LTE小区选择、重选与TAU过程

目录1文档介绍1.1文档范围1.2目标读者1.3修订记录2概述2.1空闲态管理综述2.2相关概念2.2.1PLMN2.2.2接入类2.2.3服务种类3空闲态管理3.1PLMN选择3.1.1自动PLMN选择3.1.2手动PLMN选择3.1.3漫游3.2小区选择与重选3.2.1小区搜索3.2.2小区选择3.2.3邻区优先级3.2.4黑名单小区3.2.5邻区测量3.2.6同频/同优先级的小区重选3.2.7不同优先级异频/异系统的小区重选3.3重定向3.3.1基于负载的重定向3.3.2基于S1故障的重定向3.3.3切换原因触发的重定向3.3.4快速重定向3.4跟踪区注册3.4.1跟踪区更新3.4.2附着/分离3.5小区保留与接入控制3.5.1小区保留与禁止3.5.2接入控制3.6系统消息广播3.6.1系统消息块内容3.6.2系统消息调度周期3.6.3系统消息更新3.7寻呼3.7.1寻呼的触发3.7.2空口寻呼机制3.7.3寻呼处理过程4相关特性4.1依赖特性4.1.1连接管理4.1.2ETWS4.2互斥特性4.3影响特性4.3.1CSFB4.3.2负载平衡4.3.3RANSharing5对网络的影响6工程应用6.1特性开通建议6.1.1重选6.1.2重定向6.2部署前信息搜集6.3特性部署6.3.1部署要求6.3.2数据准备6.3.3激活/初始配置6.3.4开通观测6.3.5特性调整6.3.6特性去激活7参数8性能指标9术语和缩略语10参考文档1文档介绍1.1文档范围在E-UTRAN的系统中，根据RRC（RadioResourceControl）的连接状态，分为连接态和空闲态两大类。当UE开机，但没有与无线网络建立连接时，称为UE处于空闲态。本文档主要从提供小区驻留、小区选择、小区重选、系统消息广播与寻呼等方面描述空闲态管理，并给出相关的工程应用方面的参考内容。1.2目标读者本文档的目标读者如下：需要了解空闲态管理的人员维护华为产品的人员1.3修订记录本章节提供不同文档版本之间的变更信息，包括如下两个类别的变更：特性变更：空闲态管理在特定产品版本中的变更。编辑变更：修改措词或对前版本描述信息的优化。文档版本本文档版本信息如下：01（2012-05-10）DraftA（2012-03-15）01（2012-05-10）与eRAN3.0DraftA(2012-03-15)相比，eRAN3.001(2012-05-10)变更内容如下表所示。变更类别变更描述参数变更特性变更无无。编辑变更语言优化了2概述和3空闲态管理。无。eRANSharing修改成了RANSharing。DraftA(2012-03-15)与eRAN2.2DraftA(2011-12-24)相比，eRAN3.0DraftA(2012-03-15)版本的变更如下表所示。变更类别变更描述参数变更特性变更增加了黑名单小区的功能，详细信息请参见“3.2.4黑名单小区”。增加参数：PhyCellIdRange增加在Ransharing场景下，UTRAN和GERAN频点的专用优先级可以按照运营商设置。详细请参见“3.2.3邻区优先级”。无。编辑变更修改“3.3重定向”。增加参数：RedirectSwitchHoModeSwitchRimSwitchInterRatHighestPriBlindHoPriority增加：“4相关特性”、“5对网络的影响”。无。2概述2.1空闲态管理综述当UE开机，但没有与无线网络建立RRC连接时，称为UE处于空闲态。空闲态管理是eNodeB通过系统广播消息下发相关配置信息，UE据此选择一个合适小区驻留并接受服务，提高UE接入的成功率和服务质量，保证UE驻留在一个信号质量更好的小区。本文档主要从以下方面描述空闲态管理：PLMN选择UE进行PLMN（PublicLandMobileNetwork）选择，并在所选择的PLMN注册。