IDLE狀態下的移動性管理

指從任何地點用戶都能進入一個或多個通信網進行通信的特性。 本詞條以LTE為例介紹LTE技術中的IDLE(空閒模式)狀態下的移動性管理。

尋呼

尋呼訊息(Paging)用於網路初始化連線建立、系統信息變更通知以及預警信息通知等。一個有效的尋呼流程應當允許UE在大部分時間處於休眠狀態,僅在少數預先定義的時間喚醒UE來監聽尋呼訊息。LTE系統中的尋呼流程與WCDMA系統中的尋呼流程有所不同。在WCDMA系統中,定義了一個單獨的尋呼指示信道PICH,用於NodeB通知一個或者一組UE尋呼信息將在PCH上傳輸,即UE僅需要監聽該PICH信道,通過PICH信道中是否攜帶了屬於該UE的尋呼指示來決定是否接收尋呼訊息。由於尋呼指示信息比尋呼訊息短很多,這個方法就大大縮短了喚醒UE的時間。在LTE系統中,不再採用單獨的尋呼指示信道,而是通過引入DRX機制來達到節省UE耗電的目的。具體來說,在一個DRX周期內,UE僅在尋呼無線幀的尋呼時刻去監聽PDCCH信道,若UE在PDCCH上檢測到P_RNTI,則UE將接收並解碼對應PDSCH信道上接收到的數據,從而獲得具體的尋呼訊息。否則,UE僅需按照DRX周期進入休眠即可。利用這種機制,在一個DRX周期內,UE僅需在尋呼時刻去監聽PDCCH,然後再根據需要去接收PDSCH信道上的數據,而在其他時間可以休眠,以達到省電的目的。需要說明的是,尋呼無線幀和尋呼時刻可由系統信息中攜帶的DRX參數計算得到,具體計算方法可參見3GPPTS36.304中的第7章。

LTE系統中,網路可以向空閒狀態和連線狀態的UE傳送尋呼訊息,尋呼過程可以由核心網觸發,用於通知某個UE接收尋呼請求;也可以由eNodeB觸發,用於通知系統信息更新,以及通知UE接收ETWS和CMAS等信息。需要說明的是,一條Paging訊息可能包括多條PagingRecord,每個PagingRecord針對不同的UE。E-UTRAN通過這樣的方式在一條尋呼訊息中尋呼多個UE。

小區選擇和重選

小區選擇

當UE開機並完成PLMN(PublicLandMobileNetwork,公共陸地行動網路)選擇後,需要進行小區選擇,以使得UE能夠選擇並駐留到一個合適的小區。

小區選擇過程包括以下兩種情況。

(1)初始小區選擇。當UE中沒有預先存儲的E-UTRA載頻信息時,UE需要根據自身能力進行全頻段掃描,並在每個載波頻率上,尋找信號最強的小區。一旦找到一個合適的小區,則選擇該小區。

(2)帶有儲存信息的小區選擇。UE存儲有小區信息的小區搜尋過程,即UE預先存有載波頻率信息,以及小區參數相關的信息,因此UE僅需在這些小區中進行搜尋,並尋找合適的小區。如果沒找到合適的小區,則啟動初始小區選擇。

UE在進行小區選擇時,選定的小區需滿足以下條件。

(1)小區所在的PLMN需滿足以下條件之一:所選擇的PLMN;註冊的PLMN;等效PLMN(EPLMN)。

(2)小區沒有被禁止。

(3)小區至少屬於一個不被禁止漫遊的跟蹤區。

(4)小區滿足S準則,即小區搜尋中的接收功率Srxlev滿足式(1),且小區搜尋中接收的信號質量Squal滿足式(2)。

Srxlev=Qrxlevmeas((Qrxlevmin+Qrxlevminoffset)(Pcompensation>0(1)

(Qrxlevmeas為小區下行測量功率值(RSRP)。

(Qrxlevmin為小區最小接收功率值。

(Qrxlevminoffset為相對Qrxlevmin的偏移量,該參數僅當UE駐留在一個VPLMN,周期性小區搜尋更高優先權的PLMN時判決使用。

(Pcompensation=max(PEMAX(Ppowerclass,0)。

-PEMAX為上行最大傳送功率。

-Ppowerclass為根據UE功率等級而規定的RF最大輸出功率。

Squal=Qqualmeas((Qqualmin+Qqualminoffset)>0(2)

其中:Qqualmeas為小區下行測量的信號質量(RSRQ);Qqualmin為小區最小要求的信號質量;Qqualminoffset為相對Qqualmin的偏移量,該參數僅當UE駐留在一個VPLMN,周期性小區搜尋更高優先權的PLMN時判決使用。

小區重選

小區選擇過程完成後,UE選擇一個合適的E-UTRAN小區進行駐留,並開始小區重選評估過程。一旦UE所駐留的服務小區信號較弱時,UE將重選到信號更好的小區進行駐留。

