All rights reserved 2005, Alcatel Shanghai Bell小区初搜选择重选特性需求分析小区初搜选择重选特性需求分析 阅读笔记阅读笔记程乐生程乐生All rights reserved 2005, Alcatel Shanghai Bell文档概要 内容:本文主要描述了终端开机时和空闲模式下的小区选 择和重选 是对小区选择和重选的一些具体参数算法的简单描述本文供终端开发设计人员以及测试人员作参考2All rights reserved 2005, Alcatel Shanghai Bell目录文档概要特性概述 功能性描述 终端开机时的小区选择 IDLE状态下的小区重选特性与O&M相关描述其他说明 3All rights reserved 2005, Alcatel Shanghai Bell特性概述终端开机后：首先搜索并选择可用的PLMN，并为该 PLMN选择一个合适的小区进行驻留。如果找到合适的小区，则在该小区完成注册过程。终端驻留在小区后：则根据小区重选准则搜索更好的小区，如果发现一个更好的小区，在该小区进行驻留。4All rights reserved 2005, Alcatel Shanghai Bell功能性描述UE在开机之后： 它使用某种无线接入技术（RAT）搜索并选择一个公共陆地移动网（PLMN）。UE在选定的PLMN上进行小区初搜，当UE发现一个合适的小区时便进行登记注册，登记注册成功之后UE将在该小区进行正常的业务，此时UE便进入了空闲状态。在空闲状态下： UE周期性的接收当前服务小区的广播系统消息和进行物理测量。 当UE在当前服务小区不能满足驻留条件或发现了更好的小区，或系统广播消息通知当前小区被阻时，UE将触发小区重选过程，即在候选小区中选择一个合适的小区驻留，若重选成功，则UE驻留在新小区，否则UE会在选定的PLMN上进行初始小区选择。当UE从连接模式转换到空闲模式时，终端也会进行小区重选的过程。5All rights reserved 2005, Alcatel Shanghai Bell终端开机时的小区选择小区选择 过程注册过程 PLMN选择 过程 终端在开机后，首先由NAS进行PLMN选择，完成PLMN选择后，NAS通知AS进行小区选择，由接入层的RRC控制整个小区选择的流程，物理层则完成小区初搜的过程，在找到合适的小区后，完成注册过程，如果注册成功，则停留在该小区。6All rights reserved 2005, Alcatel Shanghai BellPLMN选择过程_1/2 终端开机后，NAS从USIM获取PLMN列表信息。在自动模式下，NAS将根据下列优先级顺序选择最高优先级的PLMN:RPLMN 终端从LAI中获取RPLMN的信息；HPLMN 根据规范规定，目前版本中不采用HPLMN Selector with Access Technology中包含的HPLMN标识，而采用IMSI中包含的HPLMN标识。USIM卡中“User Controlled PLMN Selector with Access Technology”包括的PLMN, 按照卡中定义的优先级顺序；USIM卡中“Operator Controlled PLMN Selector with Access Technology”包括的PLMN,按照卡中定义的优先级顺序；其他的高质量接收信号的PLMN按照信号质量排序的其他PLMN7All rights reserved 2005, Alcatel Shanghai BellPLMN选择过程_2/2 NAS将选择后的PLMN ID通知给RRC，请求RRC搜索该PLMN。如果终端支持多种无线接入技术，NAS将选择后的无线接入技术和PLMN ID一起通知给RRC。 若终端中没有USIM，或者用户选择PLMN手动选择模式，则NAS请求RRC搜索所有可用的PLMN。8All rights reserved 2005, Alcatel Shanghai Bell小区选择过程 RRC收到NAS的小区选择请求之后，获取USIM卡中的Network Parameters文件。如果该文件中存有小区信息，则RRC启动存储信息的小区选择过程； 如果该文件未包含小区信息或者UE中无USIM卡，RRC将启动初始小区选择过程。