LTE--小區搜索過程


小區搜索過程是UE和小區取得時間和頻率同步,並檢測小區ID過程。E-UTRA系統的小區搜索過程與UTRA系統的主要區別是它能夠支持不同的系統帶寬(1.4~20MHZ)。小區搜索通過若干下行信道實現。包括同步信道(SCH)、廣播信道(BCH)和下行參考信號(RS)。SCH又分成主同步信道(PSCH)和輔同步信道(SSCH),BCH又分成物理廣播信道(PBCH)和動態廣播信道(DBCH)。BCH直接映射到物理信道PBCH上,PSCH和SSCH是純粹的物理信道,不用來傳送L2/L3控制信令,而只用於同步和小區搜索過程;DBCH最終承載在下行共享傳輸信道(DL-SCH),沒有獨立的信道。

小區選擇的類型(S准則)

不同場景(初始小區選擇;存儲信息的小區選擇)

不同時間(UE開機;從連接態返回到空閑態模式;重新進入服務區)

S算法
1、小區選擇S值,大於0
2、小區選擇S值=測量小區的RSRP值-(小區中RSRP最低接收電平+當駐留在VPLMN上搜索高優先級小區防止乒乓響應設置的偏移值)-max((小區允許UE的最大上行發射功率-UE能力支撐的最大上行發射功率),0)
公式簡化為:
  當UE最大允許發射功率大於UE能力支持最大發射功率時,S=測量小區電平值-(最低接收電平+最低接收電平偏置)-((UE最大允許發射功率-UE能力支持最大發射功率)
  當UE最大允許發射功率小於等於UE能力支持最大發射功率時,S=測量小區電平值-(最低接收電平+最低接收電平偏置)
  UE最大允許發射功率:本小區允許UE的最大發射功率UePowerMax,應用於小區選擇准則(S准則)的判決,用於計算功率補償值。如果該參數不配置,則UE的最大發射功率由UE自己的能力決定。該值在LST CELL命令中。該參數設置的越大,UE的發射功率也越大,
增強本小區覆蓋的同時會增加對鄰區的干擾;該參數設置的越小,UE的發射功率也越小,減少本小區覆蓋的同時會減少對鄰區的干擾。   小區中RSRP最低接收電平:在LST CELLSEL中,增加某小區的該值,使得該小區更難符合S規則,更難成為適當小區,UE選擇該小區的難度增加,反之亦然。該參數的取值應使得被選定的小區能夠提供基礎類業務的信號質量要求。   最低接收電平偏置:在LST CELLSEL中,該參數表示小區最低接收電平偏置,應用於小區選擇准則(S准則)公式,僅當UE駐留在VPLMN且由於周期性的搜索高優先級PLMN而觸發的小區選擇時,才使用本參數(防止乒乓效應)。
增加某小區的該值,使得該小區更容易符合S規則,更容易成為適當小區,選擇該小區的難度減小,反之亦然。

 

開機到選網流程

UE的狀態

 LTE把UE的RRC狀態簡化為RRC_IDLE(空閑狀態)和RRC_CONNECT(連接狀態)兩個狀態。對於兩個流程進行了進一步的划分:

RRC_IDLE細分為NULL(空狀態)和IDLE(空閑狀態)兩個子狀態,RRC_CONNECT細分為隨機接入,接入,切換三個子狀態。

關機與開機存儲狀態

 關機的時候,UE的SIM卡會保存最后一次服務的PLMN和小區信息,也就是RPLMN信息,開機的時候會優先選擇SIM卡里面保存的信息;如果發現SIM卡的信息和當前小區信息不一致,會重新搜索PLMN。

當UE剛開機的時候,RRC的狀態為NULL,然后,UE開始進行PLMN選擇,在從PLMN中選擇一個合適的小區進行駐留,同時取得與EUTRAN的下行同步,能夠正常的接收系統消息、尋呼消息以及緊急呼叫等。

PLMN的方式

 LTE系統中,PLMN的選擇可以分為自動和手動兩種形式。所謂自動指的是:UE根據事先設好的優先級准則,自主完成PLMN的搜索和選擇。所謂手動:是指UE將滿足條件的PLMN列表呈現給用戶由用戶來做出選擇。

PLMN的選擇過程

在FullBand模式下,UE根據其自身的能力和設置,進行全頻段的搜索,AS層將搜索到的PLMN列表上報給UE的NAS層。由NAS層來決定PLMN搜索是否繼續進行。對於EUTRAN的小區,RSRP>=-110dBm的PLMN稱之為高質量的PLMN(High Quality PLMN),對於不滿足高質量條件的PLMN,UE AS層在上報過程中需要同時報告PLMN ID和RSRP的值。

如果UE搜索到多個PLMN,在自動模式下,PLMN選擇的優先級可以為如下:

(1)上一次開機或脫離服務區之前注冊的PLMN(RPLMN);

(2)HPLMN(可以由IMSI得到)或者EHPLMN優先級列表;

(3)用戶或者運營商定義的PLMN優先級列表;

(4)高質量的PLMN;

(5)按RSRP排序的非高質量PLMN列表;

手動模式

選擇PLMN:FullBand全頻段掃頻->UE的AS層掃描Band和earfcn信息報到NAS層來->同步擾碼獲取PCI->通過SIB1消息獲取PLMN->按照PLMN規則選擇PLMN->根據S准則選擇合適的小區駐留。

搜索過程

 掃描頻段

rrc開始初始小區搜索,UE沒有找到相關的存儲信息。然后進行初始的小區選擇掃頻。

 

掃頻1

 掃描在Band42中的頻點

掃頻2

 掃描在Band43中的頻點

進行時間和頻率同步並通過同步擾碼獲取小區信息

要查看Log的最后的獲取結果

接收SIB1來獲取PLMN並添加到PLMN集合里面

 

接收SIB1來獲取PLMN並添加到PLMN集合里面-2

 

接收SIB1來獲取PLMN並添加到PLMN集合里面-3

 

 得到的PLMN集

 

設置EPLMN(52023)

EPLMN(Equivalent Public Land Mobile Network,等效PLMN ,即對等公用陸地移動網,是與用戶終端當前所選擇的PLMN處於同等地位的PLMN,其優先級相同。EPLMN主要解決共享網絡與原網絡的用戶駐留和漫游策略。運營商可以配置對等的PLMN網絡,這些網絡之間可以實現通信網絡資源共享。從業務的角度,它使得不同運營商的網絡資源之間,或者同一運營商定義的不同PLMN之間可以實現通信網絡資源共享。

過濾EPLMN(52023)

在此過程中,實現過RRC連接成功,但是不能發起attach請求。

設置EPLMN(19527)

 

過濾EPLMN(19527)

發現在19527F下有小區(43690/304)是符合目標小區候選的。

同步並發起接入請求

完成RRC連接成功

而后進行attach隨機接入流程

重點

Sequans 4G DM tool的選項

Covered groups: LTE-PHY-DL, LTE-RRC, cli, log, lte
Covered events: rrc-active-fsm


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