当 UE 刚刚开机、从飞行模式恢复，或者由于其他原因处于没有服务小区的状态时，它首先要解决的并不是"如何发送数据"，而是一个更基础的问题：在当前可检测到的无线环境中，究竟应该选择哪个 NR 小区作为自己的服务小区，并在这个小区上完成驻留。
从空口物理层的角度看，这个问题可以浓缩成一条非常清晰的链路：UE 先在可能的 NR 频率上搜索 SSB，利用 PSS/SSS 完成同步并获得 PCI；随后通过 PBCH 获取 MIB，再利用 MIB 提供的 SIB1 接收入口获取 SIB1；最后将网络广播的小区配置与 UE 的测量结果、PLMN 以及接入限制等条件结合起来，判断该小区是否满足小区选择条件。
因此，小区选择不是一个单纯的"找最强信号"的动作，而是一个由无线发现、系统信息获取、网络身份匹配、接入限制检查和无线测量共同组成的判定过程。它是后续随机接入、RRC 建立和注册过程能够发生的前提。
图7.3.1-1 初始小区选择：UE 从"没有小区"走向"选择并驻留小区"
7.3.1.1 小区选择的基本任务：UE 首先要找到一个"可以驻留的小区"
3GPP TS 38.304 对 NR UE 在 RRC_IDLE 和 RRC_INACTIVE 状态下的相关小区选择/重选过程进行定义。对于刚开机且没有可用服务小区信息的 UE，本节重点讨论 Initial Cell Selection 的思路。
这里首先要建立三个容易混淆的概念：PLMN Selection、Cell Selection 和 Cell Reselection。PLMN Selection 的问题是"我要寻找哪个运营商网络"；Cell Selection 的问题是"在候选无线小区中，我能否选择一个合适的小区"；Cell Reselection 则是在 UE 已经驻留后，根据移动性和优先级等规则判断是否应该换到另一个小区。
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| 过程 | 核心问题 | 典型状态 / 阶段 | 本节关注程度 |
| PLMN Selection | 选择/寻找目标运营商网络 | 开机、漫游、网络搜索 | 作为小区选择输入背景 |
| Cell Selection | 选择一个满足条件的小区 | 无服务 → 找到并驻留 | 重点 |
| Cell Reselection | 驻留后是否换到其他小区 | RRC_IDLE / RRC_INACTIVE | 只作边界说明 |
尤其要避免把"最强 SSB"直接等同于"最终选择的小区"。SSB 是 UE 发现和测量小区的重要入口，但最终能否成为 Suitable Cell，还要经过 PLMN、barred/reserved 等接入相关条件和 S-Criterion 等判断。
7.3.1.2 从 UE 视角建立完整的初始小区选择流程
图7.3.1-2 从 SSB 到 SIB1 的信息获取链
- 确定需要搜索的 PLMN 和可能的 NR 频率范围。UE 可利用 USIM 中的信息、已保存的网络信息、UE 支持的频段以及当前网络搜索策略缩小搜索范围。
- 在候选频率上搜索 SSB。UE 在规定的同步 Raster 上尝试可能的同步频点，并对 PSS/SSS 进行检测。
- 检测到 PSS/SSS 后，UE 获得下行同步并确定 PCI。随后利用 SSB 的结构关系定位 PBCH。
- 解调 PBCH 并恢复 MIB。MIB 给出 UE 继续获取最小系统信息所需要的关键入口参数，例如 common SCS、SSB 相关频域参数以及 PDCCH-ConfigSIB1 等。
- 根据 MIB 中的 SIB1 接收入口搜索相应 PDCCH，并依据 SI-RNTI 识别系统信息调度；解析 DCI 后接收承载 SIB1 的 PDSCH。
- 从 SIB1 获取 PLMN、cell selection information、cell access related information 等与小区选择相关的参数。
- 结合 UE 对该小区的测量结果和网络侧门限执行适用的小区选择准则。
- 如果满足必要条件，则 UE 可以选择该小区并进入 camped 状态；如果不满足，则继续评估其他候选小区。
这里的"选择"是逻辑上的小区选择结果，而不是说 UE 从一开始就已经拥有该小区的所有配置。恰恰相反，UE 是通过 SSB → PBCH/MIB → PDCCH/PDSCH → SIB1 逐步获得足够的信息，最后才能做出可靠判断。
7.3.1.3 为什么 SSB 是小区选择的起点？
UE 在完全不知道当前周围有哪些 NR 小区时，不可能直接去读取 SIB1。它首先必须在无线频率和时间上找到一个可识别的同步结构。SSB 正好承担这一入口角色。
NR 的 SSB 由同步信号 SS（PSS + SSS）和 PBCH 组成。PSS/SSS 用于同步与物理小区标识相关的检测；PBCH 承载 MIB。对 UE 而言，这意味着一次成功的 SSB 检测就打开了从"无线环境"走向"系统信息"的第一扇门。
在前面的空口内容中已经介绍过，UE 并不是通过"知道某个 PCI 所在的频率"来发现小区，而是通过对候选同步信号进行检测来发现 SSB。尤其是在多波束 NR 小区中，同一小区可能发送多个 SSB/SSB beams，因此 UE 的搜索对象不仅是"一个频点"，还可能包括同一频点上的多个 SSB 位置。
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| 阶段 | UE 看到 / 获得什么 | 它解决的问题 |
| SSB搜索 | PSS/SSS + PBCH结构 | "这里有没有 NR 小区？" |
| PSS/SSS检测 | 时间/频率同步、PCI相关信息 | "我和谁同步、这是哪个物理小区？" |
| PBCH解调 | MIB | "我下一步应该去哪里找 SIB1？" |
