小区选择与重选优化

LTE无线网络优化移动通信系模块1LTE概述模块2LTE基本原理及关键技术模块3LTE基本信令流程模块4LTE覆盖问题优化模块5接入问题优化模块6小区选择和重选问题优化模块7切换问题优化模块8功率控制问题优化课程目标内容提要任务1PLMN选择任务2LTE小区选择与重选任务3LTE小区切换算法参数任务1PLMN选择•PLMN相关概念•UE选择PLMN的过程PLMN相关概念•PLMN–PLMN（PublicLandMobileNetwork，公共陆地移动网络），由政府或它所批准的经营者，为公众提供陆地移动通信业务目的而建立和经营的网络。该网络通常与公众交换电话网（PSTN）和因特网互连，形成整个地区或国家规模的通信网。–PLMN由MCC移动国家码和MNC移动网络码组成，例如中国移动GSM的PLMN为国家码460和网络码00，中国联通GSM的PLMN为国家码460网络码01。PLMN相关概念⑴RPLMN(RegisteredPLMN已登记PLMN）：已登记PLMN。是终端在上次关机或脱网前登记上的PLMN。该PLMN保存在终端的内存中。⑵EPLMN(EquivalentPLMN等效PLMN）：为与终端当前所选择的PLMN处于同等地位的PLMN，其优先级相同。⑶EHPLMN(EquivalentHomePLMN等效本地PLMN）：为与终端当前所选择的PLMN处于同等地位的本地PLMN。其实：EHPLMN和EPLMN就好比是中移动的新建的158网络，而PLMN就好比是原来的135～139网络。PLMN相关概念⑷HPLMN(HomePLMN归属PLMN）：为终端用户归属的PLMN。也就是说，终端USIM卡上的IMSI号中包含的MCC和MNC与HPLMN上的MCC和MNC是一致的，对于某一用户来说，其归属的PLMN只有一个。⑸VPLMN(VisitedPLMN访问PLMN）：为终端用户访问的PLMN。其PLMN和存在SIM卡中的IMSI的MCC，MNC是不完全相同的。当移动终端丢失覆盖后，一个VPLMN将被选择。⑹UPLMN(UserControlledPLMN用户控制PLMN）：是储存在USIM卡上的一个与PLMN选择有关的参数。PLMN相关概念⑺OPLMN(OperatorControlledPLMN运营商控制PLMN）：是储存在USIM卡上的一个与PLMN选择有关的参数。⑻FPLMN(ForbiddenPLMN禁用PLMN）：为被禁止访问的PLMN，通常终端在尝试接入某个PLMN被拒绝以后，会将其加到本列表中。⑼APLMN(ApprovePLMN可捕获PLMN）：为终端能在其上找到至少一个小区，并能读出其PLMN标识信息的PLMN。任务1PLMN选择•PLMN相关概念•UE选择PLMN的过程UE选择PLMN的过程•LTE系统中,PLMN的选择可以分为自动和手动两种形式.•自动：指的是UE根据事先设好的优先级准则,自主完成PLMN的搜索和选择.•手动：是指UE将满足条件的PLMN列表呈现给用户,由用户来作出选择.UE选择PLMN的过程•PLMN搜索选择的流程图UE选择PLMN的过程•UE在选择了PLMN以后,要通过小区选择的过程,选择适合的小区进行驻留.•UE小区选择的过程,可以分为如下两种情况:•(1):初始小区选择.UE中没有关于EUTRA载波的先验信息,此时UE需要根据自身的能力和设置进行进行全频段搜索，在每个频点上搜索最强的小区，当满足S-Criterion准则后，即可以选择该小区进行驻留。•(2):UE存储有小区信息的小区搜索过程，此时UE只需在这些小区上进行搜索，搜到后判断是否满足S准则，当满足S准则后，UE便选择此小区进行驻留。否则的话,仍需进行初始小区选择的过程.UE选择PLMN的过程•在LTE中,根据提供服务的种类,小区可以分为如下几种类型:•(1):可接受小区,UE可以驻留,获取有限服务的小区(发起紧急呼叫,接收ETWS和CMAS通知等)。