5G小区选择与重选

　　本文主要总结5G小区选择与重选部分，NR的小区选择与重选和2G3G4G相关部分是类似思路，就是我们常说的RS准则。由于相关log并没有攒完整，本文先以相关的协议文本解读为主吧。
　　说起RS就要先介绍为RS提供依据的系统广播消息们。5G目前的规范文本所定义使用的MIBSIB结构如下：
　　各个广播块简介如下：
　　MIB，自不必说，延续前几代系统的概念，内容已经有了很大改变，主要还是通过PBCH传送的主控块。
　　SIB1，规定对于小区准入的判决并负责定义其他SIB的调度信息，也可称为调度块。它也包含了其他众多的RRM配置信息。
　　SIB2，包含了频内，频间及异系统小区重选的公共信息。（比LTE内容少了不少，而且窃取了不少原来LTEsib3的各类内容，5G规范文本还是在这方面对内容做了调整的）。
　　SIB3，包含了与邻区相关的频内小区重选的信息。
　　SIB4，包含了与邻区相关的频间小区重选的信息。
　　SIB5，包含了与邻区相关的系统间邻区之间小区重选信息。当然，这里只涉及4G5G小区间的小区重选信息。顾不上3G和2G了。
　　SIB6，包含ETWS主信息通知。
　　SIB7，包含ETWS辅信息通知。
　　SIB8，CMAS信息通知。
　　SIB9，包含GPS和UTC时间，UE根据此SIB提供的信息来获取GPS，UTC及本地时间。
　　上图中的红色部分涉及的系统广播消息是与小区选择与重选相关的内容。MIB中与小区选择和重选的相关IE如下：
　　pdcchConfigSIB1与ssbSubcarrierOffset定义CORESET0。
　　cellBarred参数就是小区被禁止接入了，但是这里的bar只针对SA的UE，对NSA进行5Glegaddition时候的操作是不受此参数限制的。
　　intraFreqReselection用于当UE被禁止接入当前小区时候来控制小区选择与重选到同频小区。
　　然后SIB1：
　　首先是一组小区选择的参数，就是cellSelectionInfoIE组中的内容，引用S准则公式，和LTE很相近：
　　小区选择需要满足信号强度和质量双重标准才行，公式的参数中：
　　Qrxlevmeas是UE实际测量到的RSRP值。
　　Qqualmeas是UE的RSRQ实际测量值。
　　Qrxlevmin的来源比较广泛，是小区驻留的门槛，对应于SIB中的参数qRxLevMin或者qRxLevMinSUL（支持SUL时候）。也可以存在于SIB2和SIB4中：
　　SIB2中的这两个参数：
　　intraFreqCellReselectionInfoSEQUENCE｛
　　qRxLevMinQRxLevMin，
　　qRxLevMinSULQRxLevMin
　　SIB4中的这两个参数：
　　Qqualmin是定义的小区信号质量门槛，由上面的的SIB1及SIB2、SIB4提供，如SIB2：
　　SIB4：
　　Qrxlevminoffset和Qqualminoffset是分别相对于Qrxlevmin和Qqualmin设置的偏移值，用于处于漫游状态时周期性搜索高优先级PLMN时进行评估使用。这两个值可以通过SIB3和SIB4提供。
　　SIB3：
　　SIB4：
　　Qoffsettemp是用于连接建立失败时候控制的一个IE，存在于：
　　ConnEstFailureControl：：SEQUENCE｛
　　connEstFailCountENUMERATED｛n1，n2，n3，n4｝，
　　connEstFailOffsetValidityENUMERATED｛s30，s60，s120，s240，s300，s420，s600，s900｝，
　　connEstFailOffsetINTEGER（0。。15）
　　公式中还有参数Pcompensation，如果UE支持NSPmaxList中的additionalPmax，且在于SIB1，SIB2和SIB4中通知UE，则取值为：
　　max（PEMAX1PPowerClass，0）（min（PEMAX2，PPowerClass）min（PEMAX1，PPowerClass））（dB）；
　　否则取值为，
　　max（PEMAX1PPowerClass，0）（dB）
　　公式中的PEMAX1，PEMAX2可从SIB1，SIB2和SIB4中分别从参数pMAX和NSPmaxList获取。
　　PPowerClass在TS38。101中定义：
　　小区选择之S准则就说这些吧，下面总结小区重选之R准则，应用R准则的小区重选可分为3大类，或者四小类，如下（4G》5G也可归为4G的系统间重选）：
　　而小区重选的过程框架大体类似，如下图所示，当然在异频和异系统小区加入优先级因素后，重选判决评估条件差异比较大，后面会说到：
　　为了UE节电及节省UE内部处理资源，UE对邻区启动测量是需要满足一定条件的，需要根据这个条件在当前驻留小区上进行判决，从而通过限制测量动作来为UE节能省电。这个测量判决仍然通过S准则中的两个量与相应测量启动门限比较来完成，一旦启动测量，当前服务小区和邻区分别计算各自的R值并进行排队比较进而进行重选判决。
　　同频小区重选及同优先级异频小区重选：
　　需要满足SrxlevSIntraSearchP或者SqualSIntraSearchQ，Srxlex和Squal仍然是前面重点介绍了的下面两个计算公式：
　　用于比较的两个变量通过SIB2下发给UE：
　　Ok，一旦UE启动对邻区的测量就可以计算各个小区的R值并进行排队并进而进行重选判决，计算R值的公式如下：