UE僅在RRC_IDLE狀態下執行小區重選。

1.重選優先權處理

小區重選優先權是指E-UTRAN系統內不同頻率之間的絕對優先權,以及不同系統間的絕對優先權,它是UE在進行小區重選時首先需要考慮的參數,由網路側配置。小區重選優先權可以通過系統訊息或RRC連線釋放訊息下發,也可以通過異系統小區選擇(重選)時從另一個RAT中繼承過來。需要說明的是,如果是在專用信令中提供優先權,則UE應該忽略系統信息中提供的所有優先權。

此外,需要特別注意的是,重選優先權的劃分是依據頻率劃分,而非小區劃分,也就是說同一頻率下的不同小區具有相同的優先權。

2.小區重選測量準則

前面對小區重選優先權進行了介紹,依據小區重選優先權的不同,其小區重選測量準則及小區重選判別準則也各不相同。為了評估小區重選的目標小區,UE測量需遵循如下規則。

(同頻小區測量準則。

■如果服務小區的接收功率Srxlev高於同頻測量啟動門限SintraSearchP,且信號質量Squal高於同頻測量啟動門限SintraSearchQ(門限值包含在系統訊息SIB3中)時,UE可以不執行頻內測量。

■否則,UE應執行頻內測量。

(異頻/異系統小區測量準則。

■若E-UTRAN異頻/異系統小區的重選優先權高於當前服務小區頻率所對應的重選優先權時,則UE應進行更高優先權E-UTRAN異頻/異系統小區測量。

■若E-UTRAN異頻小區的重選優先權和當前服務小區頻率所對應的重選優先權等同、更低,或異系統小區其重選優先權帶有比當前E-UTRAN頻率更低的優先權時:

(如果服務小區的接收功率Srxlev高於異頻/異系統測量啟動門限SnonintraSearchP,且信號質量Squal高於異頻/異系統測量啟動門限SnonintraSearchQ(門限值包含在系統訊息SIB3中)時,則UE可以不執行異頻或異系統測量。

(否則,UE應執行異頻或異系統測量。

3.小區重選判別準則

(1) 高優先權小區重選判別準則

當系統訊息SIB3中包含參數Threshserving,lowQ,且滿足如下條件時,小區重選到比服務小區頻率優先權更高的異頻或異系統小區上。

-更高優先權的異頻E-UTRAN小區或UTRAN小區在時間周期TreselectionRAT內,其信號質量Squal高於重選門限值ThreshX,HighQ;或者GERAN或CDMA2000小區的接收功率Srxlev高於重選門限值ThreshX,HighP。

-UE駐留到當前服務小區已超過1s。

當上述條件不滿足時,則對小區進行如下判斷,如滿足下述條件,則UE仍可以重選到高優先權的小區上。

-更高優先權的異頻或異系統小區在時間周期TreselectionRAT內,其Srxlev高於重選門限值ThreshX,HighP。

-UE駐留到當前服務小區已超過1s。

(2) 同等優先權小區重選判別準則

同等優先權的小區重選是指UE重選到與當前服務小區所在頻率具有相同優先權的小區上。但需要特別說明的是不同系統下小區的重選優先權各不相同。

UE對所有滿足7.1.2.1中所定義的小區選擇準則S的小區進行排序。小區排序遵循R準則,其定義如下。

Rs=Qmeas,s+QHyst(3)

Rn=Qmeas,n+Qoffset(4)

-Rs代表服務小區。

-Rn代表鄰區。

-Qmeas為小區重選中RSRP測量值。

-Qoffset:,其中為被測鄰小區的補償值,該參數包含在SIB4及SIB5訊息中,對應信元q-OffsetCell;Qoffsetfrequency為被測鄰小區所在頻率的補償值,該參數包含在SIB5訊息中,對應信元q-OffsetFreq。因此,對於同頻小區,如果系統訊息中包含,則,否則Qoffset=0;而對於異頻小區,如果系統訊息中包含,則;否則Qoffset=Qoffsetfrequency。

R值最大的小區被認為是最優小區,如果該小區滿足如下條件,則重選到該小區。

-在TreselectionRAT時間周期內,鄰小區Rn大於服務小區Rs;

-UE駐留到當前服務小區已超過1s。

(3) 低優先權小區重選判別準則

當高優先權小區及同等優先權小區均不滿足上述小區重選判別準則,且系統訊息SIB3中包含參數Threshserving,lowQ時,則判別低優先權的小區是否滿足如下條件,如條件滿足時,則UE重選到低優先權的小區。

-服務小區的信號質量Squal低於低優先權的重選門限值Threshserving,lowQ,且在TreselectionRAT時間周期內低優先權的E-UTRAN或UTRAN小區的信號質量Squal高於Threshx,lowQ;或者在TreselectionRAT時間周期內低優先權的GERAN或CDMA2000小區的接收功率Srxlev高於Threshx,lowP。

-UE駐留到當前服務小區已超過1s。

當上述條件不滿足時,則對小區進行如下判斷,如滿足下述條件,則UE仍可以重選到低優先權的小區上。

-服務小區的接收功率Srxlev低於低優先權的重選門限值Threshserving,lowP,且在TreselectionRAT時間周期內低優先權小區的Srxlev高於Threshx,lowP。

-UE駐留到當前服務小區已超過1s。

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