•(2):适合小区,UE可以驻留,获取正常服务的小区。•(3):禁止小区,UE不允许驻留的小区。•(4):保留小区,只有某些特定种类的UE(AC11和AC15)在HPLMN能够驻留的小区。•(5):CSG(ClosedSubscriberGroup小区,只有属于CSGGroup的UE才可以驻留。UE选择PLMN的过程•UE在进行小区选择时,选定的小区需满足:•(1):小区所在的PLMN需满足以下条件之一:•(a):所选择的PLMN或•(b):注册的PLMN或•(c):等价PLMN列表中的一个(EPLMN)•(2):小区没有被禁止•(3):小区至少属于一个不被禁止Roaming的TA(TrackingArea,跟踪区域)•(4):对于CSG的小区,CSGID包含在UE允许的CSG列表中•(5):小区满足S-Criterion准则.任务2LTE小区选择与重选•LTE移动性管理•LTE小区选择/重选过程和算法参数•1、LTE移动性管理简介•UE在连接状态下移动过程中，当发现邻接小区的信号强度优于本小区到一定程度，并且这种持续一段时间后，就可能发起切换。这种切换包括同频切换，异频切换，异系统的切换（也称为异系统的互操作）。当UE处于空闲状态下时，当发现邻接小区的信号强度优于本小区到一定程度，并且这种持续一段时间后，就可能发起重选过程。LTE移动性管理•移动性管理算法负责解决UE在地理位置或逻辑小区位置改变时带来的一系列问题。•根据前后频点和接入技术的变化情况分类：移动性管理包括频内、频间和系统间管理。•根据UE的RRC连接状态分类：移动性管理分为小区选择/重选、切换和重定向。小区选择/重选对应于RRCIdle状态下的UE，切换对应于RRC连接状态且建立有DRB的UE。对于具有RRC连接的UE，还可以通过RRCConnectionRelease携带Redirection消息做重定向。LTE移动性管理•小区选择/重选对应于RRCIdle状态下的UE，切换对应于RRC连接状态且建立有DRB的UE。对于具有RRC连接的UE，还可以通过RRCConnectionRelease携带Redirection消息做重定向。•小区选择/重选的主要操作在UE侧，接入网络提供导向和辅助信息。切换操作由网络侧和UE侧共同完成，网络侧主导，UE侧协助。LTE系统中所有切换均是硬切换，即需要与原小区断开连接，再与目标小区建立新的连接。LTE移动性管理•尽管在某些时刻两个小区都会保留有UE相关信息(e.g.UEContext)，但是在同一个时刻UE只能与一个小区进行通信。根据触发原因的不同，切换又可以细分为基于覆盖(RadioLinkMeasurement)的切换、基于负荷(LoadBalancing&LoadControl)的切换、基于业务的切换以及基于UE能力的切换等。LTE移动性管理任务2LTE小区选择与重选•LTE移动性管理•LTE小区选择/重选过程和算法参数•小区选择的S准则.•（1）小区重选•小区重选对于网络侧而言，只需要E-UTRAN配置SIB用于小区重选参数即可，如相关门限、定时器参数、测量偏置等。其它操作都在UE侧完成。LTE小区选择/重选过程和算法参数•小区选择的S准则.•（1）小区重选•小区重选对于网络侧而言，只需要E-UTRAN配置SIB用于小区重选参数即可，如相关门限、定时器参数、测量偏置等。其它操作都在UE侧完成。•重选到新小区的条件主要满足：–1、在时间TreselectionRAT内，新小区信号强度高于服务小区；–2、UE在以前服务小区驻留时间超过1s。