　　其中Rs和Rn分别用于计算服务小区和邻区的R值。Qmeas是UE实际测量到的RSRP值。同频重选时候Qoffset通过SIB3下发，就是：
　　这个参数稍有些繁琐，在同频情况下这个Qoffset就是SIB3广播的值（如果有效），否则取0。而对于同优先级的异频重选则等于SIB3广播的值加上Qoffsetfrequency，这个Qoffsetfrequency通过SIB4下发：
　　Qhyst仍然通过SIB2下发：
　　另外参数Qoffsettemp在前面描述S准则时候已经介绍，这里不再赘述。
　　接着是NR异频小区重选，在潜在重选目标邻区的优先级高于服务小区及小于等于服务小区优先级的情况下则仍然需要测量判决，异频测量判决与异系统测量判决使用相同的判决条件为：
　　SrxlevSnonIntraSearchP或者SqualSnonIntraSearchQ
　　这两个用于比较的门限来自于SIB2：
　　重选到高优先级异频目标小区时候的判决：前提条件是需要UE已经在当前小区驻留至少1s（表面频繁乒乓重选），在参数threshServingLowQ已经下发给UE情况下需要在tReselectionNR时间内满足SqualThreshX，HighQ，如果threshServingLowQ没有下发给UE，则需要满足SrxlevThreshX，HighP。上面涉及的参数：
　　threshServingLowQ和tReselectionNR通过SIB2下发：
　　ThreshX，HighQ和ThreshX，HighP通过SIB4下发：
　　在重选到低优先级异频邻区的情况下，也需要首先满足UE已经在当前小区驻留1s的先决条件，然后当threshServingLowQ已经下发且目标cell，服务小区满足SqualThreshServing，LowQ，目标cell满足SqualThreshX，LowQ并保持时间长度tReselectionNR下。或者当threshServingLowQ已经下发且目标cell满足SrxlevThreshX，LowP，服务小区满足SrxlevThreshServing，LowP并保持时间长度tReselectionNR。这里需要提到的是如果不同优先级按照各自标准都满足重选条件时，重选到高优先级小区的行为将优先进行。
　　对于异系统的小区重选设计双向重选，首先看看4G》5G的小区重选，为了支持此功能，特地在R15的36。331规范文本中定义了新的SIB消息，也就是SIB24，用于具备4G5G双模能力的UE在驻留4G情况下获取5G小区的信息并搜索，测量，重选到5G小区驻留。这个SIB24相关的信息如下：
　　首先需要在LTESIB1中定义SIB24的信息并进而获取SIB24，LTESIB1中的相关IE：
　　新引入的SIB24的内容如下：
　　这个SIB24跟当初为了实现3G》4G重选而在3G引入的SIB19非常类似。依据SIB24中定义的内容，UE首先进行测量判决，当5G小区优先级高于当前4G小区情况时，UE会不停的进行周期性测量。而当5G小区优先级比较低时，需要满足Srxlev小于等于SnonIntraSearchP或者Squal小于等于SnonIntrasearchQ条件才能开启对NR邻区的测量。此处的Srxlev和Squal是4G服务小区的计算结果，测量开启门限也是4G的SIB3中定义下发。在重选到高优先级小区的条件是Srxlev大于Threshx，HighP，Squal大于Threshx，HighQ并保持TreselectionRAT时间。而对于重选到低优先级NR小区的情况时要求目标小区Srxlev大于Threshx，LowP，Squal大于Threshx，LowQ并保持TreselectionRAT时间，同时还要求4G服务小区Srxlev小于ThreshServing，LowP，Squal小于ThreshServing，LowQ。这些与4G5G系统内的异频重选很类似。
　　现在反方向重选操作，即5G重选到4G小区。首先也是做测量判决，启动过程与异频NR小区重选前的测量判决机制相同，即要求SrxlevSnonIntraSearchP或者SqualSnonIntraSearchQ，两个测量启动门限在SIB2中下发，前面也已经说明，不再赘述。
　　UE从5G重选到高优先级4G小区时的条件为：
　　当threshServingLowQ已经下发UE时候（SIB2），要求SqualThreshX，HighQ并保持至少tReselectionEUTRA时间。或者threshServingLowQ没有下发UE时候（SIB2），则需要满足SrxlevThreshX，HighP并保持至少tReselectionEUTRA时间。还有UE在当前小区至少驻留1s以减少乒乓重选。
　　UE从5G重选到低优先级4G小区时条件稍微苛刻一些，首先threshServingLowQ通过SIB2下发给UE且SqualemthreshServingLowQ，em此时要求SqualThreshx
　　，lowQ。如果threshServingLowQ没有下发给UE，且SrxlevThreshServing，LowP，此时要求SrxlevThreshX，LowQ。此外也要求UE至少驻留当前服务小区1s。
　　下面来看一下上面提到与用到的参数，他们均来自SIB2和SIB5：
　　SIB2：
　　SIB5：
　　另外异频与异系统的测量更为详细的部分可参考38。133Ch4。2。2节。
　　周末愉快！