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Cell select

WCDMA系统的小区重选采用R准则,适用于同频、异频和异系统的小区重选。UE在空闲模式下,要随时监测当前小区和邻区的信号质量,以选择一个最好的小区提供服务,这就是小区重选过程(cell reselection)。

而切换是切换是为了实现网络的连续覆盖或者尽量均衡话务负荷,以保证移动用户在漫游时的通信要求。所以个人也很同意James的看法。“UE can make cell reselection under IDEL,Cell_CH, URA_PCH or Cell_FACH. And CELL_DCH for handover” 。



当PLMN选定之后,就要进行小区选择,目的是选择一个属于这个PLMN的信号最好的小区。

首先,如果UE存有这个PLMN的一些相关信息,比如频率,扰码等。UE就会首先使用这些信息进行小区搜索(Stored information cell selection)。这样就可以较快的找到网络。因为,大多数情况,UE都是在同一个地点关机和开机,比如晚上关机,早晨开机等等。这些信息保存在SIM卡中或者在手机的non-volatile memory中。

1. 小区选择

小区选择的过程大致如下:

1) 小区搜索

小区搜索的目的是找到一个小区,尽管它可能不属于选择的PLMN的。小区搜索的步骤如下(当然,首先要锁定一个频率):

通过primary SCH,UE获得时隙同步。时隙同步后,就要进行帧同步。帧同步是使用secondary SCH的同步码实现的。这一过程同时也确定了这个小区的扰码组。然后, UE通过对扰码组中的每一个扰码在CPICH上相关,直到找到相关结果最大的一个。这就确定了主扰码。

显然,如果UE已经知道这个小区的一些信息,比如使用哪个频率,甚至主扰码,上述步骤就可以大大加速。

2) 读广播信道

UE从上述1)的步骤c中获得了PCCPCH的扰码,而PCCPCH的信道码是已知的,在整个UTRAN中是唯一的。UE就可以读广播信道的信息了。

? 读到MIB后,UE就可以判断当前找到的PLMN是否就是要找的PLMN,因为在MIB中有PLMN identity域,如果是, UE就根据MIB中包含的其他SIB的调度信息(scheduling information),找到其他的SIB并获得其内容。如果不是,UE只好再找下一个频率,又要从头开始这个过程(从小区搜索开始)。

? 如果当前PLMN是UE要找的PLMN,UE读SIB3,取得“Cell selection and re-selection info”,通过获取这些信息,UE计算是否满足小区驻留标准。如果满足,则UE认为此小区即为一个suitable cell。驻留下来,并读其他所需要的系统信息,随后UE将发起位置登记过程。

如果不满足上述条件,UE读SIB11,获取邻区消息,这样UE就可以算出并判断邻区是否满足小区选择驻留标准。

如果UE发现了任何一个邻区满足小区驻留标准,UE就驻留在此小区中,并读其他所需要的系统信息,随后UE将发起位置登记过程。

如果UE发现没有一个小区满足小区驻留标准。UE就认为没有覆盖,就会继续PLMN选择和重选过程。

2. 小区重选

UE在空闲模式下,要随时监测当前小区和邻区的信号质量,以选择一个最好的小区提供服务。这就是小区重选过程(cell reselection)。如果在Treselection时间内,小区重选条件得到满足,UE就选择这个小区, 驻留下来,读它的广播消息。 小区重选结束。

3. 离开连接模式的小区选择

当UE从连接模式回到空闲模式时,要做小区选择,以找一个合适的小区(suitable cell)。这个选择过程和普通的小区选择过程是一样的。不过此时候选小区就是连接模式时用到的小区。如果在这些小区中找不到合适的小区,应该使用stored information cell selection。

 

 

