UE的测量报告

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手机在信号差的区域触发测量,将测量报告上报给基站,基站判断是否满足切换条件。若测量结果达到各种门限,手机就会切换,若达不到,解调情况就会很糟糕,最终radio link failure,触发rrc重建

当涉及到测量时,先考虑采用什么测量事件,中心频率和中心频点;另外还要考虑测量间隙(Gap)。

按UE的不同状态,UE测量可分为RRC_IDLE状态下和RRC_CONNECTED状态下的测量。

RRC_IDLE态下的测量:用于小区重选

RC_CONNECTED态下的测量:用于切换。

按UE的不同测量类型可分同频测量、异频测量、Inter-RAT测量。

测量类型

含义

进行时刻

原则

同频测量

在服务小区的下行载频上进行测量,包括:RSRP, RSRQ, Pathloss等

任何时刻

先测同频,同频切换该切就切,如果在这种情况下服务小区变差,说明同频覆盖有问题,就要配置异频或异系统测量,配置GAP,如果服务小区信号质量变好了,就删除异频或异系统测量,取消gap

异频测量

在不同于服务小区的下行载频上进行测量,包括RSRP, RSRQ, Pathloss等

需配置GAP,在GAP周期内,只测量邻区,不测量服务小区

Inter-RAT测量

Inter-RAT测量:PCCPCH RSCP、CPICH RSCP、CPICH Ec/No、GSM Carrier RSSI、BSIC Identification、BSIC Reconfirmation等

测量GAP

1.啥是测量GAP

36300中提到,测量分为:

同频测量(Intra-frequency):UE当前所在的小区和待测量的目标小区在同一个载频(中心频点)上。

异频测量(inter-frequency,包括异制式测量):UE当前所在的小区和目标小区不在一个载频上。

若UE需进行异频测量(包括异制式测量),简单的方式是在UE设备中安装2种射频接收机,分别测量本小区的频点和目标小区的频点,但这样会提升成本和不同频点之间相互间扰。因此,3GPP提出了测量GAP,即预留一部分时间,在这段时间内,UE不会收发任何数据,而将接收机调向目标小区频点,进行异频测量,GAP时间结束时再转到当前本小区。

2.需配置测量GAP的场景

UE是否需GAP进行辅助测量,需考虑以下6种场景:

  • 场景A(服务小区和目标小区的载频、带宽相同):此场景属于同频测量,无需测量GAP。
  • 场景B(服务小区和目标小区的载频相同,目标小区带宽<当前小区带宽):此场景也属于同频测量,无需测量GAP。
  • 场景C(服务小区和目标小区的载频相同,目标小区带宽>当前小区带宽):此场景也属于同频测量,无需测量GAP。

场景D(服务小区和目标小区的载频不同,目标小区带宽<当前小区带宽&目标小区带宽在当前小区带宽内):此场景属于异频测量,需测量GAP。

场景E(服务小区和目标小区的载频不同,目标小区带宽>当前小区带宽&当前小区带宽在目标小区带宽内):此场景属于异频测量,需测量GAP。

场景F(服务小区和目标小区的载频不同,目标小区带宽和当前小区带宽不重叠):此场景属于异频测量,需测量GAP。

3.测量GAP周期的配置和计算

当UE需进行异频测量时,eNB的RRC层需给UE配置GAP参数:gap模式和gapOffset。这2个参数包含在RRCConnectionReconfiguration消息的MeasConfig字段的measGapConfig IE中,如下图。

gap模式分为gp0和gp1,gp0模式的GAP周期是40ms,gp1模式的GAP周期是80ms。无论是哪种,每次GAP的持续时间都是6ms。gapOffset参数会影响GAP的起始时刻,gp0模式下gapOffset的范围是0-39,gp1模式下gapOffset的范围是0-79。有了GAP周期和gapOffset,就可计算出具体的GAP时刻,如下图。

比如RRC配置的GAP模式是gp0,gapOffset=1,那么GAP周期如下图。

当UE处于测量GAP时,不会发送任何数据/信息。在这段时间内,eNB也不会给UE调度任何DL/UL资源。下图以上DL子帧配置1为例,介绍上DL如何避开GAP。图中的DCI1A也可是DCI2/2A等其它DL DCI。

