空闲模式和小区重选剖析Word文件下载.docx

1、8.1 寻呼信道选择 248.2 进入连接模式的SCCPCH选择 248.3 不连续接收 259 多点传送业务 269.1 多点传送业务和DSCH状态框图 269.1.1 MT_Null 状态 269.1.2 MT_Monitor 状态 279.1.3 MT_Saving状态 279.1.4 MT_Active 状态 2710 过程举例 2710.1 NAS 发起的系统信息的改变 2710.2 NAS系统信息更新 2910.3 空闲模式下CN发起的寻呼 3010.4 PLMN 选择，自动模式，正常情况 3110.5 PLMN 重选，自动模式 3210.6 PLMN 重选，手动模式 3310.7

2、 PLMN 选择，自动模式，未发现选择的PLMN 3410.8 NAS控制的小区选择 3510.8.1接入层的执行 3510.8.2在非接入层（NAS）执行 36IMT-DS FDD（WCDMA）系统空闲模式下UE过程与连接模式下小区重选过程IMT-DS FDD（WCDMA） System UE Procedures in Idle Mode and Procedures for Cell Reselection in Connected Mode 1 范围本研究报告规定了UE的接入层空闲模式过程，连接模式下UE小区重选规范以及UE中非接入层和接入层之间的功能划分模型协议，它基于 3GPP制订

3、的Release-99（2000年9月份版本）技术规范，具体对应于TS 25.304 V3.4.0。2 引用标准下列标准所包含的条文，通过在本标准中引用而成为本标准的条文。本标准出版时，所示版本均为有效。所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。1 GSMTS03.22: Functions related to Mobile Station in idle mode and group receive mode.2 3G25.301:Radio Interface Protocol Architecture3 3G25.303:Interlayer Proced

4、ures in Connected Mode4 3G25.331:RRC Protocol Specification5 3GPP TS23.122:NAS functions related to Mobile Station （MS） in idle mode 6 3GTR25.922:Radio Resource Management Strategies7 3G25.211:Physical channels and mapping of transport channels onto physical channels （FDD）8 3G25.221:Physical channel

5、s and mapping of transport channels onto physical channels （TDD）9 3G22.011:Service accessibility10 3GPP TS25.133:Requirements for Support of Radio Resource Management （FDD）11 3GPP TS25.123:Requirements for Support of Radio Resource Management （TDD）3 定义，符号和缩写3.1 定义Acceptable Cell: 可接受的小区， 是指UE可以驻留进行紧

6、急呼叫的小区。它必须满足一定条件。Allowable PLMN: 准入的PLMN， 指不在UE 所禁止的 PLMN列表中的PLMN。Available PLMN: 可用的PLMN ，指UE找到满足特定条件的小区所处的PLMN。Camped on a cell: 驻留在一个小区，指UE处于空闲模式，已经完成了小区选择或重新选择过程，并已选择了一个小区。UE监控系统信息和寻呼信息（大多数情况下）。注意业务可能是被限制，而且在被选择的小区内，PLMN可能不知道UE 的存在。DRX cycle: （Discontinuous reception cycle）DRX周期，指读取发给某一特定UE的初始寻呼

7、信息之间的时间间隔。Home PLMN: 归属PLMN，一个PLMN的移动国家码（MCC）和移动网络码（MNC）与IMSI的MCC和MNC一致时，则称该PLMN为归属PLMN。Location Registration （LR）: 位置登记，UE在一个登记区内进行登记，举例来说，可以是定期地进行登记，也可以是在进入一个新的登记区时进行登记。LSA: （localised services area） 局部化的业务区，LSA是一个由运营者定义的区域，对于这个区域，使用一些特定的接入条件。这可以与一个由核心网提供特别业务的区域相对应。LSA可以在PLMN内定义，也可以在全球范围内定义。因而，LSA

8、可以提供一个非连续的无线覆盖。LSA exclusive access cell: 局部服务区排他的接入小区，指如果小区是属于用户已经登记的LSA，UE可能仅驻留在该小区。然而，如果没有其它的小区可用，非LSA 用户的UE可能从该小区发起紧急呼叫。LSA ID: Localised Service Area Identity，局部服务区标识。 LSA only access: 局部服务区唯一接入，用户采用LSA only access 时，UE仅能接入属于用户已经登记的LSAs的小区。在预订的LSAs 覆盖区以外，UE可驻留到其他小区并获得受限服务。LSA preferential acces

9、s cell: 局部服务区优先接入小区，是LSA.的一部分。已经登记为LSA优先接入小区的LSA的用户UE比同小区中非LSA用户具有更高的资源优先级。LSA优先接入小区的可用性影响无线资源分配（受UTRAN-Access Stratum控制）。这一功能不在标准范围。Maximum DRX cycle: 最大不连续接收周期，指一个小区内最长的DRX 周期的时间间隔。Paging Block Periodicity （PBP）: 寻呼块周期，指出现寻呼块的周期 （对于FDD, PBP = 1）。Paging Message Receiving Occasion: 寻呼消息接收时机，UE 接收实际寻

