小區選擇

當手機開機或從盲區進入覆蓋區時，手機將尋找PLMN允許的所有頻點，並選擇合適的小區駐留，這個過程稱為“小區選擇”。

描述

當小區選定PLMN後，就要進行小區選擇，目的是尋找該PLMN中合適的小區駐留。在選定PLMN後，NAS通過指示與選定PLMN相關的無線接入技術（Radio Access Technology，RAT），維護禁止註冊區域的列表，以及等效PLMN列表能夠控制小區選擇在哪個RAT下進行。UE通過空閒模式測量，然後根據小區選擇標準選擇合適的小區。

初始小區選擇

該過程不要求事先知道E-UTRA載頻的RF信道信息。UE搜尋所有E-UTRA頻寬內的RF信道，以尋找一個合適的小區。在每個載頻上，物理層首先搜尋最強的小區並根據小區搜尋過程讀取該小區的系統信息，UE根據S準則評估該小區是否是合適的小區，一旦找到合適的小區，則小區選擇過程就終止了。如果該小區不是合適的小區，則RRC要求物理層搜尋次強小區，以此類推，直到找到合適的小區並駐留。

儲存信息小區選擇

該過程中，UE需要存有先前接收到的測量控制信息或者需要搜尋的小區列表，包括載頻信息或者可選的小區參數等。UE搜尋小區列表中的第一個小區，物理層通過小區搜尋過程讀取該小區的系統信息，並根據S準則判別該小區是否是合適的小區，如該小區是合適的小區，則終端選擇該小區，小區選擇過程完成。如果該小區不是合適的小區，則搜尋小區列表中的下一個小區，以此類推。如果列表中的所有小區都不是合適小區，則啟動初始小區選擇流程。

無論是初始小區選擇還是儲存信息小區的選擇過程，都會使用小區搜尋過程來讀取小區系統訊息。小區搜尋過程就是UE和小區取得時間和頻率同步，並檢測小區ID的過程。E-UTRA小區搜尋過程與UTRA系統的主要區別是它應能夠支持不同的系統頻寬（1.4～20MHz）。小區搜尋通過若干下行信道實現，包括主同步信道（PSCH）、輔同步信道（SSCH）、廣播信道（BCH）和下行參考信號（RS）。圖1給出了小區搜尋的過程。下面將根據該框圖介紹小區搜尋的幾個步驟。

圖1小區搜尋過程

圖1 小區搜尋過程

（1）檢測PSCH

UE首先利用主SCH信號的特殊結構和相關性，獲得定時和頻率同步，並同時獲得小區ID組內的具體小區ID。需要注意的是這時獲得的定時是符號級定時和半幀（5ms）級定時。

（2）檢測SSCH

每個無線幀中有兩個SSCH構成成對序列（S1，S2），分別位於一個無線幀的兩個半幀內，（S1，S2）與Cell ID Group一一對應。這樣通過檢測（S1，S2）可以獲得Cell ID Group的序號，結合步驟（1）獲得的小區組內ID，就可獲得完整的Cell ID。另外，由於（S2，S1）為錯誤序列，從而解決5ms的模糊度，實現幀定時。該過程同時完成CP長度的盲檢測，並獲得BCH天線配置。

（3）檢測下行參考信號

檢測下行參考信號獲得時間和頻率的細同步，用於獲得BCH天線配置以及是否採用位移導頻等信息。

（4）讀取BCH

讀取搜尋到的小區的一個或多個BCH上的廣播信息，獲得小區其他配置信息，如系統頻寬、PHICH資源指示、系統幀號（SFN）、CRC等，然後UE根據獲得的系統信息完成小區的選擇。

3GPP規範中把S準則作為判決是否是合適小區的依據之一。在選擇的PLMN中，UE讀取小區的SIB1，獲取“Cell selection and re-selection info”，在這個IE中，讀取Q_rxlevmeas、Q_rxlevmin和Q_{rxlevminoffset}，並按照以下公式進行計算：

其中：

S_rxlev是指小區選擇/重選過程中計算得到的電平值（dB）；

Q_rxlevmeas是指手機測量得到的接收電平值，該值為測量到的RSRP（dBm）；

Q_rxlevmin是指該小區需要的最小接收電平值，該值在SIB1的q-RxLevMin中指示（dBm）；

P_compensation為max（P_EMAX – P_UMAX，0）（dB），其中P_EMAX為終端在接入該小區時，系統設定的最大允許傳送功率；P_UMAX是指根據終端等級規定的最大輸出功率。

Q_{rxlevminOffset}只有正常駐留在一個VPMN，周期性搜尋一個高優先權的PLMN進行小區選擇評估時才有效，該參數對Q_rxlevmin 進行一定的偏置。

