【5G RRC】NR测量事件介绍

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本人就职于国际知名终端厂商，负责modem芯片研发。
在5G早期负责终端数据业务层、核心网相关的开发工作，目前牵头6G算力网络技术标准研究。


博客内容主要围绕：
       5G/6G协议讲解
       算力网络讲解（云计算，边缘计算，端计算）
       高级C语言讲解
       Rust语言讲解

一、NR测量事件介绍

       在任何电信技术（2G、3G、4G或5G）中，移动性决策都是由基站根据移动设备的测量报告做出的。对服务小区和相邻小区的信号质量进行测量，存在多种测量类型（例如，RSRP、RSRQ、SINR）和多种测量方式（例如，周期性、事件触发）。

       理想情况下，基站应该允许UE报告服务小区和邻小区的信号质量，并通过单次测量触发切换，但在实际使用中，需要考虑乒乓切换的问题。为了避免这种情况的发生，3GPP规范提出了一套预定义的由UE执行的测量报告机制。这些预定义的测量报告类型称为“事件”。终端上报的“事件”类型由基站发送的RRC信令消息指定。

二、3GPP定义的“事件”类型

• A1事件：服务小区信号质量高于指定的门限值；
• A2事件：服务小区信号质量低于指定的门限值；
• A3事件：邻小区服务质量比SpCell服务质量高出一个指定的offset值；
• A4事件：邻小区信号质量高于指定的门限值；
• A5事件：服务小区信号质量低于指定的门限值，而邻小区信号质量高于指定的门限值；
• A6事件：邻小区服务质量比SCell服务质量高出一个指定的offset值；

• B1事件： 异系统邻小区信号质量高于指定的门限值；
• B2事件：PCell信号质量低于指定的门限值，而异系统邻小区信号质量高于指定的门限值；

       如果我们仔细观察这些事件，我们可以将A1~A6归类为同一系统下的事件，B1~B2归类为异系统间的事件。终端会一直测量服务小区和邻小区，并根据上报配置中定义的阈值或偏移量进行验证，如果满足条件则上报测量量。RSRP、RSRQ或SINR都可以触发服务质量上报事件。

下表总结了不同事件中使用的参数及其范围：

事件	参数	信令中的取值范围	实际取值范围
A1，A2，A4，A5，B1	RSRP阈值	0~127	-156~-31 dBm
	RSRQ阈值	0~127	-40~20 dB
	SINR阈值	0~127	-23~40 dB
全部事件	Hysteresis（迟滞值）	0~30	0~15 dB
A3，A6	Offset（偏移值）	-30~30	-15~15 dB
A3，A4，A5，A6，B1，B2	小区特定的offset		-24~24 dB
B1，B2	LTE RSRP	0~97	-140~-44 dBm
	LTE RSRQ	0~34	-19.5~-3 dB
	LTE SINR	-23~40	-23~40 dB

三、各个“事件”介绍

3.1 A1事件

       当服务小区质量超过阈值时触发A1事件。它通常用于取消正在进行的切换过程。如果UE向小区边缘移动并触发切换过程，但随后在切换过程完成之前又回到良好的覆盖范围，则可能需要此操作。

下图展示了触发和取消的条件：

• Ms - Hys（迟滞值） > Thresh（触发A1事件）
• Ms + Hys（迟滞值）< Thresh（停止A1事件）

上面公式使用的参数含义如下：

• Ms：是服务小区不考虑任何偏移量的测量结果。对于RSRP，测量值的单位是dBm；对于RSRQ和SINR，测量值的单位是dB；
• Hys：是A1事件的迟滞参数，单位是dB。Hys是通过 reportConfigNR 配置的，取值范围是0到30之间，实际的dB值可以通过乘以0.5获得。例如，配置的值为5，那么Hys = 5 x 0.5 =2.5dB；
• Thresh：是此事件的阈值，其取值定义在 reportConfigNR 中 a1-Threshold，阈值的单位与 测量值 相同；

3.1.1 例子

将A1事件的阈值配置为-85dBm RSRP，滞后为1 dB。假设服务小区测量的RSRP为-89dBm。

• -89 - 1 > -85这个条件不满足，终端不会上报A1事件。假设现在UE向小区中心移动，其RSRP状况得到改善，测量值约为-83dBm；
• -83 -1 > -85 这个条件满足，终端上报A1事件。

3.2 A2事件

       A2事件通常用于在UE向小区边缘移动时触发切换过程。A2事件不涉及任何相邻小区的测量，因此它可以用来触发盲切换过程。或者它可以用来触发邻小区的测量，然后可以用于基于测量的切换过程。