从图中也可看到,对于40ms周期的GAP、UDL子帧配置1来说,DL流量的损失大概在(7/6*4)=30%左右,UL流量的损失大概在(5/4*4)=31%左右。鉴于测量GAP的配置会影响上DL的流量,除非必须,否则不应配置测量GAP。有时换个流程流量就会下降,原因可能就在这里。

测量结果上报

当UE测到的信号满足测量报告条件时,会通过事件报告基站。报告内容包括:测量ID、服务小区的测量结果(RSRP和RSRQ)、邻小区的测量结果,以便EUTRAN对切换进行判决

1、测量过程(36.331)

测量过程主要包括以下步骤:

1)测量配置:由eNB通过RRCConnectionReconfigurtion消息携带的measConfig信元将测量配置消息通知给UE,即下发测量控制。

2)测量执行:UE会对当前服务小区进行测量,并根据RRCConnectionReconfigurtion消息中的s-Measure信元来判断是否需执行对相邻小区的测量。

3)测量报告:测量报告触发方式分为周期性和事件触发。当满足测量报告条件时,UE将测量结果填入MeasurementReport消息,发送给eNB。

4)源eNB根据测量报告进行切换决策

  1. 测量配置

测量配置主要由eNB通过RRCConnectionReconfigurtion消息携带的measConfig信元将测量配置消息通知给UE,包含UE需测量的对象、小区列表、报告方式、测量标识、事件参数等。当测量条件改变时,eNB通知UE新的测量条件。

触发条件

eNB向UE发起/修改/删除测量。

发送网元

eNB:将测量配置填项填入RRCConnectionReconfigurtion消息中的measConfig信元。

接收网元

UE:UE侧维护一个测量配置数据库VarMeasConfig,在VarMeasConfig中,每个measId对应一个measObjectId和一个reportConfigId。其中,measId是数据库测量配置条目索引;measObjectId是测量对象标识,对应一个测量对象配置项;reportConfigId是测量报告标识,对应一个测量报告配置项。此外还包含了与measId无关的公共配置项quantityConfig、测量量配置、s-Measure和服务小区质量门限控制等。

测量对象

报告配置

报告标准:该标准触发UE发送一条测量报告。这可是周期性的或者是单一事件的描述。

报告格式:在测量报告中UE包含的量以及相关的信息(例如报告小区的数量)

测量标识

measId

UE根据measId把MeasurementReport和RRCConnectionReconfiguration的measConfig的测量配置关联起来。根据measId可得到measObjectId和reportConfigId,从而得到如何测量,如何触发报告。

测量量配置

定义了测量量和用于所有事件评估和相关测量报告类型。每个测量量可配置一个滤波器。

测量间隔

UE可用于在异频实施测量的时间(针对异频测量)。定义了MGRP(Measurement Gap Repetition Period)和MGL(Measurement Gap Length)。

s-Measure

服务小区质量门限控制。如果没有配置s-Measure或者配置了s-Measure但是服务小区的RSRP低于这个值,那么UE会执行相关测量 。

  1. 测量执行

  2. 测量报告

IDLE态下,UE不上报,仅做小区重选;连接态下UE进行测量上报

  1. 事件触发一次上报

触发事件有A1-A5(系统内),B1-B2(系统间:2、3、4、5G之间);上报次数为一次;UE忽略上报间隔配置;UE忽略上报间隔配置

3GPP 规范38.331 为NR定义了如下事件:

事件

含义

上报该事件的用途

备注

A1

服务小区信号质量好于绝对门限

eNB停止异频/异系统测量

在基于频率优先级的切换中,A1用于启动异频测量

A2

服务小区信号质量差于绝对门限(有带切换小区的信息)