小区选择UE在所选择PLMN中选择一个小区驻留，以便监听系统消息和寻呼消息，接受服务。小区重选UE在选择小区驻留后，将根据小区重选规则选择一个更好的小区驻留，以保证正确接收系统消息和成功发起业务。跟踪区注册UE通过跟踪区注册向EPC（EvolvedPacketCorenetwork）注册自己的位置，以使EPC能在此TA（TrackingArea）内寻呼UE，告知UE发起业务。小区保留与接入控制小区保留与接入控制是运营商进行网络控制的两个机制。通过小区保留，可以把某些特定小区设置成只为运营商服务。通过接入控制，对UE进行分类管理，决定这些UE是否可以发起呼叫。系统消息广播和寻呼小区选择和小区重选等相关信息通过系统消息在BCCH上向UE广播。寻呼信息会告知小区内所有的UE系统消息是否变化以及传递寻呼UE的信息。UE在空闲态下的主要活动PLMN选择，小区选择，小区重选和跟踪区注册四个过程关系如图2-1所示。图2-1PLMN选择，小区选择，小区重选和跟踪区注册四个过程关系图2.2相关概念2.2.1PLMNPLMN标识由MCC（MobileCountryCode）和MNC（MobileNetworkCode）组成。等同PLMN列表EPLMN（EquivalentPLMN）列表，EPLMN就是可以向UE提供和本网相同服务的PLMN，当UE发生PLMN选择时，优先从这个列表中选择PLMN。EPC下发给UE，由UE保存。HomePLMNUE开户的PLMN，UE的HPLMN（HomePLMN）只有一个。VisitedPLMNUE当前所在的PLMN。VPLMN（VisitedPLMN）可以与HPLMN相同。EHPLMN等价归属公共陆地移动网。在等价HPLMN列表中给出的PLMN，等价HPLMN列表存储在USIM卡中。UE使用此列表中的PLMN替换从IMSI中提取的HPLMN用于PLMN选择过程。RPLMN已注册PLMN。2.2.2接入类接入类是空口传输中允许UE接入的分类，有接入类0~15。接入类0~9，11~15的相关信息存储在USIM（UniversalSubscriberIdentityModule）卡中，接入类10通过空中接口信号通知UE。接入类0~9为普通接入类，每个UE随机分配一个普通接入类。接入类0~9可在HPLMN，EPLMN与VPLMN接受服务。接入类11~15为特殊接入类，属于特定的高优先级用户，每个UE也可能分配到一个或多个特殊接入类。特殊接入类具体对应的用户如下所述：在没有EHPLMN列表的情况下，接入类11和接入类15仅在HPLMN接受服务。−接入类11——运营商使用−接入类15——运营商管理使用接入类12~14仅在本国内的HPLMN与VPLMN接受服务。−接入类12——安全业务−接入类13——公用事业业务−接入类14——紧急业务接入类10用于指示接入类0~9或者没有IMSI的UE是否可以发起紧急呼叫。当接入类10与接入类11~15同时禁止接入时，接入类11~15的UE不允许发起紧急呼叫。2.2.3服务种类当UE处于空闲态时，可以接受的服务分为以下三种：LimitedserviceLimitedservice就是UE驻留在acceptablecell下只能进行紧急呼叫业务。不是禁止小区且满足小区选择规则的小区称为acceptablecell。当小区所属的TA属于禁止漫游的区域，或者小区不属于已注册的PLMN，则UE将驻留在acceptablecell接受limitedservice。小区选择规则详细内容请参见“3.2.2小区选择”。NormalserviceNormalservice就是UE驻留在suitablecell下接受的服务，suitablecell允许UE正常发起业务。以下条件都满足的小区称为suitablecell。−小区属于以下某个PLMN：UE所选择的PLMN、UE已注册的PLMN、等同PLMN列表中的某个PLMN。−小区属于至少一个TA，TA应属于第一点中所提到的PLMN，且不在“禁止漫游的TA”的列表中。