小区重选相关参数及过程

小区重选相关参数及过程

1.小区重选参数

假设MS处于开机状态、有SIM卡并处于系统覆盖范围内，那么在不进行呼叫的时候MS将预占在最强的BCCH上。这个过程称之为小区选择/重选。

涉及的参数主要有：

?C1：

MS重新选择小区的主要因素是小区的信号质量即C1。手机在开机的时候，只有 C1值大于零的小区才有可能被选择，小区的 C1值越大则该小区的吸引力越强，手机将会选择 C1值最大的小区作为服务小区。

C1=(A-Max(B,0))

其中：

A ＝平均Rxlev – P1

B ＝ P2 – MS 最大额定功率

P1 ＝Rxlev_access_min （它确定MS接入系统最小下行电平）

为了避免移动台在接收信号电平很低的情况下接入系统（接入后的通信质量往往无法保证正常的通信过程），而无法提供用户满意的通信质量且无谓地浪费网络的无线资源，在GSM系统中规定，移动台需接入网络时，其接收电平必须大于一个门限电平，即：移动台允许接入的最小接收电平。

P2 ＝MS_txpwr_max_cch

控制信道最大功率电平，它确定MS能够接入系统的最大输出功率。移动台与BTS的通信过程中，其发射功率是受网络控制的。网络通过功率命令对移动台进行功率设置，该命令在慢速随路控制信道（SACCH）上传送，（SACCH有两个头字节，一个是功率控制字节，另一个是时间提前量）。移动台必须从下行的SACCH中提取功率控制头，并以其规定的发射功率作为输出功率，若移动台的功率等级无法输出该功率值，则以能输出的最相近的发射功率输出。

由于SACCH是随路信令，它必须与其它信道如SDCCH、TCH等组合使用。因此网络对移动台的功率控制实际上是在移动台接收到SACCH以后才开始。移动台在收到SACCH前使用的功率（即在发送RACH时使用的功率）则由控制信道最大功率电平决定。

C 1 ＝平均Rxlev －Rxlev_access_min－MAX（（MS_txpwr_max_cch – MS 最大额定功率），0）

?C2

从上述C1的公式可以看出，要想人为的控制C1值，只有通过调整Rxlev_access_min，MS_txpwr_max_cch两个参数实现。但调整这两个参数会影响MS的接入性能：Rxlev_access_min 设置过大会引起人为盲区，过小不能保证通话质量；MS_txpwr_max_cch设置是受手机能力限制的。因此如果想通过小区重选来控制MS优先接入某些小区，只通过控制C1是比较难实现的。因此GSM又引入另一个小区重选参数C2 ，通过控制C2值可以控制MS的小区重选。

C2=C1+CRO- temporary_offset*H(penalty time-T)

其中：

C1：即上述C1参数。

CRO：

cell_reselect_offset小区重选偏置. 它表示对C2的人为修正值。取值范围为0～63的整数，以2dB为步长，分别表示0～126dB.

temporary_offset：TO

临时偏置，对C2的临时修正值。所谓临时是指它仅在一段时间内对C2发生作用。而这段时间则由参数PT确定。取值范围为0～7的整数，以10dB为步长，分别表示0～70dB penalty time: PT

惩罚时间PT. 取值范围为0～31的整数，以20秒为步长。其中0～30分别表示惩罚时间为20～620秒，31表示参数临时偏置对小区重选参数C2没有影响，而参数小区重选偏置的符号被改变。

T ：持续时间，即最佳邻区的持续时间。

H（X）：表示函数。

H（x）＝0，若x<0；即PT < T ,则H ＝0

H（x）＝1，若x>=0；即PT >=T ,则H ＝1

所以：

当PT < T 时：C2 ＝C1 ＋CRO （注PT ≠ 31）

当PT > T 时：C2 ＝C1 ＋CRO －TO （注PT ≠ 31）

当PT = 31时：C2 = C1 －CRO

?cell_reselect_param_ind

小区重选参数指示用于通知移动台是否采用C2作为小区重选参数及计算C2的参数是否存在。

小区重选参数指示可以取值1或0，1表示移动台应从小区广播的系统消息中提取参数来计算C2的值，并用C2的值作为小区重选的标准；0则表示移动台应以参数C1作为小区重选的标准（相当于C2＝C1）。

小区重选参数指示在小区的广播信道上发送。

?cell_reselect_hysteresis:

设定LAC边界区小区重选择时的迟滞,防止频繁位置更新。

移动台进行小区重选时，若原小区和目标小区属不同的位置区，则移动台在小区重选后必须启动一次位置更新过程。由于无线信道的衰落特性，通常在相邻小区的交界处测量得到的两个小区的C2值会有较大的波动，从而使移动台频繁地进行小区重选。尽管移动台两次小区重选的间隔时间不会小于15秒，但对位置更新而言15秒的时间是极其短暂的。它不但使网络的信令流量大大增加、无线资源得不到充分利用，并且由于移动台在位置更新的过程中无法响应寻呼，因而使系统的接通率降低。为了减小这一问题的影响，GSM规范设立了一个参数，称为小区重选滞后。要求邻区（位置区与本区不同）信号电平必须比本区信号电平大，且其差值必须大于小区重选滞后规定的值，移动台才启动小区重选。

2.小区重选过程

当MS选择某小区为当前服务小区后，在各种条件变化不大的情况下，MS将驻留在所选的小区中，并继续监测由服务小区的BCCH系统消息所指示的相邻小区频点配置表中的所有BCCH载波。

在对这些BCCH载波进行监测时，对它们接收电平的测量至少需要5个测量样点来进行平均，并应对所有的BCCH载波取同样的测量样点数目，而且分配给每个载波的样点在每个测量周期内应尽量平均，至少在每分钟内更新最强的6个BCCH载波。

在MS例行测量程序中还包括测量目前服务小区BCCH载波的任务。MS在至少30s内应试图去解码服务小区的BCCH广播的全部系统消息。MS至少在5min内对6个最强的非服务小区的BCCH载波进行BCCH数据块的解码，该数据块包含影响小区重选的参数。当MS认为一个新的BCCH载波变为六个最强的载波之一时，则至少在30s内对新载波的BCCH数据进行解码。MS至少在30s内检查6个最强载波之一的BSIC，以证实监测的是同一个小区，BSIC 若发生了变化，MS则认为该载波是一个新载波，并将重新解码该BCCH数据在以上情况中，MS尽量不中断对PCH的侦听。

当发生以下情况时，将触发小区重选（若C2算法尚未激活，则C2=C1）：

(1) MS计算某小区（与当前小区属同一个位置区）的C2值超过MS当前服务小区的C2值连续5s；

(2) MS计算某小区（与当前小区不属同一个位置区）的C1值超过MS当前服务小区的C2值与小区重选滞后值（Cell Selection Hysteresis）之和连续5s；

(3) 当前服务小区被禁止；

(4) MS监测出服务小区下行链路故障；

(5) 服务小区的C1值连续5s小于0；

(6) MS随机接入时，在最大重传后接入尝试仍不成功的情况下。

应注意在MS进行小区重选之后，并在箝位该小区之前，应译码新小区所有的BCCH数据，根据所得的结果MS将检查影响小区重选的参数是否发生了变化。当有变化时，MS应判决此时是否依然符合小区重选准则。当条件都满足时，MS将箝位该小区。此时若MS发现LAI（位置区码）发生变化时，即触发位置更新过程。

3. 小区重选举例

MS已在服务小区运行了1小时；最佳邻区是所测量到的六个最好邻区之一，并且保持这种状态4分钟。

?服务小区数据参数

cellid = 4 6 0 0 1 21891 33151 （1800小区）

Rxlev = -70dBm

Rxlev_access_min : 15

Ms_txpwr_max_cch : 2 （=27dbm）

Cell_reselect_param_ind: 1

Cell_reselect_offset: 4

Penalty_time : 5

temporary_offset : 4

?最好邻区数据参数

cellid = 4 6 0 0 1 21891 30151 （900小区）

Rxlev = -63dBm

Rxlev_access_min : 15

Ms_txpwr_max_cch : 5 （=33dBm）

Cell_reselect_param_ind: 1

Cell_reselect_offset: 2

Penalty_time : 12

temporary_offset : 1

其他参数：

cell_reselect_hysteresis ＝ 2

MS 最大额定功率＝ 2 （8W ＝39dBm）

请判断是否进行小区重选？

公式：

C 1 ＝平均Rxlev －Rxlev_access_min－MAX（（MS_txpwr_max_cch – MS 最大额定功率），0）

C2=C1+CRO- temporary_offset*H(penalty time-T)

计算：

服务小区C1,C2 ：

C1 ＝ -70dBm – (-95dBm) –MAX((27dBm-39dBm),0)

＝25dBm – MAX(-12dBm,0)

＝25dBm

C2 ＝ 25dBm + 4*2dBm – 40dBm* H(120s – 240s)

＝ 33dBm

最佳邻区C1 ，C2：

C1 ＝ -63dBm – (-95dBm) –MAX((33dBm-39dBm),0)

＝32dBm – MAX(-6dBm,0)

＝32dBm

C2 ＝ 32dBm + 2*2dBm – 10dBm* H(260s – 240s)

＝ 36dBm – 10dBm

＝ 26dBm