       例如，在A2事件触发后，gNB可以配置测量间隙和异频或异系统测量。该方法意味着终端只需要在覆盖条件相对较差且需要切换的概率较高的情况下完成同频/异频或异系统测量。

下图给出了触发和取消条件：

• Ms + Hys < Thresh（触发A2事件）
• Ms - Hys > Thresh（停止A2事件）

上面公式使用的参数含义如下：

• Ms：是服务小区不考虑任何偏移量的测量结果。对于RSRP，测量值的单位是dBm；对于RSRQ和SINR，测量值的单位是dB；
• Hys：是A2事件的迟滞参数，单位是dB。Hys是通过 reportConfigNR 配置的，取值范围是0到30之间，实际的dB值可以通过乘以0.5获得。例如，配置的值为5，那么Hys = 5 x 0.5 =2.5dB；
• Thresh：是此事件的阈值，其取值定义在 reportConfigNR 中 a2-Threshold，阈值的单位与 测量值 相同；

3.2.1 例子

将事件A2的阈值配置为-75dBm RSRP，滞后为1 dB。假设服务小区测量的RSRP为-69dBm。

• -69 + 1 < -75明显条件不满足，终端不会上报A2事件。假设现在UE向小区边缘移动，其RSRP条件变差，测量值约为-78dBm；
• -83 + 1 < -75条件满足，终端上报A2事件；

3.3 A3事件

       当一个邻小区比一个特定单元（SpCell）好一个偏移值时，触发A3事件。这个特定的小区可以是主小区组（MCG）或辅小区组（SCG）的主服务小区。偏移量可以是正值也可以是负值。

       该事件通常用于同频或异频切换过程。当触发A2事件时，可以配置测量间隙来测量异频对象和A3事件进行异频切换。A3事件提供了一种基于相对测量结果的切换触发机制，例如当邻小区的RSRP强于特定小区的RSRP时触发。

下图给出了触发和取消条件：

• Mn + Ofn + Ocn – Hys > Mp + Ofp + Ocp + Off（触发A3事件）
• Mn + Ofn + Ocn + Hys < Mp + Ofp + Ocp + Off（停止A3事件）

上面公式使用的参数含义如下：

• Mn：是邻小区测量结果，不考虑任何偏移量；
• Ofn：是邻小区参考信号特定的偏移量，即在邻小区对应的 measObjectNR 中定义的 offsetMO；
• Ocn：是邻小区特定的偏移量，即在 measObjectNR 中定义的 cellIndividualOffset 与邻小区的频率相对应，如果没有为邻小区配置，则设置为零；
• Mp：是SpCell的测量结果，不考虑任何偏移；
• Ofp：是SpCell测量对象特定的偏移量，即对应于SpCell的 measObjectNR 中定义的 offsetMO；
• Ocp：是SpCell特定的偏移量，即对应于SpCell的 measObjectNR 中定义的 cellIndividualOffset，如果没有为SpCell配置，则设置为零；
• Hys：含义同上；
• Off：是此事件的偏移参数，定义在 reportConfigNR 中的 a3-Offset；
• Mn, Mp：RSRP是用dBm表示，RSRQ和SINR是用dB表示；

3.3.1 例子

假设a3-offset设置为3dB，hys，Ofn，Ofp和Ocp设置为0。一旦UE发现任何邻小区的测量值比服务小区好3dB，它就应该报告A3事件。例如，邻小区RSRP= -78dB，服务小区RSRP= -82，这里邻小区更好，满足A3事件偏移，因此UE将A3事件报告给gNB。

3.4 A4事件

       A4事件触发时，邻小区服务质量高于定义的阈值。此事件可用于不依赖于服务单元的覆盖范围的切换过程。例如，在负载均衡功能中，根据负载情况而不是无线链路条件决定将UE从服务小区切换出去。在这种情况下，UE只需要验证目标小区优高于一定的信号阈值，并能够提供足够的覆盖即可。

下图给出了触发和取消条件：

• Mn + Ofn + Ocn – Hys > Thresh（触发A4事件）
• Mn + Ofn + Ocn + Hys < Thresh（停止A4事件）

上面公式使用的参数含义如下：

• Mn：含义同上；
• Ofn：含义同上；
• Ocn：含义同上；
• Hys：含义同上；
• Thresh：含义同上，其对应于 reportConfigNR 中的 a4-Threshold；

3.4.1 例子

假设A4事件的阈值RSRP = -80 dBm，hys和其它偏移量设置为0。一旦UE发现任何邻小区的RSRP测量值高于-80 dBm，UE将报告该事件。例如，相邻小区测量到的RSRP = - 76 dBm，并且满足A4事件条件，UE将向gNB报告事件。