软切换中的测量

     同频测量: CPICH RSCP、Ec/N0, 事件触发报告,1A,...,1F

      1A,相对门限增加事件,表示一个小区的质量已经接近最好小区或者活动集质量

       1B,相对门限删除事件,表示一个小区的质量比最好小区或活动集质量差得较多,当UE的活动集满后,1A和1B事件停止报告,

       1C,替换事件,表示一个小区已经比活动集的小区好了;当UE的活动集满后,1C开始报告

       1D,最好小区变化事件

       1E,测量值高于绝对门限事件

       1F,为测量值低于绝对门限事件



软切换参数和定义

软切换指UE与同一载频上的新NodeB小区通信,或与同一站点的不同扇区同时通信(更软切换)的切换,最大可能是码的改变。因此,软切换容易实现宏分集发射,虽然这是两个不同的概念,宏分集这一术语标志了软切换最本质的特征。因此,软切换用于相邻小区分配相同载频的CDMA系统。根据以上定义,存在UE与多个NODEB连接的区域。对于软切换,UE同时连接的NODEB的集合定义为“激活集”(Active Set),即为UE分配一条下行DPCH信道的UTRA 小区集合。

软切换过程包括有以下几个基本功能:

- 测量;

- 测量结果平滑;

- 报告测量结果;

- 软切换算法;

- 切换执行。

对监视小区进行测量,经过平滑后并上报的测量结果构成软切换算法的基本输入。

“激活集”(Active Set)、“监测集”(Monitored Set)和所有报告事件的描述参见[9]。

软切换功能根据被监测小区集合的测量报告值评估:在激活集中NODEB是否应被加入(Radio Link Addition)、删除(Radio Link Removal)或替换(Combinaed Radio Link Addition and Removal)。软切换通过“激活集更新”过程(’Active Set Update’ procedure)来完成。



软切换算法举例

这里描述一个软切换的算法举例。该算法利用报告1A,1B,1C(参见[9]),来进行切换判决。该算法采用的迟滞机制和触发机制的时间以及测量量列表参见[9]。

为描述软切换算法,需要以下参数:

- AS_Th: 宏分集门限值(即报告区);

- AS_Th_Hyst: 上述门限的迟滞;

- AS_Rep_Hyst: 替换迟滞;

- △T: 延时触发的时间;

- AS_Max_Size: 激活集最大空间。

- 如果某小区离开报告范围(Meas_Sign < Best_Ss - As_Th - As_Th_Hyst)△T后, 将被从激活集中删除。

- 如果某小区进入报告区范围(Meas_Sign > Best_Ss - As_Th + As_Th_Hyst)并保持时间△T且激活集未满,该小区将被加入激活集。

- 如果激活集已满,而又一个小区a变得优于激活集中的小区b(Best_Cand > Worst_Old_Ss + As_Rep_Hyst), 并保持时间△T,则将在激活集中用最优小区a代替最差小区b。

其中:

- Best_Ss: 激活集中最优小区;

- Worst_Old_Ss: 激活集中最差小区;

- Best_Cand_Set: 监视集中的最优小区;

- Meas_Sign: 平滑后的测量值。

上述软切换算法的流程图可见附录C。

软切换执行

软切换执行时可有以下三个过程:

- 无线链路增加(Radio Link Addition),(FDD 软增加);

- 无线链路删除(Radio Link Addition),(FDD 软删除);

- 同时删除和增加(Combined Radio Link Addition and Removal)。

服务小区(即激活集内的小区)应当知道UE使用的服务。将被加入激活集的小区应被通知需要新的连接,,将由RNC向目标小区发送请求,信息至少包括:

-连接参数,如编码方式、并行码信道个数等,构成描述不同的上下行传输信道配置的参数集合。

-UE标识(ID)、上行扰码。

-新小区相对已有连接的时序关系(UE在自己位置上测量)。在此基础上,新NODEB决定相对于新小区的公共信道(CPICH)的发送时序关系。

从而,UE将通过已有的连接获取以下信息:

- 使用的信道化码。各小区下行信道化码可以不相同,因为它们的扰码不同。

- 相对时序信息,如图5-1所示(表示两个小区由不同的NODEB管理的情况)。

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