eNB启动异频/异系统测量(该事件上报后可能发生切换等操作)
如果上报A2,再配置A4或B1

在基于频率优先级的切换中,A2用于停止异频测量

A3

同频邻区信号质量高于服务小区一定偏置值

源eNB启动同频切换请求

A4

异频邻区信号质量好于绝对门限

源eNB启动异频切换请求

A5

服务小区信号质量差于一个绝对门限并且邻居小区好于一个绝对门限

源eNB启动异频切换请求

A6

邻区高出服务小区的偏滞

B1

异系统邻区信号质量高于服务小区的门限

源eNB启动异系统切换请求

B2

服务小区信号质量低于一定门限并且异系统邻区质量高于一定门限

5G(NR)测量事件的参数及取值表

事件

参数

Range

Value

A1, A2, A4, A5, B1

能搜到enter condition

RSRP threshold

0~127

-156 dBm~-31 dBm

RSRQ threshold

0~127

-40 dB~20dB

SINR threshold

0~127

-23 dB~40 dB

All

Hysteresis

0~30

0 dB~15 dB

A3, A6

Offset

-30~30

-15 dB~+15 dB

A3,A4,A5,A6,B1,B2

Cell Specific Offset

~

-24 dB~+24 dB

B1, B2

LTE RSRP

0~97

-140 dBm~-44 dBm

LTE RSRQ

0~34

-19.5 dB~-3 dBm

LTE SINR

-23~40

-23 dB~40dB

参数

含义

单位

Mp

NR-SpCell的测量结果,不考虑任何偏移

当RSRP时,Mn、Mp用dBm表示

当RSRQ和RS-SINR时,用dB表示

Mn

邻区的测量结果,不考虑任何偏移

Ofn

邻区的测量对象特定频率偏置,即在对应于邻区的measObjectNR中配置下发

dB

Ocn

邻区的特定小区偏移量,即measObjectNR中定义的对应于邻区的小区个体偏移量,如果未配置,则设置为零

Hys

迟滞参数,即在reportConfigNR中定义的滞后。异频A1、A2幅度迟滞。该参数表示 A1A2 事件的幅度迟滞,用于减少由于无线信号波动导致的对小区切换测量的频繁解除和触发,减少乒乓切换和误判,该值越大越容易防止乒乓和误判。

Thresh1

阈值参数,即在reportConfigNR中定义的a5-Threshold1。它用与Mp相同的单位表示。

与Mp单位相同

Thresh2

阈值参数,即在reportConfigNR中定义的a5-Threshold2。它以与Mn相同的单位表示。

与Mn单位相同

Ms

服务小区的测量结果

Ofs

服务小区特定的频率偏置,由参数决定,此参数在测量控制消息的测量对象中下发

Ocs

服务小区的特定小区偏置,由参数决定,此参数在测量控制消息的测量对象中下发

Off

偏滞参数。用于调节切换的难易程度。取正值时,增加事件触发切换的难度;取负值时,降低事件触发切换的难度

A1事件 (服务小区高出门限值)

当服务小区信号超过门限时触发A1事件。通常用于取消正在进行的切换流程。如果UE向小区边缘移动并触发移动性过程,但随后在移动性过程完成之前移动回良好的覆盖范围,则这可能是必需的。

触发条件:Ms – Hys > Thresh

撤消条件:Ms + Hys < Thresh

Thresh是该事件的阈值参数,即在reportConfigNR中定义的A1阈值,Thresh用与Ms相同的单位表示

示例:假设事件A1的阈值配置为-85dBmRSRP,迟滞为1db。假设服务小区测量的RSRP为-89dBm。

-89 – 1 > -85 不满足触发条件 , UE不报告Event A1, UE可继续往前移动,直到测量门限值是-83dBm,-83 -1 > -85 满足触发条件,然后UE上报 Event A1.

A2事件 (服务小区低于门限)重定向+rrcrelease

事件A2通常用于在UE向小区边缘移动时触发移动性过程。事件A2不涉及任何相邻小区测量,因此可用于触发盲移动性过程,也可用于触发相邻小区测量,然后可用于基于测量的移动性过程。

如基站可在事件A2触发后配置测量间隙和频间/系统间测量。这种方法意味着UE只需在覆盖条件相对较差并且很有可能需切换的情况下完成频率内/频率间或系统间测量。

触发条件:Ms + Hys < Thresh

撤消条件:Ms – Hys > Thresh

Thresh是该事件的阈值参数,即在reportConfigNR中定义的a2阈值,Thresh用与Ms相同的单位表示

举例:A2门限设置为-80dBm,Hysteria设置为3dB,当前服务小区的RSRP=-75dBm

-75+3<-80 不满足条件,UE将不会上报A2事件,UE继续往小区边缘进行移动,这会测量的RSRP-84dBm,-83+3<-80 满足触发条件,UE上报A2事件。