小区信息是否自动添加9All rights reserved 2005, Alcatel Shanghai Bell小区选择过程_小区初搜过程小区初搜过程主要包括下列几个过程： 频点排序 搜索DwPTS的大致位置 找到DwPTS的精确位置 频偏粗调 确定Midamble码 频偏精调 寻找SYNC相位 确定P-CCPCH位置 注：注：如果高层已经指定搜索的小区频点，则物理层不需要进行频点排序这一步骤，直接根据给定的频点进入DwPTS搜索这一过程。 10All rights reserved 2005, Alcatel Shanghai Bell小区初搜过程_频点排序、搜寻DwPTS的大致位置 频点排序 终端根据支持的频段能力搜索所有的频点，在每个频点上，以中间接收增益接收一帧信号，计算它的平均功率，然后根据接收的信号强度大小将频点进行排序，找到信号最强的频点 搜寻DwPTS的大致位置 物理层根据频点排序得到的频点或高层给定的频点上寻找DwPTS的大致位置，以建立下行同步。 物理层采用特征窗法搜索DwPTS的大致位置，特征窗长度为128chips。特征窗在整个接收数据范围内移动，得到N个特征窗，对每一个特征窗计算内部中间64chips对两边64chips的功率比值，在N个功率比值中找寻最大值，其对应的特征窗位置即为SYNC的位置。 考虑到其他UE发送的上行强干扰信号，在找到最大值后，还需要根据门限值进一步判断是否是真正的DwPTS的大致位置。11All rights reserved 2005, Alcatel Shanghai Bell小区初搜过程_确定DwPTS的精确位置和SYNC_DL码 在DwPTS的位置已经大致确定的基础上，利用相关法精确确定SYNCL_DL码组和DwPTS的精确位置。 在用特征窗法成功地确定了DwPTS的大致位置后，需要精确确定SYNC_DL码组及其位置，这可以采用相关法实现。物理层接收包含有SYNC_DL段的数据，与需要搜索的SYNC_DL码进行相关运算，得到若干组相关序列，相关序列中峰值功率最大的对应于本小区的SYNC_DL码，相干峰出现的位置即为SYNC_DL码的位置。 为了使结果更可靠，对于每个SYNC_DL码可以求N帧的相关功率，然后对几帧的相关功率之进行平均，选取峰值最大的SYNC_DL码为当前小区使用的码12All rights reserved 2005, Alcatel Shanghai Bell小区初搜过程_频偏粗调、确定midamble码 频偏粗调 由于频率器件有误差，需要进行频率的调整。可以利用已知SYNC_DL估计载波频偏，确定调整量，反馈给终端硬件，从而一步步减小载波频率偏移。 确定midamble码 在TD-SCDMA系统中，每个SYNC_DL码对应于4个基本midamble码。在确定了当前小区的SYNC_DL码之后，还要在4个基本midamble码中找到当前小区采用的基本midamble码。 UE完成DwPTS同步之后，就可以找到TS0的Midamble部分。在完成载波频偏粗调后，用SYNC_DL码对应的4个基本Midamble码分别与接收到的TS0的Midamble数据进行相关，计算出相关功率，然后找出相关功率的最大值，其对应的基本Midamble码即为当前小区使用的基本 Midamble码。13All rights reserved 2005, Alcatel Shanghai Bell小区初搜过程_频偏精调、寻找SYNC相位确定P-CCPCH位置 频偏精调 在该过程中，利用TS JD解调后的数据精确调整频率偏差，频偏精调包括两个步骤：第一步是利用TS0 JD解调后的数据估计载波频偏；第二步是根据估计的载波频偏产生频偏调整值，反馈给硬件。 寻找SYNC相位确定P-CCPCH位置 该过程的主要目的是通过SYNC_DL的相位确定广播信道出现的位置。为了正确解调BCH信息，终端必须先确定P-CCPCH中BCH交织帧的起始位置，该位置是由DwPTS相对于P-CCPCH中的midamble码的相位来指示的 终端在找到P-CCPCH位置后，可以开始解调BCH信息。14All rights reserved 2005, Alcatel Shanghai Bell小区选择评估过程 小区选择评估过程评估当前小区是否是合适小区，合适小区是指小区必须符合下列准则：该小区归属于所选择的PLMN或者等效的PLMN;该小区未被禁止；该小区不属于“forbidden LAs for roaming”；该小区满足小区选择准则：Srxlev0; Srxlev= Qrxlevmeas-Qrxlevmin-Pcompensation 如果该小区满足合适小区要求，则选择该小区，通知非接入层，由非接入层发起注册过程。 