مدیریت انتخاب مجدد سلول در نسل های مختلف شبکه‌های سلولی مبتنی بر 3GPP و تحلیل دو چالش یک اپراتور داخلی

نویسندگان

دانشگاه صنعتی سهند

چکیده

چکیده: در بحث مدیریت منابع رادیوئی نسل­های مختلف شبکه‌های سلولی، عملکرد تلفن همراه در وضعیت بیکار و چگونگی انجام فرایند­های انتخاب سلول و انتخاب مجدد سلول اهمیت دارد. در این مقاله بر اساس آخرین استانداردهای 3GPP و به‌صورت کاربردی پارامترهای مؤثر در انتخاب سلول و انتخاب مجدد سلول در محدوده شبکه‌های سلولی نسل دوم تا چهارم و نواحی همپوشانی آن­ها مورد بررسی قرار می­گیرند. سپس عملکرد تلفن همراه در مرز بین سلول شبکه­ خانگی با شبکه رومینگ و استفاده از قابلیت "شبکه تلفن همراه معادل" بررسی می­شود. درنهایت به دو مسئله موجود در شبکه اپراتور همراه اول پرداخته می­شود. مسئله اول مربوط به مشکل محدودیت انتخاب سلول بهینه در مرز بین شبکه همراه اول و شبکه تلفن همراه روستایی است و مسئله دوم مربوط به مشکل هدایت خودکار تلفن همراه مشترکین اپراتور همراه اول به شبکه نسل سه در مقایسه با شبکه ایرانسل در برخی از مناطق تحت بررسی است. در این مقاله راهکارهایی جهت حل این مشکلات ارائه و نتایج اقدامات عملی بیان می­شوند.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Management of cell re-selection in 3GPP cellular networks and analysis of two challenges of an Iranian Operator

چکیده [English]

