GSM小区重选算法

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1、小区重选跟C1 C2值的关系路径损耗值C1与小区重选参数C2参数C1为供小区选择的路径损耗准则，服务小区的C1必须大于0,C1=RXLEV-RXLEV_ACCESS_MIN - MAX (MS_TXPWR_MAX_CCH - P), 0) 单位：dBm其中 RXLEV 为移动台接收的平均电平; RXLEV_ACCESS_MIN 为允许移动台接入的 最小接收电平；MS_TXPWR_MAX_CCH为移动台接入系统时可使用的最大发射功率电平;P为 移动台的最大输出功率。小区重选采用的算法为C2算法，当 PENALTY_TIME不等于 11111 时：C2=C1+CELL_RESELECT_0FFSE

2、T - TEMPORARY_OFFSETX H(PENALTY_TIME - T)；当 PENALTY_TIME等于 11111 时：C2=C1-CELL_RESELECT_OFFSET；其中当X0时，函数H(x)=O;当XWO,函数H(x)=1；T 是一个定时器,它的初始值为 0,当某小区被移动台记录在信号电平最大的六个邻 小区时，则对应该小区的计数器T开始计时,当该小区从移动台信号电平最大的六个邻小区表 中去除时,相应的定时器T被复位；CELL_RESELECT_OFFSET为小区重选偏移量，可人为的来调整C2值的大小；TEMPORARY_OFFSET为临时偏移量；PENALTY_TIME

3、为惩罚时间，从移动台发现某一小区的信号出现后，定时器T开始 置位到定时器T的值到达PENALTY_TIME规定的时间之前将按照TEMPORARY_OFFSET所定义 的值给该小区的C2算法一个负偏置的修正，这种做法是用来防止当移动台在快速移动时来 选择一个微蜂窝或覆盖较小的小区作为服务小区的情况。如果在时间超过仍收到该小区的信 号；反之，若时间超过了 PENALTY_TIME所定义的时间后，将不考虑临时偏移量。在高速公 路等覆盖区可使用惩罚时间。在这里值得注意的是，仅当小区重选指示(CELL_RESELECTION_INDICATION)激活时 C2 算 法 这 几 个 参 数 才 起 作 用

4、 , 否 则 移 动 台 将 不 考 虑 CELL_RESELECT_OFFSET、 TEMPORARY_OFFSET 和 PENALTY_TIME 的设置情况，因而此时 C2=C1参数的设置需要考虑以下一些情况：1、当业务量较大，而且通信质量较差时，一般希望移动台尽可能不要工作于该小 区。这种情况下，可以设置PET为640，因此TEO对小区重选参数C2没有影响。C2的数 值等于C1减REO,此时C2值被人为地降低,从而使移动台以该小区作为重选的可能性降低。2、对于业务量很小的小区，为了让其吸收更多的话务，起到一种话务均衡的作用， 这种情况下，建议设置REO在020dB之间，TEO 一般建议设

5、置与REO相同或略高于REO。 PET主要作用是避免移动台的小区重选过程过于频繁，一般建议的设置为20或40。3、对于业务量一般的小区，一般建议设置REO为0, PET为640从而使C2= C1。 C2 参数的设置是基于每个小区的，但小区重选是基于相邻小区的，因此在设置这些参数时 必须注意相邻小区之间的参数设置。当移动台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，移动台将驻留在所 选的小区中，并根据服务小区的BCCH系统消息所指示的小区重选邻小区频点配置表，开始 监测该表中所有BCCH载波的接收电平和同步消息，并记录下接收电平最高的6个邻小区， 并从中提取每个邻小区的的各类系统消息

6、和控制消息，当满足一定条件时移动台将重新选择 其中一个邻小区作为服务小区，这个过程被称为小区重选。所谓一定的条件包含多方面的因 素，如小区的限制（由 cell_bar 和 cell_bar_qualify 来决定）、小区是否被禁止接入等。小区重选采用的算法为C2算法，计算公式如下：当 PENALTY_TIME 不等于 11111 时：C2=C1+CELL_RESELECT_0FFSET - TEMPORARY_OFFSETX H（PENALTY_TIME-T）；当 PENALTY_TIME等于 11111 时：C2=C1-CELL_RESELECT_OFFSET；其中当X=0，函数H（x）=1

7、；T 是一个定时器,它的初始值为 0,当某小区被移动台记录在信号电平最大的六个邻小区时,则 对应该小区的计数器T开始计时，当该小区从移动台信号电平最大的六个邻小区表中去除时, 相应的定时器T被复位；CELL_RESELECT_OFFSET为小区重选偏移量，可人为的来调整C2值的大小； TEMPORARY_OFFSET为临时偏移量；PENALTY_TIME为惩罚时间，从移动台发现某一小区的信号出现后，定时器T开始置位到定 时器T的值到达PENALTY_TIME规定的时间之前将按照TEMPORARY_OFFSET所定义的值给该 小区的C2算法一个负偏置的修正，这种做法是用来防止当移动台在快速移动时

