Cet article est la suite de l’article  La re-sélection de cellule : Part 1 

Merci à M Le professeur Xavier Lagrange pour la relecture de l’article et ses bons conseils.

2. La re-sélection de cellule

Le terminal continue à rechercher les cellules candidates pour une meilleure qualité radio selon les critères de re-sélection (en excluant les cellules blacklistées). Toutefois,pour réduire les mesures, l’UE ne déclenchera pas de re-sélection si la puissance de réception de la Serving Cell est suffisante (comparativement aux seuils S_intraSearch et S_{nonintraSearch}).

Lorsque la puissance de réception du mobile RSRP est inférieur à l’un des deux seuils (ou au deux), la re-sélection de cellule est guidée par 3 critères :

• La priorité de la cellule
• La qualité du lien radio
• L’accessibilité de la cellule (non blacklistée)

II-1) Le déclenchement de la mesure

La re-sélection de cellule est une procédure permettant au mobile en veille (RRC_IDLE) de sélectionner une nouvelle cellule lorsque le niveau de puissance reçue par la cellule actuelle est inférieur à la condition de re-sélection.

Le mobile connait les valeurs de seuils S_intraSearch et S_{nonintraSearch}, il compare sa puissance de réception au seuil.

La procédure de re-sélection est donc déclenchée lorsque la puissance de réception RSRP de la cellule de service (Serving Cell) est inférieure à un seuil de référence.

On calcule dans un premier temps Srxlev de la Serving Cell (cf. Equation 1 dans le cas du HPLMN)

Srxlev = Qrxlevmeas – qRxLevMin (SIB1)

On sait que si la puissance reçue au niveau du mobile (RSRP nommée Qrxlevmeas) est inférieure à qRxLevMin alors Srxlev<0 et le mobile ne peut plus faire de demande d’accès radio (procédure d’accès aléatoire).

Il est donc nécessaire de faire une re-sélection de cellule avant que le RSRP atteigne la valeur minimale qRxLevMin.

Ainsi, le niveau de déclenchement de re-sélection est défini par l’un des valeurs suivantes contenues dans le SIB3. Il s’agit la marge de puissance avant d’atteindre qRxLevMin :

• S_intrasearch pour une re-sélection vers une cellule cible qui utilise la même fréquence
• S_{nonintrasearch} pour une cellule cible sur une autre fréquence ou un autre accès radio.

Figure 2 : Seuil de déclenchement de la re-sélection

 Une priorité d’accès est associé au type de réseau d’accès radio (RAT). La priorité d’accès 4G est en général supérieure au réseau 3G, lui-même supérieure au réseau 2G (Les types de réseaux d’accès radio RAT ont obligatoirement des priorités différentes).

L’accès radio 4G dispose de plusieurs bandes de fréquences. Une priorité est également associée à chaque bande de fréquences.

Le seuil de déclenchement de la re-sélection (intra bande ou inter-bande/RAT) permet de réduire la consommation du mobile en veille uniquement si nécessaire :

• Re-sélection dans la même bande (Intrafréquences) est réalisée lorsque :

Equation 3 : Srxlev < S_IntraSearch

Note de M Lagrange : Ce seuil est en général très élevé 62 dB. Cela signifie que seulement dans le cas où un signal est très fort, le terminal ne fait aucune mesure sur les cellules voisines. C’est très rare en pratique.

• Re-sélection d’une autre bande (Interfréquences) ou Inter RAT est réalisée lorsque

2a) Mesures en permanence sur un RAT ou une fréquence de priorité plus élevée

2b) Mesures vers un RAT ou une fréquence de priorité plus faible si la puissance reçue par la Serving Cell est inférieure à un seuil :

Equation 4 : Srxlev < S_{nonIntraSearch}

La cellule cible candidate sera celle de priorité la plus haute parmi toutes les cellules éligibles. Pour être éligible, la puissance mesurée par le mobile doit être supérieure à un seuil d’éligibilité pendant une durée T_reselection.