10、呼消息的帧。Paging occasion: 寻呼时机。（FDD） UE 监测PICH 的帧；Process: RRC过程或空闲模式过程调用的UE中的本地行为。Radio Access Mode: 无线接入模式，即小区的无线接入模式，FDD 或TDD。Radio Access Technology: 无线接入技术，指无线接入使用的技术类型，如UTRA 或GSM。Registered PLMN （RPLMN）: 登记PLMN ，即UE已成功进行位置登记的PLMN 。Registration Area: （NAS）登记区，即不需要进行位置登记，UE可以漫游的区域，是一个NAS过程。Selected

11、 PLMN: 选择PLMN ，由非接入层人工或自动选择的PLMN。Suitable Cell: 合适的小区，指UE可驻留的小区，要满足一定条件，参见4.3条。Visited PLMN of home country： 归属国家的访问PLMN，这是不同于归属PLMN的PLMN，其中PLMN识别的MCC部分与IMSI的MCC部分相同。3.2 缩写 AS Access Stratum 接入层BCCH Broadcast Control Channel 广播控制信道CN Core Network 核心网DRX Discontinuous Reception 不连续接收DSCH Downlink Sha

12、red Channel 下行共享信道FDD Frequency Division Duplex 频分双工GC General Control （SAP） 通用控制（SAP）GPRS General Packet Radio System 通用分组无线系统 GSM Global System for Mobile 全球移动通信系统 IMSI International Mobile Subscriber Identity 国际移动用户识别符 MCC Mobile Country Code 移动国家码MM Mobility Management 移动性管理 MNC Mobile Network C

13、ode 移动网络码 NAS Non-Access Stratum 非接入层 PCH Paging Channel 寻呼信道 PI Page Indicator 寻呼指示 PICH Page Indication Channel 寻呼指示信道 PLMN Public Land Mobile Network 公共陆地移动网络 RAT Radio Access Technology 无线接入技术RRC Radio Resource Control 无线资源控制 SAP Service Access Point 业务接入点 TDD Time Division Duplex 时分双工 UE User E

14、quipment 用户设备UER User Equipment with ODMA relay operation enabled 具有ODMA中继操作使能的用户设备UMTS Universal Mobile Telecommunications System 通用移动电信系统UTRA UMTS Terrestrial Radio Access 通用地面无线接入网4 空闲模式概述4.1 概述当一个UE 被接通时， 它使用某种无线接入技术（RAT）搜索并选择一个公共移动网（PLMN）。本文档中描述的不同RAT之间小区选择和小区重选标准只考虑了无线标准。除了无线接入技术，PLMN类型也会不同。在这

15、个规范中，PLMN作为一个普通的术语既包括 GSM MAP PLMN，也包括ANSI-41 PLMN。根据PLMN类型的不同，标识它的方式也不同。如果是GSM PLMN，PLMN 标识为“PLMN identity”，而如果是ANSI-41 PLMN，PLMN 被标识为SID。UE在选定的PLMN上找到一个合适的小区并选择那个小区以提供有用的服务， 同时收听它的控制信道。这个过程称为 camping on the cell 然后如果需要的话，在被选的小区登记区域，UE将通过一个NAS登记程序对它进行位置登记 。如果UE 发现更合适的小区，在选定的PLMN上的可选小区中，UE进行重新选择并驻留到

16、该小区。如果这个新小区在不同登记区，需要进行位置登记。如果需要，UE可定期在其他PLMN上寻找更合适的小区，即指PLMN重选。这在9中描述。如果UE未被PLMN所覆盖，将自动选择一个新的PLMN （自动模式），或者给用户提供哪些 PLMN是可选的提示，以便进行手动选择 （手动模式）。仅当不需登记也可提供服务时，UE不进行登记。空闲模式下小区驻留的目的有四个： a） 使UE 收到来自PLMN的系统信息。b） 已经登记，若UE想发起一次呼叫，可在该小区驻留的控制信道通过接入网络初始化实现。c） 若PLMN 收到已登记的UE的一次呼叫，它知道 （大多数情况） UE驻留的小区登记区域。于是可在登记区内

17、所有小区的控制信道给UE发出“paging”消息。UE将收到寻呼消息，因为它被调整到该登记区域小区的控制信道，并可响应该控制信道。d） 使UE收到小区广播消息。如果UE找不到合适的小区驻留，或者未插入USIM卡，或者位置登记失败， 则不考虑PLMN标识而设法驻留到一个小区，进入“limited service” 状态，此时只能尝试进行紧急呼叫。空闲模式任务可以分以下三步骤进行：- PLMN 选择和重新选择；- 小区选择和重新选择；- 位置登记。这些过程之间的关系如图1所示。图1：空闲模式过程注：NAS 规定的服务区的影响有待于进一步研究4.2 空闲模式下AS和NAS功能划分表1给出了空闲模式下