8、来选择一个 微蜂窝或覆盖较小的小区作为服务小区的情况。如果在时间超过仍收到该小区的信号，；反 之，若时间超过了 PENALTY_TIME所定义的时间后，将不考虑临时偏移量。在高速公路等覆 盖区可使用惩罚时间。在这里值得注意的是仅当小区重选指示（CELL_RESELECTION_INDICATION激活时C2算法这几 个参数才起作用 ,否则移动台将不考虑 CELL_RESELECT_OFFSET、TEMPORARY_OFFSET 和 PENALTY_TIME的设置情况，因而此时C2=C1。当发生以下情况时，将触发小区重选1、移动台计算某小区（与当前小区属同一个位置区）的C2值超过移动台当前服务小

9、区的 C2 值连续 5 秒。2、移动台计算某小区（与当前小区不属同一个位置区）的C2值超过移动台当前服务小区 的C2值与小区重选滞后值（CELL_SELECTION_HYSTERESIS）之和连续5秒3、当前服务小区被禁止4、MS监测出下行链路故障5、服务小区的C1值连续5秒小于0问题研究：1、 小区重选滞后值的设置原则：当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之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测得的C2值会有较大的波动，从而导致频繁的小区重选和位置更新， 它不但使网络的信令流量大大增加导致信令信道的拥塞，并且由于

10、移动台在位置更新过程中 无法响应网络对它的寻呼，因而使网络接通率降低。为了减小这一问题的影响， GSM 设立 了小区重选滞后这一参数，要求其邻小区（位置区与本区不同）信号电平必须比服务小区的 信号电平大出重选滞后所规定的值后，才允许触发小区重选。建议当在话务统计报告中发现 位置更新较频繁时，可将该小区的值设为6dB或8dB。但如果这两个小区的无线覆盖比较差 时，应将该值适当的设小一些。2、下行信令故障：下行信令故障准则基于下行信令故障计数器DSC，当MS选择了某小区 时，DSC置为90/BS_PA_MFRMS取整，BS_PA_MFRMS为基站传输寻呼消息给同一寻呼组 MS之间的51TDMA帧复

11、帧数。因此当MS要在其寻呼子信道上译码时，若成功则DSC加1, 若失败，则DSC减4,当DSC为0时，则断定出现了下行信令故障。3、值得注意的时，每次由参数 C2 引起的小区重选至少间隔 15 秒，这是为了避免移动 台频繁的小区重选过程。当某小区的话务较闲时，可适当提高其CELL_RESELECT_OFFSET,来 增强该小区吸引话务量的能力。但作为两个相邻的小区，它们的所定义的重选偏置的差值应 尽量要小于20dB，否则将使该服务区边界的信号很不稳定。4、小区接入限制(CELL_BAR_ACCESS,CBA)和小区禁止限制(CELL_BAR_QUALIFYCBQ) 对于小区重叠的地区，根据每个

12、小区容量的大小，业务量的大小及小区功能的差异， 网络运营商们都希望移动台在小区选择中优先选择某些小区，即设定小区的优先级。这一功 能可以通过设置参数小区接入限制和小区禁止限制来实现，见下表：小区禁止限制P小区接入禁止，小区选择优先级小区重选状态正常，正常，禁止1禁止1正常，低心正常，通常所有小区的优先级都为正常。但在某些情况下，运营者希望移动台优先进入某种类型的 小区，如微蜂窝和双频网等，此时我们可将这些小区的优先级设为正常，而将周围其它小区 的优先级设为低。当移动台在小区选择过程中，只有当没有优先级为正常的合适小区时，才 去选择优先级为低的小区。通过设置小区优先级我们可以对一些拥塞较严重的小

13、区和其相邻 的小区来进行话务平衡，即将它们的优先级设为低使它的邻小区将其话务量吸收过去一部 分，这也相当于将其实际的覆盖范围减小，但这种做法不同于将其功率降低，后者可能会引 起网络覆盖的盲点和通话质量的下降。当小区接入禁止设为1且小区禁止限制设为0时，则该小区只允许切换业务，而不允许 移动台直接接入，这种做法常被用在微蜂窝和双频网的覆盖环境下。如在双层覆盖的情况下， 用底层网络来吸引话务量而用上层网络来保证覆盖。当上层小区的覆盖区业务量较大时，为 了防止拥塞可使用该做法来移动台禁止接入该小区而迫使它去选择其底层的小区，仅支持移 动台的切换业务以防止掉话。但用小区优先级为手段去做网络优化时，应注

