空閑模式下的UE

概述
當(dāng)UE開機(jī)后或在漫游中，它的首要任務(wù)就是找到網(wǎng)絡(luò)并和網(wǎng)絡(luò)取得聯(lián)系。只有這樣，才能獲得網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)。因此，空閑模式下UE的行為對于UE是至關(guān)重要的。那么，UE是如何完成這個功能的呢？本節(jié)就來講解這個過程。
UE在空閑模式下的行為可以細(xì)分為PLMN選擇和重選，小區(qū)的選擇和重選和位置登記。這三個過程之間的關(guān)系如下圖所示。

圖6-6 空閑模式下的UE
當(dāng)UE開機(jī)后，首先應(yīng)該選擇一個PLMN。當(dāng)選中了一個PLMN后，就開始選擇屬于這個PLMN的小區(qū)。當(dāng)找到這樣的一個小區(qū)后，從系統(tǒng)信息（廣播）中就可以知道臨近小區(qū)（neighboring cell）的信息，這樣，UE就可以在所有這些小區(qū)中選擇一個信號最好的小區(qū)，駐留下來。緊接著，UE就會發(fā)起位置登記過程（attach or location update）。成功后，UE就駐留在這個小區(qū)中了。駐留的作用有4個：
??使UE可以接收PLMN廣播的系統(tǒng)信息。
??可以在小區(qū)內(nèi)發(fā)起隨機(jī)接入過程。
??可以接收網(wǎng)絡(luò)的尋呼。
??可以接收小區(qū)廣播業(yè)務(wù)。
當(dāng)UE駐留在小區(qū)中，并登記成功后，隨著UE的移動，當(dāng)前小區(qū)和臨近小區(qū)的信號強(qiáng)度都在不斷變化。UE就要選擇一個最合適的小區(qū)，這就是小區(qū)重選過程。這個最合適的小區(qū)不一定是當(dāng)前信號最好的小區(qū)，為什么呢？因?yàn)椋热鏤E處在一個小區(qū)的邊緣，又在這兩個小區(qū)之間來回走，恰好這兩個小區(qū)又是屬于不同的LA或者RA。這樣，UE就要不停的發(fā)起位置更新，即浪費(fèi)了網(wǎng)絡(luò)資源，又浪費(fèi)的UE的能量。因此，在所有小區(qū)中重選哪個小區(qū)是有一定規(guī)則的，這個規(guī)則會在后面詳細(xì)描述。
當(dāng)UE重選小區(qū)，選擇了另外一個小區(qū)后，發(fā)現(xiàn)這個小區(qū)屬于另外一個LA 或者RA，UE就要發(fā)起位置更新過程，使網(wǎng)絡(luò)獲得最新的UE的位置信息。UE通過系統(tǒng)廣播信息中的SIB1發(fā)現(xiàn) LA或者RA的變化。
如果位置登記或者更新不成功，比如當(dāng)網(wǎng)絡(luò)拒絕UE時。或者當(dāng)前的PLMN出了覆蓋區(qū)，UE可以進(jìn)行PLMN重選，以選擇另外一個可用的PLMN。
6.3.2? PLMN選擇和重選
PLMN選擇和重選的目的是選擇一個可用的（就是能提供正常業(yè)務(wù)的），最好的PLMN。UE通過什么來達(dá)到這一目的呢？UE會維護(hù)一個PLMN列表，這些列表將PLMN按照優(yōu)先級排列，然后從高優(yōu)先級向下搜索，找到的自然是最高優(yōu)先級的PLMN。另外，PLMN選擇和重選的模式有兩種，自動和手動。簡而言之，自動選網(wǎng)就是UE按照PLMN的優(yōu)先級順序自動的選擇一個PLMN，手動選網(wǎng)呢，將當(dāng)前的所有可用網(wǎng)絡(luò)呈現(xiàn)給用戶，將權(quán)利給用戶， 由用戶選擇一個PLMN。
6.3.3? 小區(qū)選擇和重選
當(dāng)PLMN選定之后，就要進(jìn)行小區(qū)選擇，目的是選擇一個屬于這個PLMN的信號最好的小區(qū)。