重要參數清單

S_rxlev、Q_rxlevmeas、Q_rxlevmin等重要參數的清單見表1。

表1 S_rxlev、Q_rxlevmeas、Q_rxlevmin等重要參數的清單

參 數 名 稱	簡 要 說 明
Srxlev	小區選擇接收信號強度值，由手機計算得到
Qrxlevmeas	由手機測量得到的小區接收信號電平值
Qrxlevmin	終端接收小區信號的最小門限值
Qrxlevminoffset	當正常駐留在一個VPLMN時，進行更高級別PLMN周期性搜尋時，對Qrxlevmin進行一定的偏置值
PEMAX	系統允許的UE最大傳送功率
PUMAX	UE最大發射功率

參數說明

（1）S_rxlev

① 定義

該參數為無線小區信號強度衡量值，由手機根據測量值與系統下發門限計算得到，定義如下：

S_rxlev = Q_rxlevmeas – (Q_rxlevmin + Q_{rxlevminoffset}) – P_compensation

TDD系統中，採用S_rxlev > 0作為S算法判決。

② 格式

無。

③ 傳送

手機內部計算得到。

④ 設定及影響

該參數無法設定，由手機內部計算得到。根據計算得到的S_rxlev，判斷是否選擇該小區。如果S_rxlev > 0，則手機判斷當前測量小區可駐留，反之，則手機重新進行小區選擇。

（2）Q_rxlevmeas

① 定義

該參數為手機測量的小區信號強度RSRP（dBm）值。

② 格式

無。

③ 傳送

手機內部計算得到。

④ 設定及影響

該參數無法設定，為手機測量得到，與實際無線環境有關。

（3）Q_rxlevmin

① 定義

該參數定義終端接收小區信號的最小門限值。

② 格式

Q_rxlevmin的格式見表2。

表2 Q_rxlevmin的格式

參 數 名	必 要 性	參數類型和取值範圍	備 注
Qrxlevmin	必選	Integer (−72, …, −12)	單位為dBm，; 實際取值為2× Qrxlevmin

③ 傳送

在eNode B處修改，在系統訊息SIB1、SIB3和SIB5中下發。

④ 設定及影響

通過定義Q_rxlevmin可以避免UE在接收信號電平很低的情況下接入系統，而接入後卻無法提供用戶滿意的通信質量且無謂地浪費網路的無線資源。對該參數的設定應該考慮小區的大小、小區的覆蓋情況、背景噪聲等因素。

減少該參數會擴大小區的允許接入範圍，但此時通話質量可能會比較差。因此從網路性能評估的角度看，若該值設定太低會導致覆蓋邊緣由於信號強度太弱而造成掉話率的升高，設定太高則會形成覆蓋盲區。

（4）Q_{rxlevminoffset}

① 定義

該參數定義UE正常駐留在一個VPLMN，周期性搜尋一個更高優先權的PLMN時，對接收小區信號的最小門限值Q_rxlevmin進行的偏置，即影響接收小區信號的最小門限值。

② 格式

Q_{rxlevminoffset}的格式見表3。

表3 Q_{rxlevminoffset}的格式

參 數 名	必 要 性	參數類型和取值範圍	備 注
Qrxlevminoffset	可選	Integer (1, …, 8)	單位為dB，默認值0dB，; 實際取值為2×Qrxlevminoffset

③ 傳送

在eNode B處修改，在系統訊息SIB1中下發。

④ 設定及影響

通過該參數提高選擇高優先權別PLMN接收小區信號的最小門限值Q_rxlevmin。提高UE正常駐留在一個VPLMN時，進行更高級別的PLMN小區搜尋的要求，不進行頻繁的不同PLMN的小區搜尋過程。

（5）P_EMAX

① 定義

該參數規定系統允許UE在一個載頻上的最大發射功率。

② 格式

P_EMAX的格式見表4。

表4 P_EMAX的格式

參 數 名	必 要 性	參數類型和取值範圍	備 注
PEMAX	可選	Integer (−30, …, 33)	單位為dBm

③ 傳送

在eNode B處修改，在系統訊息SIB1中下發。

④ 設定及影響

通過該參數，系統可以統一控制接入小區UE的發射功率，從−30～33dBm，此參數可以控制UE的最大發射功率，從而影響上行鏈路的覆蓋。設定過大會造成小區邊緣UE的發射功率過大，從而引起同頻干擾。

（6）P_UMAX

① 定義

該參數為根據UE功率等級確定的最大傳送功率。

② 格式

無。

③ 傳送

無。

④ 設定及影響

該參數取決於手機終端的能力，不可設定。