14、意，它只影响小 区选择而对小区重选不起作用，因而要真正达到网络优化的目的必须结合使用小区优先级和 C2 算法。小区重选时采用的信道质量标准为参数C2,其计算方式如下：C2 = C1 + CELL_RESELECT_OFFSETTEMPORARY_OFFSETXH (PENALTY_TIMET)当 PENALTY_TIME不等于 11111 时C2 = C1 CELL_RESELECT_OFFSET当PENALTY_TIME等于11111(二进制，即十进制的31)时函数H (x) =0,当x=0 时T是一定时器，它的初始值为0,当某小区被移动台记录在信号电平最大的六个小区表中 时，则对应该小区的

15、计数器T开始计数，精度为一个TDMA帧(约4.62毫秒)。当该小区从 移动台信号电平最大的六个邻区表中去除时，相应的计数器T被复位。CELL_RESELECT_OFFSET用来人为地修正小区重选参数C2。TEMPORARY_OFFSET的作用是：从计数器T开始计数到计数器T的值达到PENALTY_TIME 规定的时间期间，给C2 一个负作用的修正。PENALTY_TIME是TEMPORARY_OFFSET作用于 参数 C2 的时间。但 PENALTY_TIME 的全 1 编码保留用于改变 CELL_RESELECT_OFFSET 对 C2 作用的符号。 CELL_RESELECT_OFFSET

16、、 TEMPORARY_OFFSET 和 PENALTY_TIME 是小区重选参数。当小区 重选参数指示PI为1时，它们在小区的BCCH信道上广播；若PI = O,则移动台认为上述三 个参数为0,因此C2 = C1。若移动台计算某邻区（与当前小区位于同一位置区）的C2值超过移动台当前停留小区 的 C2 值，且维持5 秒钟以上，则移动台将启动小区重选而进入该小区。若移动台测量到一个与当前小区不在同一个位置区的小区，其计算得到的C2值超过当前小 区 C2 值与小区重选滞后参数的和，且维持5 秒钟以上，则移动台将启动小区重选而进入该 小区。但必须注意，每次由参数 C2 引起的小区重选至少间隔15 秒

17、，这是为了避免移动台 频繁的小区重选过程。由无线信道质量引起的小区重选以参数C2作为标准。C2是基于参数C1并加入一些人 为的偏置参数而形成的。加入人为影响是为了鼓励移动台优先进入某些小区或阻碍移动台进 入某些小区，通常这些手段都用来平衡网络中的业务量。影响参数 C2 的因 素除 C1 之外， 还有以 下三个因 素， 即：小 区重选偏置 （CELL_RESELECT_OFFSET,以下简称 CRO）、临时偏置（TEMPORARY_OFFSET,以下简称TO） 和惩罚时间（PENALTY_TIME,以下简称PT）。CRO为一量值，它表示对C2的人为修正值。TO表示对C2的临时修正值。所谓临时是指

18、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。小区重选偏置（CRO）以十进制数表示，单位为dB,取值范围为063,表示0126dB （以2dB为步长）。默认值为0。临时偏置（TO）以十进制数表示，单位为dB,取值范围为 07,表示070dB （以10dB为步长），其中70表示无穷大。默认值为0。惩罚时间（PT）以十进制数表示，单位为秒，取值范围为031,其中030表示20620 秒（以20秒为步长）。取值31保留用于改变CRO对参数C2的作用方向。默认值为0。 参数CRO、TO和PT在每个小区广播的系统消息中传送。上述三个参数的调整可以分为三种情况。第一,对于业务量很大或由于某

19、种原因使小区中的 通信质量较低时,一般希望移动台尽可能不要工作于该小区（即对该小区具有一定的排斥 性）。这种情况下，可以设置PT为31,因此参数TO失效。C2的数值等于C1减CRO,因此 对应于该小区的 C2 值被人为地降低,从而使移动台以该小区作为重选的可能性降低。此外, 网络操作员根据对该小区的排斥程度，可以设置适当的CRO。排斥越大，CRO越大，反之， CRO越小。第二，对于业务量很小，设备利用率较低的小区，一般鼓励移动台尽可能工作于 该小区（即对该小区具有一定的倾向性）。这种情况下，建议设置CRO在020dB之间，根 据对该小区的倾向程度，设置CRO。倾向越大，CRO越大，反之，CRO

20、越小。TO 一般建议 设置与CRO相同或略高于CRO。PT主要作用是避免移动台的小区重选过程过于频繁，一般 建议的设置为20秒或40秒。第三，对于业务量一般的小区，一般建议设置CRO为0, PT 为640秒从而使C2 = C1,也即不对小区施加人为影响。上述参数的调整必须注意下列问题。 无论在何种情况下不建议设置CRO的数值超过25dB,因为过大的CRO会使网络发生一些不 稳定的现象。上述参数的设置是基于每个小区的，但由于参数C2的性质与邻区有密切的关 系，因此在设置这些参数时必须注意相邻小区之间的关系。小结： 手机开机（小区选择）看C1（主要由信号强度决定）；小区重选看C2（通过参数CRO, PT等人为 影响重选）。