详细请参见3GPPTS23.122。−小区不是禁止小区。−满足小区选择规则。OperatorserviceOperatorservice就是UE驻留在reservedcell下接受的服务，reservedcell只为运营商服务。接入类为11或15且运行在HPLMN（HomePLMN）或EHPLMN（EquivalentHPLMN）的UE，在小区选择与重选的过程中，将把reservedcell作为候选小区；其他情况下的UE在小区选择与重选的过程中，将把reservedcell作为禁止小区。禁止小区不允许UE驻留，可通过参数CellBarred设定小区是否为禁止小区，该参数通过SIB1下发。Reservedcell由运营商决定，可通过参数CellReservedForOp设定小区是否为保留小区。3空闲态管理UE处于空闲态时，为了保证接入成功率和缩短接入时间，UE将根据测量小区的信号质量和系统消息的参数来进行小区选择。UE在选择的小区驻留后，将根据小区重选规则选择一个更好的小区驻留，以保证正确接收系统消息和成功发起业务。3.1PLMN选择UE进行PLMN选择的大体流程如图3-1所示。当UE开机或者从无覆盖的区域进入覆盖区域，首先选择最近一次已注册过的PLMN（RegisteredPLMN）并尝试在这个RPLMN注册。如果注册最近一次的RPLMN成功，则将PLMN信息显示出来，开始接受运营商服务；如果没有最近一次的RPLMN或最近一次的RPLMN注册不成功，UE会根据USIM卡中关于PLMN的优先级信息，可以通过自动或手动的方式继续选择其它PLMN。图3-1PLMN选择流程图3.1.1自动PLMN选择当UE尝试注册最近一次的RPLMN失败后，若采用自动模式，UE将根据以下优先级顺序自动选择PLMN：1.HPLMN和EHPLMN。2.在USIM文件“UserControlledPLMNSelectorwithAccessTechnology”中的PLMN，这些PLMN在USIM中是按照UE支持RATs（RadioAccessTechnology）的优先级排列的。3.在USIM文件“OperatorControlledPLMNSelectorwithAccessTechnology”中的PLMN，这些PLMN在USIM中是按照UE支持RATs的优先级排列。4.信号质量高的PLMN，这些PLMN的排列是随机的。一个PLMN的小区的RSRP（ReferenceSignalReceivedPower）值如果大于等于-110dBm，则这个PLMN被认为是信号质量高的。5.其他的PLMN，这些PLMN以信号质量从高到低的顺序排列。当按照以上顺序选择PLMN时，选择到的PLMN有一个suitablecell时，UE将会在该PLMN上注册。如果注册成功，则UE在该suitablecell驻留；如果不成功，则尝试下一个PLMN。如果所有的PLMN都没有注册成功，则UE进入limitedservice状态。如果没有搜索到PLMN，则UE不能接受任何服务。3.1.2手动PLMN选择当UE尝试注册最近一次的RPLMN失败后，若采用手动选择PLMN时，UE会将PLMN的清单显示给用户。PLMN清单的显示顺序与UE自动选择PLMN的顺序一致。手动选择PLMN时，对于禁止的PLMN，UE也会尝试选择。如果UE在选定的PLMN上面注册成功，对于UE来说，该PLMN不再是禁止PLMN。哪些PLMN是禁止的由核心网决定。3.1.3漫游漫游是UE在不同于HPLMN的VPLMN接受服务，例如从其它国家的PLMN（国际漫游区域)获得服务。通过漫游，当UE移出HPLMN覆盖区域时，可以根据USIM卡里存储的关于PLMN的信息，选择其他的PLMN接受服务。UE是否可以通过漫游获得服务，由运营商决定。当UE通过漫游，注册到一个VPLMN（VisitedPLMN）后，会周期的搜索HPLMN，尝试重新回到