Abstract: Concerning radio resource management in different generations of cellular networks, the focus upon the function of mobile phones in idle mode as well as the mechanism of cell selection and re-selection procedures should assume great importance. In this paper, based upon the last 3GPP standards together with considering applicable requirements of telecommunication industry in Iran, effective parameters related to cell selection and reselection in GERAN, UTRAN and EUTRAN networks are examined. Then the operation of mobile phones in the borders between home PLMN and roaming PLMN is investigated and Equivalent PLMN feature affection in these areas is discussed. Ultimately, two existing problems related to MCI PLMN are analyzed and some suitable solutions presented. The first issue is related to the problem of cell re-selection in the boarder of MCI PLMN and East Azerbaijan province WLL PLMN. The second issue considers the problem of inter system (GERAN and UTRAN) cell re-selection on the MCI network compared with MTNIrancell Network. In this article, some approaches in order to solve the problems are presented and consequences of practical measures expressed.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Keywords: Cellular networks
  • cell reselection
  • GERAN
  • UTRAN
  • EUTRAN
  • roaming
  • equivalent PLMN (public land mobile network)
  • RRM (radio resource management)
[1] میرجواد موسوی­نیا، صابر میمنت­آبادی، «کاهش PAPR در SLM بدون ارسال جداگانه اطلاعات جانبی با استفاده از روش LCG»، مجله مهندسی برق دانشگاه تبریز، دوره 44، شماره 2، صفحه 51-59، دانشگاه تبریز، تابستان 1393.
[2] شهرام جمالی، توفان سماپور، «کنترل ازدحام مبتنی بر تخمین در شبکه‌های موردی بی‌سیم»، مجله مهندسی برق دانشگاه تبریز، دوره 43، شماره 1، صفحه 1-14، دانشگاه تبریز، تابستان 1392.
[3] D. A. L. Amzallag, R. Efal, R. Bar-Yehuda, D. raz and G. Scalosub, “Cell Selection in 4G Cellular Networks,” IEEE Transactions on Mobile Computing, vol. 12, pp. 1443 - 1455, 2013.
[4] X. Gelabert, J. Perez, O. Sallent and R. Agusti, “A Markovian Approach to Radio Access Technology Selection in Heterogeneous Multiaccess/Multiservice Wireless Networks,” IEEE Transactions on Mobile Computing, vol. 7, pp. 1257 - 1270, 2008.
[5] W. Juan, S. Min, Z. Yan and W. Xijun, “Traffic characteristics based dynamic radio resource management in heterogeneous wireless networks,” China Communications, vol. 11, pp. 1 - 11, 2014.
[6] D. Flore, C. Brunner, F. Grilli, and V. Vanghi, “Cell Reselection Parameter Optimization in UMTS,” 2nd International Symposium on Wireless Communication Systems, pp. 50-53, 2005.
[7] A. Garavaglia, C. Brunner, D. Flore and M. Yang, “Inter-system cell reselection parameter optimization in UMTS,” IEEE 16th International Symposium on Personal, Indoor and Mobile Radio Communications, pp. 1636-1640, 2005.
[8] R. Wang, T. Zhang, X. Luo and D. Xiao, “A Novel Cell Reselection Method in the Scenario of Multi-RAT,” International Conference on Cyber-Enabled Distributed Computing and Knowledge Discovery (CyberC), pp. 442-447, 2013.
[9] 3GPP TS 31.102 version 12.6.0 Release 12, Universal Subscriber Identity Module (USIM) application, 01-2015, http://www.3gpp.org/DynaReport/31102.htm
[10] 3GPP TS 31.102 version 12.6.0 Release 12, Universal Mobile Telecommunications System (UMTS); LTE; Characteristics of the Universal Subscriber Identity Module (USIM) application, 01-2015, http://www.3gpp.org/DynaReport/31102.htm
[11] 3GPP TS 45.005 version 12.4.0 Release 12, Radio transmission and reception, 01-2015, http://www.3gpp.org/DynaReport/45005.htm
[12] 3GPP TS 03.22 version 8.7.0 Release 1999, Functions related to Mobile Station (MS) in idle mode and group receive mode, 11-2005, http://www.3gpp.org/ DynaReport/0322.htm
[13] 3GPP TS 05.08 version 8.23.0 Release 1999, Digital cellular telecommunications system (Phase 2+); Radio subsystem link control, 11-2005, http://www.3gpp.org/ DynaReport/0508.htm
[14] 3GPP TS 04.08 version 7.21.0 Release 1998, Mobile radio interface layer 3 specification, 12-2003, http://www.3gpp.org/DynaReport/0408.htm
[15] Available: www.umtsworld.com/umts/history.htm
[16] 3GPP TS 25.101 version 12.6.0 Release 12, Universal Mobile Telecommunications System (UMTS); User Equipment (UE) radio transmission and reception (FDD), 01-2015, http://www.3gpp.org/DynaReport/ 25101.htm
[17] 3GPP TS 25.304 version 12.3.0 Release 12, User Equipment (UE) procedures in idlemode and procedures for cell reselection in connected mode, 09-2014, http://www.3gpp.org/DynaReport/25304.htm
[18] 3GPP TS 25.331 version 12.4.0 Release 12, Universal Mobile Telecommunications System (UMTS); Radio Resource Control (RRC); Protocol specification, Section 10.3.2.3, 02-2015, http://www.3gpp.org/DynaReport/ 25331.htm
[19] REPORT  ITU-R  M.2134, International Telecommunication Union (2008) Requirements related to technical performance for IMT-Advanced radio interface(s), http://www.itu.int/pub/R-REP-M.2134-2008
[20] 3GPP TR 36.913 version 10.0.0 Release 10, LTE; Requirements for further advancements for Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA) (LTE-Advanced), 04-2011, http://www.3gpp.org/DynaReport/ 36913.htm
[21] 3GPP TS 36.201 version 12.1.0 Release 12, LTE; Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA); LTE physical layer; General description, 02-2015, http://www.3gpp.org/DynaReport/36201.htm
[22] 3GPP TS 36.101 version 12.5.0 Release 12, Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA); User Equipment (UE) radio transmission and reception, 11-2014, http://www.3gpp.org/DynaReport/36101.htm
[23] 3GPP TS 36.214 version 12.1.0 Release 12, LTE; Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA); Physical layer; Measurements, 02-2015, http://www.3gpp.org/DynaReport/36214.htm
[24] 3GPP TS 36.304 version 12.3.0 Release 12, LTE; Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA); User Equipment (UE) procedures in idlemode, 02-2015, http://www.3gpp.org/DynaReport/36304.htm
[25] 3GPP TS 36.331 version 12.4.1 Release 12, LTE; Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA); Radio Resource Control (RRC); Protocol specification, 02-2015, http://www.3gpp.org/DynaReport/36331.htm
[26] 3GPP TS 36.133 version 12.5.0 Release 12, LTE; Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA); Requirements for support of radio resource management, 11-2014, http://www.3gpp.org/DynaReport/36133.htm
[27] 3GPP TS 36.304 version 8.10.0 Release 8, LTE; Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA); User Equipment (UE) procedures in idle mode, Section 5.2.4.2, 06-2011, http://www.3gpp.org/DynaReport/ 36304.htm
[28] 3GPP TS 44.018 version 12.4.0 Release 12, Mobile radio interface layer 3 specification; Radio Resource Control (RRC) protocol, 01-2015, http://www.3gpp.org/ DynaReport/44018.htm
[29] 3GPP TS 45.008, Release 8, Digital cellular telecommunications system (Phase 2+); Radio subsystem link control, Sec. 6.6.6, 02-2009, http://www.3gpp.org/ DynaReport/45008.htm
[30] 3GPP TS 45.008 version 12.4.0 Release 12, Digital cellular telecommunications system (Phase 2+); Radio subsystem link control, Section 6.6.6, 01-2015, http://www.3gpp.org/DynaReport/45008.htm
[31] 3GPP TS 25.304 version 8.3.0 Release 8, Universal Mobile Telecommunications System (UMTS); User Equipment (UE) procedures in idle mode and procedures for cell reselection inconnected mode, Section 5.2.6.1.2a, 10-2008, http://www.3gpp.org/DynaReport/ 25304.htm
[32] 3GPP TS 25.331 version 12.4.0 Release 12, Universal Mobile Telecommunications System (UMTS); Radio Resource Control (RRC); Protocol specification, Section 13.4.15c, 02-2015-02, http://www.3gpp.org/DynaReport/ 25331.htm
[33] 3GPP TS 23.122 version 12.6.0 Release 12, Digital cellular telecommunications system (Phase 2+); Universal Mobile Telecommunications System (UMTS); LTE; Non-Access-Stratum (NAS) functions related to Mobile Station (MS) in idle mode, 03-2015, http://www.3gpp.org/DynaReport/23122.htm
[34] 3GPP TS 23.251 version 12.1.0 Release 12, Universal Mobile Telecommunications System (UMTS); LTE; Network sharing; Architecture and functional description, 10-2014, http://www.3gpp.org/DynaReport/ 23251.htm
[35] فرهاد دانائی یگانه، افشین ابراهیمی، «پیوستگی ارتباط Idle مشترکین تلفن سیار در مرز بین شبکه­های سلولی دارای رومینگ ملی و شبکه­های اشتراکی»، همایش تخصصی ارتباطات سلولار، دانشگاه جامع امام حسین، آذرماه 1392.