著向室內走去，到達室內占用宏站電平-84dbm,室內室分電平-71dbm，不會測量到室分信號。A1,A2事件遲滯 1dbm，時間遲滯640ms場景2：基于A4的異頻A1 RSRP觸發(fā)門限-86dbm，基于A4的異頻A2 RSRP觸發(fā)門限-90dbmUE室外

19、宏站向室內切換，室外宏站RSRP-65dbm,隨著向室內走去，到達室內占用宏站電平-92dbm,室內室分電平-71dbm，測量室分信號。A1,A2事件遲滯 1dbm，時間遲滯640ms同頻切換：A3事件 Mn+Ofn+Ocn-Hys > Ms+Ofs+Ocs+Off Mn:鄰小區(qū)測量結果Ofn:鄰小區(qū)頻率偏置(默認為0)(小區(qū))Ocn:鄰小區(qū)小區(qū)偏移量(建議修改) 鄰區(qū)Hys: 同頻切換幅度遲滯不建議修改切換組Ms:服務小區(qū)測量結果Ofs:服務小區(qū)頻率偏置不建議修改默認為0小區(qū)Ocs: 服務小區(qū)偏置不建議修改默認0小區(qū)Off:同頻切換偏置切換組同頻切換時間遲滯：320ms一般只修改鄰區(qū)參

20、數(shù)，因為鄰區(qū)參數(shù)是鄰區(qū)級的，修改只影響2個小區(qū)間的切換；而小區(qū)參數(shù)是小區(qū)級的，一修改就會影響本小區(qū)所有鄰區(qū)的切換。 Mn+Ocn-Hys > Ms+Off Ocn越大越容易切換異頻切換A4事件A4的觸發(fā)，即鄰區(qū)質量高于一定門限值。參照3GPP協(xié)議規(guī)定的事件A4判決公式如下。觸發(fā)條件：Mn+Ofn+Ocn-Hys>ThreshMn：鄰小區(qū)測量結果Ofn：鄰小區(qū)頻率偏置Ocn：鄰小區(qū)小區(qū)偏置建議修改Hys：是事件A4遲滯參數(shù)Thresh：基于覆蓋的異頻RSRP觸發(fā)門限(-95dbm)事件A4的時間遲滯(640ms)A1 A2 A4門限設置的原則1. 應使UE盡量占用RSRP值較高的小區(qū)，如果遇到RSRP值和SINR值都較高的無法滿足條件的情況，應使UE盡量嚴重SINR值較高的小區(qū)；2. 當兩個小區(qū)的SINR值都較高時，應使UE盡量占用D頻段小區(qū)。3. 在不影響切換及時性時，應盡量減小A1、A2門限，以免因異頻測量導致的上下行調度次數(shù)降低。常見問題分析：1.漏配鄰區(qū)導致切換失敗同頻，異頻例：室外UE占用濟源一中-HLH-2小區(qū)，隨著走向濟源市林業(yè)局室內RSRP不斷衰減，直到脫網也無法切換。查詢命令：LST EUTRANINTERFREQNCELL：；