3.5 A5事件

       A5事件是当一个特定小区的服务质量低于门限值，而邻小区服务质量高于门限值时触发。你可以认为A5事件是A2事件和A4事件的组合。

       该事件通常用于同频或异频间切换过程。A2事件触发后，可以配置测量间隙和A5事件进行频间切换。A5事件提供了一种基于绝对测量结果的切换触发机制。当某个特定小区的信号质量变差，需要切换到另一个不满足A3事件的小区时，可以使用A5事件触发一个时间敏感的切换。

下图给出了触发和取消条件：

事件触发条件：

• Mp + Hys < Thresh1
• Mn+ Ofn +Ocn – Hys > Thresh2

事件退出条件：

• Mp – Hys > Thresh1
• Mn+ Ofn +Ocn + Hys < Thresh2

上面公式使用的参数含义如下：

• Mp、Mn、Ofn、Ocn、Hys：含义同上；
• Thresh1：含义同上，对应于 reportConfigNR 中的 a5-Threshold1，单位与Mp相同；
• Thresh2：含义同上，对应于 reportConfigNR 中的 a5-Threshold2，单位与Mn相同；

3.5.1 例子

假设 a5-Threshold1 设为RSRP= -85dBm，a5-Threshold2 设为RSRP= - 80db，其它偏移量、滞后量设为0。UE报告A5当服务NR小区的RSRP低于-85 dBm且相邻NR小区的RSRP高于-80时，需要同时满足这两个条件。假设UE服务RSRP为-90 dBm，邻居小区RSRP为-78 dBm，满足这两个阈值，那么UE可以向gNB报告A5事件。

3.6 A6事件

       A6事件在邻小区比辅小区好一个偏移量时触发。偏移量可以是正的也可以是负的。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辅服务小区的连接。

下图给出了触发和取消条件：

• Mn + Ocn – Hys > Ms + Ocs + Off（触发A6事件）
• Mn + Ocn + Hys < Ms + Ocs + Off（停止A6事件）

上面公式使用的参数含义如下：

• Mn、Ocn、Hys：含义同上；
• Ms：是辅服务小区的测量结果，不考虑任何偏移；
• Ocs：是辅服务小区的小区特定偏移量，对应于 measObjectNR 中定义的 cellIndividualOffset，如果没有配置，则设置为零；
• Off：是偏移量参数，对应于 reportConfigNR 中的 a6-Offset；
• 对于Mn、Ms，如果是RSRP则单位是dBm，如果是RSRQ和RS-SINR单位是dB；
• Ocn、Ocs、Hys、Off的单位都是 dB；

3.7 B1事件

       B1事件可用于异系统间的切换过程，该过程不依赖于服务小区的覆盖范围。例如，在负载均衡功能中，根据负载情况而不是无线链路条件决定是否将UE切换到LTE。在这种情况下，UE只需要验证其它系统（如LTE）中的目标小区服务质量是否高于某个信号水平阈值，并能够提供足够的覆盖即可。

下图给出了触发和取消条件：

• Mn + Ofn + Ocn – Hys > Thresh（触发B1事件）
• Mn + Ofn + Ocn + Hys < Thresh（停止B1事件）

上面公式使用的参数含义如下：

• Mn：异系统邻小区的测量结果，不考虑任何偏移量；
• Ofn：异系统邻小区对应的频率特定的偏移量，其定义在 measObjectEUTRA 中的 eutra-QOffsetRange；
• Ocn：异系统邻小区的小区特定偏移量，其定义在 measObjectEUTRA 中的 cellIndividualOffset，如果没有定义，则默认设置为0；
• Hys：迟滞参数，其定义在 reportConfigInterRAT；
• Thresh：门限值，其单位同 Mn，其值定义在 reportConfigInterRAT 中的 b1-ThresholdEUTRA；
• Mn：其单位可以是 dB、dBm，取决于测量的异系统邻小区信号类型；
• Ofn、Ocn、Hys的单位是 dB；

3.8 B2事件

       当一个主服务小区的信号质量低于一个阈值，而异系统邻小区的服务质量高于一个阈值时，触发B2事件。当主服务小区变差时，这可以用来触发异系统间的切换。

下图给出了触发和取消条件：

触发条件：

• Mp + Hys < Thresh1
• Mn + Ofn + Ocn – Hys > Thresh2

退出条件：

• Mp – Hys > Thresh1
• Mn + Ofn + Ocn + Hys < Thresh2

参数含义同上，就不赘述了

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