18、UE非接入层（NAS） 和 UE接入层（AS）之间功能划分。非接入层部分在引用标准5中给出，而接入层部分在本文中研究。不同空闲模式过程举例在第10部分给出。表 1: 空闲模式下AS和NAS功能划分Idle Mode ProcessUE非接入层UE Non-Access StratumUE接入层UE Access StratumPLMN 选择和重新选择保存准入的 PLMN 类型列表，可以只是GSM-MAP 或只是 ANSI-41，或者两者均可。保存一个 PLMN优先权列表，要求AS选择一个小区，它或者属于具有最高优先级的PLMN（自动模式），或者属于手动选择的PLMN。对每个PLMN，规定相关的

19、无线接入技术。自动模式下，如果发现具有更高优先级的PLMN，需要 AS选择属于该 PLMN的小区。若相关的无线进入技术可用于PLMN，在该PLMN小区选择中用该无线进入技术搜索。应NAS要求或自动向NAS报告可用的PLMN及其类型。必须考虑NAS 指定的PLMN类型。小区选择控制小区选择，如可通过规定小区选择中搜索小区时最初使用的无线接入技术来控制。NAS也保留禁止登记区列表和按优先级排序的NAS规定服务区列表。完成小区选择所需的测量。检测并同步广播信道；接受并处理广播信息；向NAS 转发NAS系统信息。以相关的无线接入技术搜索一个属于NAS要求的PLMN的合适小区；系统信息中，小区标有PLM

20、N identity （GSM-MAP） 或 。不论小区发现与否都要向NAS作出反应。若发现这样的小区，选择该小区驻留。小区重新选择控制小区重新选择，如通过保存禁止登记区以及按优先级排序的NAS服务区列表来控制。完成小区重新选择所需的测量。若发现更合适的小区，就选择该小区。在ODMA Relay Node中进行ODMA探测。位置登记接通电源后，登记UE 。定期或进入一个新的登记区时，在登记区对UE登记。切断电源时注销 UE 。向NAS 报告登记区信息。4.3 空闲模式下的服务类型这条规定UE在空闲模式下由网络提供的服务级别。为接受小区的某些服务，必须驻留到该小区。UE在空闲模式下的三种服务级别

21、定义为： - 受限服务（可接受小区上的紧急呼叫）；- 正常服务 （合适的小区上公用）；- 与运营商相关的服务（保留小区上仅供运营商使用）；此外， 根据所提供的服务将小区分类：可接受小区（acceptable cell）：可接受小区是指UE可以驻留以获得受限服务（发起紧急呼叫）的小区。小区应满足下面的要求，这是在UTRAN 网中发起一次紧急呼叫所需的最低要求。- 小区不被禁止，参见5.3.4.1；- 满足小区选择的标准，参见5.2.3.1.2。合适小区（suitable cell）：合适小区是指UE可驻留并获得正常服务的小区。小区应满足如下要求：- 是所选择的PLMN的一部分。- 小区不被禁止，

22、参见5.3.4.1。- 该小区不属于禁止登记区；- 满足小区选择标准，参见5.2.3.1.2；- 满足SoLSA标准当前版本不支持SoLSA；禁止小区（barred cell）如在系统信息中指示，小区被禁止4。UE不能驻留该小区进行正常的服务，但若没有其它合适的小区可用，UE可以驻留该小区进行受限服务。5 过程描述5.1 PLMN 选择和重选择在UE中，接入层自动或应其要求向非接入层报告可用的PLMN。UE保存准入的PLMN类型列表。准入的PLMN类型可以仅是GSM-MAP，ANSI-41或两者都是。在进行PLMN选择和重选时，以准入的PLMN类型列表和按优先权排序的PLMN 标识列表为基础，

23、自动或手工选择特定的PLMN。在PLMN 标识列表中，每个PLMN可以用“PLMN identity” （GSM-MAP） 或标识。在广播信道的系统消息中，UE可收到多个PLMN标识，可以是其中一种或两种都是。例如，在给定的小区，只是“PLMN identity” （GSM-MAP） 或只是，也可是“PLMN identity” （GSM-MAP） 和 PLMN 选择的结果是所选定的PLMN的一个标识符。选择要考虑准入的PLMN类型，UE性能或其它因素。标识符可以是“PLMN identity” （对于 GSM-MAP PLMN）或（ANSI-41 PLMN）。若准入的PLMN类型列表包括GS