A3事件(邻区比主服务小区高于偏滞)

当相邻小区的偏移量超过指定小区(SpCell)时,触发事件A3。特殊小区是主小区组(MCG)或辅小区组(SCG)的主要服务小区。偏滞量可是正的,也可是负的。

A3事件通常用于频内或频间的切换过程。 当触发A2事件时,可配置测量间隔、测量频间对象和A3事件进行频间切换。 A3事件提供了一个基于相关测量结果的切换触发机制,例如,可配置当邻居小区RSRP比特定小区RSRP强时触发。

触发条件:Mn + Ofn + Ocn – Hys > Mp + Ofp + Ocp + Off

撤消条件:Mn + Ofn + Ocn + Hys < Mp + Ofp + Ocp + Off

Ofp:SpCell的测量对象特定偏移量,即在对应于SpCell的measObjectNR中定义的offsetMO。

Ocp:SpCell的特定单元格偏移量,即measObjectNR中定义的对应于SpCell的cellIndividualOffset,如果没有为SpCell配置,则设置为零。

Hys:该事件的滞后参数,即在reportConfigNR中定义的滞后

Off:该事件的偏移参数,即在reportConfigNR中定义的a3偏移

示例:假设a3 offset设置为3dB,hys、Ofn、Ofp和Ocp设置为0。一旦UE发现任何测量值比服务小区高3dB的邻居小区,它就应该报告事件A3。比如:邻区小区RSRP=-78dB,服务小区RSRP=-82,这里邻区小区比较好,满足事件偏移量,所以UE会向gNB报告事件A3。

A4事件(邻小区高于门限值)

当邻区测量结果高于定义的阈值时触发A4事件。该事件可用于不依赖于服务小区覆盖范围的切换过程。例如,在负载平衡功能中,由于负载条件而不是无线条件,决定将UE从服务小区切换出去。在这种情况下,UE只需检测目标小区优于一定的信号电平阈值,并能提供足够的覆盖范围。

触发条件:Mn +Ofn + Ocn – Hys > Thresh

取消条件:Mn + Ofn + Ocn + Hys < Thresh

阈值是该事件的阈值参数,即在reportConfigNR中定义的a4阈值。阈值用与Mn相同的单位表示。

示例:假设a4阈值RSRP=-80 dBm和hys,其他偏移设置为0。当UE发现相邻小区的RSRP测量值大于-80dbm时,UE应立即报告事件。邻区小区“A4”测量RSRP=-76dBm,满足事件A4条件,UE向gNB报告事件。

A5事件(服务小区低于门限值1,邻小区高于门限值2)

当某个特定小区变得比阈值1差,而相邻小区变得比阈值2好时,触发事件A5。A5事件是A2事件和A4事件的组合。该事件通常用于频内或频间的切换过程。A2事件触发后用于跨频切换的 UE可配置为测量间隔和事件A5。 A5事件提供了基于绝对测量结果的切换触发机制,它可用来触发时间关键切换时,当前的服务小区变得较差,就需切换到另一个小区;其不符合A3事件切换标准。

触发条件:

Mp + Hys < Thresh1

Mn + Ofn +Ocn – Hys > Thresh2

撤消条件:

Mp– Hys > Thresh1

Mn+Ofn +Ocn + Hys < Thresh2

示例:假设a5-Threshold1设置为RSRP=-85dBm,a5-Threshold2设置为RSRP=-80db和其他偏移,滞后假定为0。当为NR小区服务时,UE报告A5的RSRP变得比-85 dBm差,相邻NR小区应该比RSRP-80好,这两个条件都需满足。假设UE服务RSRP为-90dbm,邻居小区RSRP为-78dbm,满足这两个阈值,则UE可向gNB报告事件A5。

A6事件(邻小区超过主小区偏滞)