如果该小区不满足合适小区要求，则要求物理层搜索次强的小区或小区列表中的其他小区。15All rights reserved 2005, Alcatel Shanghai Bell注册过程 在接入层选择完一个合适的小区后，非接入层启动注册过程，注册过程主要是终端向网络通知终端已经激活，注册成功之后，该终端就能发起正常的业务或接收网络发送的寻呼命令。 如果注册成功之后，终端进入IDLE状态。16All rights reserved 2005, Alcatel Shanghai Bell注册过程注册过程_失败失败 如果网络拒绝了终端的注册：u 拒绝原因为“PLMN not allowed”或“Roaming not allowed in this location area”，则NAS进行PLMN选择，如前所述的过程选择下一个可用的PLMN ID, 然后为该PLMN ID选择一个合适的小区；u 拒绝原因为“LA not allowed”或“No suitable cells in LA”，则将该LAI存入“forbidden LA”列表中，NAS要求AS选择其它合适的小区。17All rights reserved 2005, Alcatel Shanghai Bell开机后小区选择流程图18All rights reserved 2005, Alcatel Shanghai BellIDLE状态下的小区重选 小区重选过程 注册过程测量过程 在空闲模式下，终端根据小区重选的准则搜索更好的小区，在空闲模式下小区主要经历以下几个过程：测量过程、小区重选过程、注册过程。19All rights reserved 2005, Alcatel Shanghai Bell测量过程 在空闲模式下，终端周期性测量本小区的P-CCPCH RSCP，每个DRX周期至少测量一次。终端根据测量结果计算小区选择接收电平值Srxlev，如果连续Nserv个DRX周期Srxlev Sintrasearch，终端不需要进行同频测量； 如果Srxlev Sintersearch，终端不需要进行异频测量； 如果Srxlev= Sintersearch，终端需要进行异频测量; 如果在当前小区的系统信息中未发送Sintrasearch，终端进行异频测量；采用分层小区（HCS）的测量原则-如果当前小区的系统信息指示采用HCS，则： 基于门限测量的同频测量和异频测量准则如果SrxlevSsearchHCS并且SrxlevSintrasearch，测量比当前小区更高HCS优先级的同频和异频小区，直到触发终端快速移动测量准则为止；如果SrxlevSsearchHCS并且Srxlev0的小区进行排队，按照R参数的大小进行优先级排列，R 越大，优先级越高。如果在Treselection周期内邻小区比当前小区的优先级高，则启动物理层小区重搜过程，重选小区。下标为s的表示当前服务小区的参数下标为n的表示邻近小区的参数23All rights reserved 2005, Alcatel Shanghai Bell候选小区评估和排序过程_分层小区结构（HCS）若系统信息指示使用分层小区结构（HCS）,则分层小区重选的优先级标准定义如下： 小区重选的质量标准定义如下： UE根据物理层的测量量以及系统广播消息参数，计算本服务小区和相邻小区的Srxlev、H和R参数。对于所有满足H0的小区，选择具有最高HCS优先级并且满足条件Srxlev0的小区进行排队，按照R参数的大小进行优先级排列，R 越大，优先级越高。若没有小区满足条件H0,则不考虑HCS的优先级，对所有满足Srxlev0的小区进行排队，按照R参数的大小进行优先级排列，R 越大，优先级越高。 如果在Treselection周期内其它小区比当前小区的优先级高，则启动物理层小区重搜过程，重选小区。24小区重选流程图小区重选流程图小区重选流程图小区重选流程图注：当Treselection为0时，图中的2db是针对同频邻小区；3dB是针对异频邻小区。25空闲模式下小区重选的注册过程注册过程 26All rights reserved 2005, Alcatel Shanghai Bellwww.alcatel-sbell.com.cn27