首先，如果UE存有這個PLMN的一些相關(guān)信息，比如頻率，擾碼等。UE就會首先使用這些信息進(jìn)行小區(qū)搜索（Stored information cell selection）。這樣就可以較快的找到網(wǎng)絡(luò)。因?yàn)椋蠖鄶?shù)情況，UE都是在同一個地點(diǎn)關(guān)機(jī)和開機(jī)，比如晚上關(guān)機(jī)，早晨開機(jī)等等。這些信息保存在SIM卡中或者在手機(jī)的non-volatile memory中。
1. 小區(qū)選擇
小區(qū)選擇的過程大致如下：
1） 小區(qū)搜索
小區(qū)搜索的目的是找到一個小區(qū)，盡管它可能不屬于選擇的PLMN的。小區(qū)搜索的步驟如下（當(dāng)然，首先要鎖定一個頻率）：
?通過primary SCH，UE獲得時隙同步。時隙同步后，就要進(jìn)行幀同步。幀同步是使用secondary SCH的同步碼實(shí)現(xiàn)的。這一過程同時也確定了這個小區(qū)的擾碼組。然后， UE通過對擾碼組中的每一個擾碼在CPICH上相關(guān)，直到找到相關(guān)結(jié)果最大的一個。這就確定了主擾碼。
顯然，如果UE已經(jīng)知道這個小區(qū)的一些信息，比如使用哪個頻率，甚至主擾碼，上述步驟就可以大大加速。
2） 讀廣播信道
UE從上述1）的步驟c中獲得了PCCPCH的擾碼，而PCCPCH的信道碼是已知的，在整個UTRAN中是唯一的。UE就可以讀廣播信道的信息了。
??讀到MIB后，UE就可以判斷當(dāng)前找到的PLMN是否就是要找的PLMN，因?yàn)樵贛IB中有PLMN identity域，如果是， UE就根據(jù)MIB中包含的其他SIB的調(diào)度信息（scheduling information），找到其他的SIB并獲得其內(nèi)容。如果不是，UE只好再找下一個頻率，又要從頭開始這個過程（從小區(qū)搜索開始）。
??如果當(dāng)前PLMN是UE要找的PLMN，UE讀SIB3，取得“Cell selection and re-selection info”，通過獲取這些信息，UE計(jì)算是否滿足小區(qū)駐留標(biāo)準(zhǔn)。如果滿足，則UE認(rèn)為此小區(qū)即為一個suitable cell。駐留下來，并讀其他所需要的系統(tǒng)信息，隨后UE將發(fā)起位置登記過程。
如果不滿足上述條件，UE讀SIB11，獲取鄰區(qū)消息，這樣UE就可以算出并判斷鄰區(qū)是否滿足小區(qū)選擇駐留標(biāo)準(zhǔn)。
如果UE發(fā)現(xiàn)了任何一個鄰區(qū)滿足小區(qū)駐留標(biāo)準(zhǔn)，UE就駐留在此小區(qū)中，并讀其他所需要的系統(tǒng)信息，隨后UE將發(fā)起位置登記過程。
如果UE發(fā)現(xiàn)沒有一個小區(qū)滿足小區(qū)駐留標(biāo)準(zhǔn)。UE就認(rèn)為沒有覆蓋，就會繼續(xù)PLMN選擇和重選過程。
?2. 小區(qū)重選
UE在空閑模式下，要隨時監(jiān)測當(dāng)前小區(qū)和鄰區(qū)的信號質(zhì)量，以選擇一個最好的小區(qū)提供服務(wù)。這就是小區(qū)重選過程（cell reselection）。如果在Treselection時間內(nèi)，小區(qū)重選條件得到滿足，UE就選擇這個小區(qū)， 駐留下來，讀它的廣播消息。 小區(qū)重選結(jié)束。
?3. 離開連接模式的小區(qū)選擇
當(dāng)UE從連接模式回到空閑模式時，要做小區(qū)選擇，以找一個合適的小區(qū)（suitable cell）。這個選擇過程和普通的小區(qū)選擇過程是一樣的。不過此時候選小區(qū)就是連接模式時用到的小區(qū)。如果在這些小區(qū)中找不到合適的小區(qū)，應(yīng)該使用stored information cell selection。
6.3.4? 位置登記
這些過程請參見MM，GMM的過程。