LTE小区选择/重选过程和算法参数•主要配置参数LTE小区选择/重选过程和算法参数主要参数说明carrierFreqUTRAN下行频点cellReselectionPriorityUTRAN小区重选优先级threshX-High重选到比服务频点优先级高的UTRAN小区频点的高门限threshX-Low重选到比服务频点优先级低的UTRAN小区频点的低门限q-RxLevMinUTRAN小区中所需要的最小接收电平p-MaxUTRA上行最大允许传输功率q-QualMinUTRANFDD小区重选条件的最小质量要求t-ReselectionUTRAUTRAN小区重选定时器值t-ReselectionUTRA-SF-Medium在中速状态下的UTRAN小区重选时间比例因子t-ReselectionUTRA-SF-High在高速状态下的UTRAN小区重选时间比例因子•（2）小区选择的S准则•UE在以下情况下发起小区选择过程：•①UE开机。•②UE从连接模式回到空闲模式•③模式过程中失去小区信息（比如信号衰减到很差时）LTE小区选择/重选过程和算法参数•小区选择包括两种类型：•①初始小区选择。适用于没有任何E-UTRA载频的先验信息时，UE根据自己的能力搜索所有E-UTRA的无线频率，直到找到一个合适的小区，或者找到一个可接受的小区。•②基于存储信息的小区选择。适用于存储有一些E-UTRA载频信息甚至小区参数时，UE在相应载频上搜索小区，如果找到一个合适的小区则接入，否则回到初始小区选择过程。LTE小区选择/重选过程和算法参数•不论可接受小区还是合适的小区，在信号强度方面必须满足小区选择的S准则：•Srxlev0•其中Srxlev=Qrxlevmeas(Qrxlevmin+Qrxlevminoffset)Pcompensation。•Srxlev是小区选择接收电平值(dB)，UE根据此值来判断是否选择目标小区。•Qrxlevmeas是UE测量得到的小区参考信号接收功率(RSRP)。•Qrxlevmin是小区中需要的最小接收电平值，在SIB1中发送。•Qrxlevminoffset是小区选择最小接收电平值的偏移值，当UE漫游到VPLMN并进行周期性PLMN选择时有效。•Pcompensation=MAX（UE上行最大可使用的发射功率PEMAX-UE最大射频输出功率PUMAX，0）。LTE小区选择/重选过程和算法参数•2、小区重选准则.•（1）小区重选优先级•通过系统消息广播或在RRC连接释放时的专用消息中携带的频率和RAT优先级对小区重选适用。目前不支持RAT相同优先级情况，也即RAT之间必然是不同优先级，而不同频点间可以是相同优先级，也可以是不同优先级。目前的移动性管理算法对小区重选优先级定义如下：•优先级按频点来区分，相同载频的优先级相同，CSG小区频点的优先级最高；小区的优先级也就是对应载波的频点优先级。LTE小区选择/重选过程和算法参数•小区选择与重选具体原则为：•尽量保证初始小区选择所选小区的质量，体现在小区选择所用的最小接收电平值的配置上。小区重选首先选择高优先级E-UTRAN小区，接下来的顺序依次是同频E-UTRAN小区、等优先级异频E-UTRAN小区、低优先级E-UTRAN小区、3G小区、2G小区，体现在小区优先级和重选参数配置上，一般说来3G和2G小区的优先级要低于E-UTRAN小区。小区重选时CSG小区的优先级最高（包括各种RATCSG小区），各种RATCSG小区的优先级一般都相同基于移动速度的小区重选原则是：高速UE的小区重选时间中速UE的小区重选时间正常速度UE的小区重选时间，高速UE的小区重选迟滞中速UE的小区重选迟滞正常速度UE的小区重选迟滞。•此外，核心网给eNB发送的SubscriberProfileIDforRAT/Frequencypriority信息，属于专用优先级。如果UE到专用优先级，则忽略系统消息中的优先级。在以下情况下释放专用优先级信息：•进入RRC连接态；可选的专用优先级有效时间过期；进行了PLMN的选择。LTE小区选择/重选过程和算法参数•（2）小区重选测量准则•UE只对在系统消息中给定的并且通过系统消息或专用消息提供了优先级信息的载频和RAT进行小区重选的评估。小区重选的测量准则如下(SServingCell是服务小区的S值Srxlev）：•A同频：•①如果在服务小