24、M-MAP，非接入层的PLMN选择和重选过程在5中给出。如果准入的PLMN类型列表中包括ANSI-41，该PLMN选择和重选的非接入层部分在TIA/EIA/IS-2000.5 和 TIA/EIA/IS-707规定。5.2 空闲模式下小区选择和重选5.2.1介绍如第1条所述，本文适用的UE至少支持UTRA 。对于小区选择及重选，不同的无线接入技术和模式采用不同的测量类型。需要对这些测量进行直接比较时，采用4中规定的映射函数。映射函数的使用在7.1条中给出。测量值用“meas”标出，而使用映射函数的测量值用“map”标注。测量的性能要求在1011中规定。根据空闲模式测量和小区选择标准，UE选择合适

25、的小区和无线接入模式。非接入层可控制小区选择使用的无线接入技术，例如通过指示相关的无线接入技术和根据禁止登记区列表和按优先权排序的NAS规定服务区列表。一旦已驻留到一个小区，UE 将根据小区选择标准定期搜寻更好的小区。发现了更好的小区就选择该小区。若小区选择和重选在收到的系统信息中引起变化，就告知非接入层。为获得正常服务，UE必须驻留到一个合适的小区，并收听该小区的控制信道，使UE可以：- 接收来自PLMN的系统信息；- 接收来自PLMN的登记区信息，如位置区和路由区；- 识别服务小区属于NAS规定的哪个服务区；- 接收其它AS和NAS信息。- 如果已经登记：- 接收来自PLMN的寻呼和通知信

26、息；- 为UE的即将发起的呼叫或其他行为发起呼叫建立；5.2.2 空闲模式状态和状态转换图2 显示了小区选择和重选过程的状态和程序。图 2: 空闲模式小区选择和重选在任何状态下，选择一个新的PLMN 导致跳转到标号1一旦选择了PLMN，UE都会采用初始小区选择或存储信息小区选择两种过程之一，寻找合适的小区驻留。初始小区选择过程不需要所选PLMN的信息，但存储信息小区选择过程需要事先知道存储的所选PLMN的信息。 这个存贮信息使得合适小区的搜索过程加快。该信息可包含几个无线接入技术的信息。非接入层可以通过如下方式控制小区选择：- 提供无线接入技术信息;- 结合选定的PLMN; - 保存禁止登记区

27、列表; - 按优先权排序的NAS规定服务区列表。可有一个或几个无线接入技术与选定的PLMN相关联。在5中规定UE应选择哪种无线接入技术搜索选定PLMN的一个合适小区。一旦发现合适的小区，UE执行必要的NAS登记程序。当UE登记成功，将驻留该小区，进入正常驻留状态。在这个状态下，UE 监控寻呼信息、系统信息并进行无线测量。测量结果将用于小区选择评估、立即小区评估 （仅限UTRA ）和重选标准。通过在系统信息中发送测量控制信息，网络控制UE 所进行的测量。测量控制信息可能包含同频、异频和不同无线接入技术之间的测量。UE将在无线测量的基础上评估小区重选标准，且若发现更好的小区，选择该小区，进入小区重

28、选过程。小区的改变意味着无线接入技术的改变。当UE离开空闲模式，进入正常驻留状态时，为了进入连接模式，UE 使用立即小区评估过程（仅对UTRA），以便在现有频率选择最好的小区用于接入尝试。这一过程允许UE在减少无线测量的能源损耗的同时，仍能选择最好的小区接入，以使系统干扰最小。若未发现合适的小区，UE使用小区重选程序。当返回到空闲模式时，UE 使用离开连接模式小区选择程序寻找合适的小区驻留，进入正常驻留状态。如未发现合适的小区，应使用存储信息小区选择程序。若未发现合适的小区，UE在任意PLMN寻找可接受小区，进入任意小区选择状态。如果非接入层登记过程失败（参见5），或者UE中没有USIM也进入

29、该状态。若找到可接受小区，UE驻留该小区并获得受限服务，进入驻留任意小区状态。该状态下，UE与正常驻留状态相同，只是位于不同的PLMN中。另外，UE 利用储存的信息，尝试UE支持的所有无线接入技术，定时搜寻合适的小区。如果发现合适的小区，重新选择PLMN转向标号1。一旦小区重选被触发，UE将通过无线测量评估小区重选标准，如果发现更好的小区就选择该小区，进入任意小区重选过程。如果未发现可接受的小区，UE将尝试UE支持的所有接入技术，继续在所有处于任意小区选择状态的PLMN中搜寻可接受的小区。“PLMN selection and reselection”过程可在空闲模式下，随时选择新的PLMN，这在图2导致转至标号1。5.2.3 小区选择过程5.2.3.1 UTRA5.2.3.1.1 描述一旦选择了PLMN，UE