ShareTechnote系列LTE(8):小區搜索

小區搜索

        8.1 小區搜索(測量、評估、檢測)

        這裏小區搜索是指代表測量、評價、檢測過程的總稱,這與小區選擇過程緊密相關,因爲UE在進行小區選擇之前首先要經歷這個搜索過程,同時,在空閒模式下,這一過程對UE的能量消耗也有很大的影響。

        8.2 基本術語

        DRX週期:其實是一種時鐘(計時器)。測量/評估/檢測過程按DRX週期數指定的特定間隔執行。(在空閒模式下,此DRX週期由網絡通過SIB1確定)。

        掃描:這個術語在任何規範中都沒有經常提及,但是大多數UE都執行這個過程,這是一個調整到特定頻率並只測量最簡單信號質量(如RSSI)的過程。通常在測量前,UE先進行掃描,然後選擇候選小區進行下一步(例如測量、評估)。如果用戶直接進入所有可能的頻率和波段的測量、評估步驟,則會耗費大量的時間和更嚴重的能耗。

        測量:測量RSRP,RSRQ的過程(對於非服務小區測量,根據36.133中的t_Measure_xxxxx進行)。

        檢測:調整到某一特定頻率,經過同步處理,對小區基本信息(如物理小區ID和基本MIB/SIB信息)進行解碼的過程。(對於非服務小區測量,根據36.133中的T_Detact_xxxxx循環進行)。

        8.3 掃描、測量、評估、檢測、選擇的總體順序

        下面展示了WCDMA的初始掃描和小區搜索機制的一個示例,它不適用於LTE,但是也可以在LTE中應用類似的邏輯。每個步驟可描述如下:

        當第一次打開設備電源或設備超出小區覆蓋範圍並嘗試檢測/搜索新的小區時,UE不知道應該在哪個頻率上進行嘗試附着,

所以可能需要做盲目搜索。

        例如,假設UE支持WCDMA band1,UE周圍的基站可以使用10562到10838之間的任何頻率通道,就會有276種可能頻率。那麼,UE如何能夠檢測/找到它將附着的小區(nodeb)?

        可以嘗試許多不同的算法,3gpp中沒有定義這些算法,完全取決於UE端的實現。

        i)UE調整到每一個支持的頻率通道並測量RSSI

        (RSSI只是對它能測量的能量/功率的測量,這種測量不需要任何信道編碼過程,所以在這個步驟中,UE不需要知道任何關於網絡的信息,在這一步中,UE不需要解碼PCPICH(在wcdma中)或同步信號和參考信號(在LTE中)來檢測物理小區ID,它只是測量每個頻率通道的功率。)用測量的RSSI創建每個頻率通道編號的列表。

        i i)然後,UE查看步驟i)中的列表,找出所有RSSI值大於閾值的頻率通道(該閾值也取決於UE的實現,而不是由3gpp決定)。

        那麼是不是任何一個大於RSSI閾值的頻率都可以是Ue所能適應的頻率?答案是不一定。爲了找到更合適的候選小區,UE執行以下步驟:

        iii)UE解碼PCPICH,測量功率並檢測步驟ii中每個候選小區的物理小區ID)。

        (有些候選小區給出了成功的結果,但有些沒有。UE列出所有嘗試成功的小區)。

        iv)從第三步的成功結果列表中,對每個候選小區的MIB進行解碼。通過這個過程,現在UE可以列出頻率、物理單元ID(在WCDMA的情況下是PSC)和PLMN。

        v)根據USIM信息和步驟iv中的候選表,可以確定哪個小區是真正的候選小區,並嘗試解碼系統信息,然後進行註冊過程。

        

        如果UE在上述步驟v)中找不到任何歸屬PLMN小區,只找到VPLMN小區,它將在VPLMN單元上附着。但是,在VPLMN小區一旦UE進入空閒模式,將嘗試搜索HPLMN小區,這個過程可能包括上面描述的所有步驟,或者根據UE實現稍微簡化。

        通常這些HPLMN搜索過程會定期發生,如下圖所示HPLMN的搜索週期由usim參數決定,但具體的搜索算法由ue實現,3gpp未定義標記爲“回退”(backoff)的過程。

        如果UE在沒有HPLMN的區域執行此定期搜索,會消耗電池電量,因此,爲了節約能源消耗,大多數UE製造商傾向於實施一種“退避”方法。

        

        8.4 何時執行這些過程?

        一般來說,以下情況會有小區搜索過程:

        i)UE開機時

        ii)在空閒模式下,UE試圖在每個DRX週期搜索服務小區

        iii)如果UE在一定數量的嘗試中沒有找到服務小區,它將啓動鄰近小區搜索(這種鄰近小區搜索可以是站內或站間的)。這些相鄰小區的搜索間隔隨DRX週期和站內或站間頻率模式而變化。通常,這種搜索會發生在n x DRX中,“n”會隨情況而變化。詳見36.304、36.133)。

        iv)當UE處於有限服務狀態時(例如,僅限SOS/緊急呼叫):UE定期嘗試搜索適合正常服務的小區。

        v)當UE OOC時(Out of Coverage,超出覆蓋範圍):UE應嘗試重新掃描現有的小區,以查看其是否可以恢復正常服務,或嘗試其他小區以查看其是否獲得正常服務。

        vi)當UE處於漫遊狀態(即當前在VPLMN小區上附着)時,應定期搜索HPLMN小區(週期通常爲n x 6分鐘,其中n在usim的HPLMN字段中指定)

        8.5 服務小區測量和評估

        UE在每個DRX週期中測量服務小區,並檢查其是否滿足小區選擇標準。如果在一定次數的嘗試中成功地找到一個符合標準的小區,它將駐留在該小區上,但如果在一定數量的嘗試中沒有找到服務小區(見下表),它應啓動所有相鄰小區的測量/評估,具體爲以服務小區系統信息爲準。(詳見36.133第4.2.2.1節) 

                

        8.6 同頻(Intra Frequency)、異頻(Inter Frequency)和不同RAT(InterRAT)的測量、評估和檢測

        36.133節4.2.2.3定義了同頻的EUTRAN測量如下:

        關於同頻測量:----------------------------

        UE應能夠識別新的同頻小區,並對識別的同頻小區進行RSRP和RSRQ測量,而無需包含物理小區標識的鄰區列表。

        當tressection=0(即sib3中t-ReseselectionEUTRA=0)時,UE應能夠評估一個新的可檢測的同頻小區是否符合重新選擇標準[T_detect,EUTRAN_Intra](36.304)。

        對於根據測量規則識別和測量的同頻小區,UE應至少每[T_measure,EUTRAN_Intra] 測量一次RSRP和RSRQ。

        上述聲明中提到的主要參數來自SIB3和36.133表4.2.2.3-1,如下所示:

        

         

           

        關於不同RAT UTRA-FDD測量:

        詳見36.133第4.2.2.5.1節。

         

        關於不同RAT GSM測量:

        詳見36.133第4.2.2.5.3節。

         

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