当相邻的小区因偏移而变得比邻小区更好时,会触发A6事件。 偏移量可是正的,也可是负的。此测量报告事件适用于载波聚合,即除了主服务小区外还有次邻小区的连接。

触发条件:Mn + Ocn – Hys > Ms + Ocs + Off

撤消条件:Mn + Ocn + Hys < Ms + Ocs + Off

B1事件(异系统邻小区超出门限值)

B1事件可用于系统间切换流程,而不取决于服务小区的覆盖范围。 例如,在负载均衡特性中,由于负载条件而不是无线条件,决定将UE从5G(NR)网络中切出。在这种情况下,UE只需检测其他网络的目标小区(例如LTE)是否优于某个信号电平阈值,并能提供足够的覆盖范围。

触发条件:Mn +Ofn + Ocn – Hys > Thresh

撤消条件:Mn +Ofn + Ocn + Hys < Thresh

B2事件(主服务小区低于门限1,异系统邻小区高于门限2)

当主服务小区变得比阈值1差,而相邻的RAT小区变得比阈值2好时,触发事件B2。 当主要的服务小区变差时,这可触发(异系统)小区的切换流程。系统间相邻小区的测量用来确保目标小区有足够的覆盖范围。

触发条件:

Mp + Hys < Thresh1

Mn + Ofn + Ocn – Hys > Thresh2

撤消条件:

Mp – Hys > Thresh1

Mn +Ofn + Ocn + Hys < Thresh2

  1. 周期性上报

触发类型为周期,包含上报CGI、上报最强小区、SON目的上报最强小区;如果上报目的为“上报CGI"或上报"SON目的上报最强小区”,则上报次数为1

作用:可有效防止因测量报告的遗失或内部处理流程的失败对切换造成影响;对于准入拒绝,可起到重试的作用;测量报告中,邻区可能一次报不完。并且随着UE的移动,会上报不同的邻区,通过事件转周期可得到比较完整的测量结果。

  1. 事件触发周期上报(事件触发上报与周期性上报的结合)

触事件有A1-A5,B1,B2;上报次数为多次;上报间隔配置有效

www.txrjy.com/thread-1014…

  1. 如何从ModemLog中查看4G HO测量信息?

(online.mediatek.com/FAQ#/Modem/…)

Step1:测量配置(通过重配置信息下发)

在PS Integrated窗口搜add measId|add LTE objId|add LTE rptCfgId

在PS Trace Peer窗口搜ERRC_RRCConnectionReconfiguration,如果是这样的: ERRC_RRCConnectionReconfiguration(EARFCN[1300], PCI[255])(measCfg:[1],mobCtrlInfo:[0],dedInfoNASList:[0],radioresCfgDed:[0],secCfgHO:[0]) 意味着网络配置了测量.

选中这条流查看解码信息,可看到相关的网络配置信息。例如,如果收到的measConfig包括reportConfigToAddModList,执行reporting configuration addition/ modification procedure.

更多的测量配置步骤,可参考3GPP TS 36.331测量配置章节

Step2:测量报告

在PS Integrated窗口搜MSG_ID_ERRC_EL1MPC_RADIO_MEASURE_IND,来获得inter/intra-frequency小区的测量结果

在PS Integrated窗口搜evt send[yes],可在它的上下文中找到相关的流

Step3: 测量报告发送

在PS Integrated窗口搜MSG_ID_ERRC_EPDCP_DCCH_DATA_REQ,紧跟着测量报告

在PS Integrated窗口搜MSG_ID_ERRC_EPDCP_DCCH_DATA_CNF”,它的trans_id和MSG_ID_ERRC_EPDCP_DCCH_DATA_REQ相同. result = EPDCP_SAP_DATAREQ_OK表示测量报告发送成功

Step4: 切换命令

在 PS Trace Peer窗口搜mobCtrlInfo: [1]. 可找到 mobCtrlInfo:[1] in ERRC_RRCConnectionReconfiguration,表明这一信息用于 intra-LTE handover. 也可在ERRC_RRCConnectionReconfiguration下面找到ERRC_RRCConnectionReconfigurationComplete, 表示切换成功

五、5G 测量信息