La re-sélection est donc conditionnée par les deux règles suivantes :

• Après l’expiration d’un Timer qui démarre lorsque le mobile re-sélectionne une cellule ce qui empèche la re-sélection immédiate d’une autre cellule.
• La puissance mesurée de la cellule candidate est supérieure à un seuil sur une durée de timer

Par conséquent, un terminal qui se déplace très rapidement va parcourir une distance plus importante qu’un terminal à faible vitesse et donc s’éloignera davantage de la Serving Cell. L’atténuation étant au minimum proportionnelle au carrée de la distance le risque de la perte de la couverture radio est importante si la durée de T_reselection est fixe. Le SIB 3 apporte une valeur de timer T_reselection qui dépend de l’état de mobilité du terminal (normal, moyen élevé).

Autre exemple proposé par M Lagrange : imaginons un micro-cellule qui couvre un quai de gare et un train qui la traverse. Le signal reçu par un terminal à bord du train peut être élevé mais pendant un temps très court. Le terminal ne va pas la sélectionner.

Pour connaitre l’état de mobilité, le mobile compte le nombre de re-sélection sur une durée T_evaluation et

• si ce nombre est inférieur à un seuil n-cell Change Medium la mobilité est dite normale,
• si ce nombre est supérieur à un seuil seuil n-cell Change High la mobilité est dite élevée,
• si ce nombre entre les deux, la mobilité est dite moyenne,

II-2) La re-sélection de la cellule

Lorsque la procédure de re-sélection est déclenchée, le mobile fait des mesures de la Serving Cell et des Cellules voisines (Neighbour Cell).

Trois cas sont à étudier :

• La cellule candidate est de priorité supérieure
• La cellule candidate est de même priorité
• La cellule candidate est de priorité plus faible

Si plusieurs cellules candidates sont éligibles, un classement permet de sélectionner la cellule qui a la meilleure qualité radio.

Pour résumer, la re-sélection de cellule est définie par 2 critères (on suppose l’accessibilité de la cellule c’est-à-dire qu’elle n’est pas blacklistée) :

• La priorité de la cellule
• La qualité du lien radio

II-2-1) La choix de la cellule par priorité

Les opérateurs définissent un niveau de priorité (différents RAT et sur les différentes fréquences), diffusé par les messages SIB (SIB3, SIB4, SIB5, SIB6).

Priorité plus haute : critère Thresh_x,high

L’UE va camper sur la cellule de priorité la plus haute si les conditions radios et la qualité du signal sont suffisantes sur une durée suffisante.

L’opérateur défini un seuil Thresh_high qui permet au mobile de sélectionner la cellule tant que le critère de seuil est atteint sur la durée T_reselection.

Priorité plus basse

L’UE va camper sur la cellule de priorité plus basses si les conditions radios et la qualité du signal sont suffisantes sur une durée suffisante.

L’opérateur défini un seuil Thresh_Low qui permet au mobile de sélectionner la cellule tant que le critère est atteint sur la durée T_reselection

Une valeur faible pour le seuil Thresh favorisera la re-sélection

II-2-2) Le classement des cellules de même priorité

Un classement de cellules de même priorité est basé sur le critère de rang R (Ranking). On compare ainsi R_s la valeur mesurée de la Serving Cell aux valeurs de rang R_n mesurées sur les cellules voisines

Equation 5 : R_s=Q_meas,s+Q_hyst

Equation 6 : R_n= Q_meas,n-Q_offset

Avec Q_meas,s la puissance RSRP de la Serving Cell, Q_meas,n la puissance RSRP de la Neighbour Cell. La valeur Q_hyst est un décalage pour éviter l’effet ping pong. La valeur Q_offset permet d’apporter un décalage pour une mesure intra-bande et un décalage inter-bande pour prendre en compte un affaiblissement plus faible lorsque la bande candidate est de plus basse fréquence (la mesure du RSRP de cette bande est donc meilleure).

Si une cellule voisine (Neihbourg Cell) est mieux classée que la Serving Cell (Rn>Rs) pendant la durée T_reslection, alors la ré-selection de cellule s’opère.