LTE小区重选准则浅析-v2.2VV

LTE小区重选准则浅析

熊健翔星河亮点通信软件有限责任公司

莫宏波工业和信息化部电信研究院标准所

【摘要】

文章从小区选择过程及其相关算法入手，展开了对小区重选的讨论，在重选优先级的基础上，详细介绍不同优先级邻小区的测量启动规则和重选准则，并向读者展示了UE移动状态对小区重选的影响。最后，针对未来LTE组网中可能遇到的问题，提出重选关键网络参数的优化配置方案。

【关键词】

LTE；E-UTRA；小区重选；小区选择

1 引言

随着核心规范的相继完成，LTE技术越来越完整的展现在世人面前。与之前所有的蜂窝移动通信系统一样，成功的小区驻留是网络向用户提供服务的基础，因此，小区重选过程在LTE接入网操作中依然具有极其重要的意义。

LTE系统的接入网部分E-UTRA（Evolved Universal Terrestrial Radio Access）相对于UTRA 系统在L3做出了较大的简化，但小区重选的复杂程度却并未减少。从E-UTRA小区的系统广播消息来看，包括MIB在内共有12个系统消息块，其中SIB3到SIB8全部为重选相关信息，而SIB1和SIB2也都与之密切相关，由此可见小区重选的重要性及复杂度。而本文在深入介绍重选准则的同时，也将对这些系统消息参数进行梳理。

2 小区选择过程

作为基础，本章首先介绍小区选择过程及其关键算法——S准则。

S准则是指，UE需要计算出小区的Srxlev值，当Srxlev > 0时，该小区应被认为是一个合适的小区，否则该小区应被忽略。其中Srxlev的计算方法如下：

表2-1对算法中的参数进行了简要的说明：

表2-1 S准则参数说明表

一个小区的S值可被理解为特定UE在小区选择阶段所见的小区信号质量的好坏。当一个PLMN被选定后，UE将启动小区选择过程，过程根据UE中是否保存有载频的相关信息，分为“初始小区选择”和“基于已存信息的小区选择”两种情况。

在第一种情况下，UE将顺序搜索E-UTRA每个载频上的最强小区，考察其是否符合小区选择的S准则，一旦发现合适的小区，该小区即被作为小区选择和驻留的对象上报UE非接入层，小区搜索停止。

而在“基于已存信息的小区选择”的情况下，UE将利用之前存储的载频信息及相关小区参数，仅对特定频率或特定小区进行搜索。该方式能够降低小区选择过程的负担，并缩短其时间消耗。

小区选择过程结束后，UE驻留于某个E-UTRA小区，开始小区重选的评估。

3 小区重选的关键算法

在Idle状态下，UE可能出于某些原因离开当前服务小区，向邻小区进行驻留，该过程即小区重选。大多数小区重选与网络环境的变化有关，这种情况下，UE将在一定程度上选择能够提供更优质服务的小区；小区重选也可能由网络间接发起，例如通过RRCConnectionRelease消息重新分配特定载频优先级等等。但任何一种LTE的小区重选，都将严格依据本章介绍的评估准则展开。

3.1 小区重选优先级

LTE所引入的小区重选优先级是UE在进行重选时最先需要考虑的参数，之后所有的测量启动规则和重选准则将按照不同优先级进行分类讨论。因此本章第一节对小区重选优先级加以说明。

小区重选优先级由网络侧配置，可以通过服务小区广播的方式告知UE，对应参数cellReselectionPriority，取值范围为(0..7)。该参数取值越大，表示对应载频上所有小区的重选优先级越高。需要注意的是，重选优先级并不具体到某一小区，而是某个RAT的某个载频，

也就是说，同一RAT下同一载频上的所有小区拥有相等的优先级，而不同载频间优先级可能相等或不等。这些参数散布于SIB3至SIB8中，如下表所示：

表3-1 重选优先级参数分布表

除系统广播外，小区重选优先级同样可以通过RRCConnectionRelease消息告知UE。当UE收到包含cellReselectionPriority的RRCConnectionRelease消息时，所有小区重选优先级必须以该消息中的配置为准，忽略系统广播消息值。通过该机制，网络能够主动引导UE进行系统间小区重选，进而完成CS域的语音呼叫。

重选优先级确定之后，针对不同优先级的小区，UE将选用不同的测量启动规则以及重选判决准则。

3.2 测量启动规则

随着UE成功进入小区驻留状态，持续的本小区测量也随即开始。RRC层通过RSRP测量结果计算Srxlev，并将该值与同频/非同频测量启动门限S intrasearch和S nonintrasearch进行比较，作为是否启动邻小区测量的判决条件之一。

S intrasearch和S nonintrasearch在SIB3中广播，IE类型为OPTIONAL。

邻小区测量是否启动的规则如下：

●对于重选优先级高于服务小区的载频，UE必须始终对其进行测量；

●对于重选优先级等于或低于服务小区的载频，分为同频和非同频两种情况处理：

o同频测量情况下：

•当服务小区的Srxlev值> S intrasearch时，UE可自由决定是否进行同频测量；

•当服务小区的Srxlev值<= S intrasearch，或系统消息中S intrasearch为空时，UE 必须进行同频测量；

o非同频（异频和系统间）测量情况下：

•当服务小区的Srxlev值> S nonintrasearch时，UE可自由决定是否进行异频及系统间测量；

•当服务小区的Srxlev值<= S nonintrasearch，或系统消息中S nonintrasearch为空时，UE必须进行异频及系统间测量。

邻小区测量的结果，将反映为UE维护的邻小区S值列表，以及后文即将提到的R值列

表，用于各优先级重选准则算法。

3.3 小区重选准则

针对不同优先级载频上的小区，重选算法有着明显的区别：优先级越低，重选判决准则越苛刻，UE向其上发生重选的机会也就越小。这虽然使得小区重选的运算复杂度有所增加，但却保证了UE能够从网络侧获得最佳的服务。

当多个优先级下均存在可重选小区时，UE应只在其中优先级最高的小区中进行选择。

本节将开始详细讨论各种小区重选准则。

3.3.1 高优先级小区重选准则

对于重选优先级高于当前服务载频的小区，若：

o该邻小区Srxlev高于门限值Thresh x, high，并持续Treselection RAT；同时，

o UE已在当前服务小区驻留超过1秒以上。

则UE应触发向该邻小区重选的流程。

其中，Thresh x, high为重选门限值，针对E-UTRA下各个非服务载频、以及inter-RAT下各个载频，分别在SIB5、SIB6、SIB7、SIB8中广播，对应IE为threshX-High；

Treselection RAT为时间滞后值，针对E-UTRA下各个载频、以及各个inter-RAT，分别在SIB3、SIB5、SIB6、SIB7、SIB8中广播，对应IE为t-ReselectionEUTRA、t-ReselectionUTRA、t-ReselectionGERAN、t-ReselectionCDMA2000，单位：秒。

在高优先级小区重选过程中，UE无需考虑服务小区信号质量的好坏。一旦高优先级载频上有小区信号质量可以接受，就将进行重选。

3.3.2 同等优先级小区重选准则

同等优先级小区包括服务载频下的其它小区，也可以是E-UTRA的其它Inter-frequency 载频，但不能是inter-RAT小区，这是因为不同RAT的小区重选优先级也不相同。

这里，我们需要引入小区重选的R准则，用于同等优先级情况的判决。

R准则是指，UE应计算出所有符合S准则的小区的R值，并按照R大小进行排序，排在第一位的小区将被认为是最优小区。R值计算方法如下：

其中，R s和R n分别代表服务小区和邻小区的R值。式中其它参数在下表中简要说明：

表3-2 R准则参数说明表