| SIB1获取 | 小区公共配置 | "这个小区对我是否可用？" |
7.3.1.4 MIB：第一道"小区可用性"信息入口
MIB 是 UE 在检测到 SSB 后获得的第一组系统级参数。对于本节的小区选择而言，最值得关注的是 cellBarred 和与 SIB1 获取相关的参数。
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| MIB 相关字段 | 本节关注的作用 | 说明 |
| systemFrameNumber | 建立系统帧时间参考 | MIB只携带SFN的一部分比特，其余信息与PBCH传输相关机制共同确定 |
| subCarrierSpacingCommon | 确定公共SCS | 影响UE后续对公共下行资源的理解 |
| ssb-SubcarrierOffset | SSB与公共资源网格关系 | 帮助频域定位 |
| dmrs-TypeA-Position | PDSCH/PDSCH DM-RS相关公共参数 | 影响后续物理资源理解 |
| pdcch-ConfigSIB1 | SIB1的PDCCH接收入口 | 用于定位/解释SIB1相关PDCCH搜索区域 |
| cellBarred | 小区是否被禁止 | barred 时不能作为正常驻留的小区候选 |
| intraFreqReselection | 与禁止小区的同频重选相关 | 需要结合规范规定的状态处理 |
因此，cellBarred 是一个非常典型的"先验过滤器"。如果 MIB 明确告诉 UE 该小区 barred，那么 UE 没有必要继续把它当成正常驻留目标进行后续接入。
7.3.1.5 SIB1：真正决定"小区是否适合我"的关键公共信息
如果说 MIB 是"进入系统信息世界的钥匙"，那么 SIB1 就是小区选择阶段更重要的"规则说明书"。SIB1 由 BCCH 逻辑信道承载，经 DL-SCH 传输，最终在 PDSCH 上发送。UE 必须正确获得 SIB1，才能读取与小区身份、接入限制以及小区选择相关的更详细参数。
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| SIB1 信息类别 | 典型内容 | 对小区选择的意义 |
| cellSelectionInfo | q-RxLevMin、q-QualMin及相关offset | 定义最低接收电平/质量要求 |
| cellAccessRelatedInfo | PLMN Identity Info List | 判断该小区是否属于UE正在寻找的PLMN |
| trackingAreaCode | TA信息 | 与后续移动性/注册相关 |
| cellIdentity | 小区身份 | 标识该小区 |
| cellReservedForOperatorUse | 运营商保留状态 | 影响该小区是否可供普通UE正常使用 |
这里需要特别强调：SIB1 中的 q-RxLevMin 是一个"网络要求的最低接收 RSRP 门限"，不是 UE 当前实际测得的 RSRP。UE 需要把"测量值"和"配置门限"放进 S-Criterion 中比较。
7.3.1.6 S-Criterion：小区选择的核心数学判据
图7.3.1-3 S-Criterion 的计算框架
对 NR 小区选择而言，最重要的两个结果量是 Srxlev 和 Squal。它们本质上都是"余量（margin）"：测量结果超过最低要求多少，就是正的余量；没有超过，就是负的余量。
在典型 NR 小区选择描述中，可以用下面的形式理解：
Srxlev = Qrxlevmeas − Qrxlevmin − Qrxlevminoffset − Pcompensation
Squal = Qqualmeas − Qqualmin − Qqualminoffset
其中：Qrxlevmeas 是测得的小区接收电平，通常对应 SSB-based RSRP 测量；Qqualmeas 是测得的小区质量，通常对应 SSB-based RSRQ。Qrxlevmin 和 Qqualmin 是网络配置的最低要求；offset 是适用的门限修正；Pcompensation 用于考虑 UE 上行功率能力受限导致的接入条件变化。
在 FR1 等典型场景中，Pcompensation 的具体定义与 PEMAX、UE Power Class 等参数有关；在 FR2 等场景其处理存在差异。因此，工程实现不能把 Pcompensation 永远写成一个固定常数，更不能把它简单描述成"信号质量补偿"。它是 Srxlev 中针对 UE 发射功率能力与小区要求的一个接入电平补偿项。
在适用 Squal 的场景下，基本判断可以理解为：Srxlev > 0 且 Squal > 0。对于具体的 NR cell selection procedure，应以当前 Release 的 38.304 条款和适用条件为准，而不能用一条脱离上下文的"永远两个条件"概括所有特殊场景。
7.3.1.7 一个非常重要的纠错：SIB1 的 q-RxLevMin 到底是什么单位？
原始自动识别字幕在这里存在明显的单位和数值解释错误：把 "-70" 解释成"2 dB"，随后又推导成"-140 dBm"。正确理解是：SIB1 中的 Q-RxLevMin 字段采用 2 dB 步进编码，而在 RRC 信息元素的语义解释中，实际 Qrxlevmin = 字段值 × 2 dBm。对于教材中常见的示例值 −70，其实际最低接收 RSRP 要求就是 −140 dBm，而不是说"−70 dBm 再乘 2"。
换句话说，看到 SIB1 中的 q-RxLevMin = −70 时，应把它理解为一个编码字段，其对应的实际 Qrxlevmin 是 −140 dBm。这个值非常低，所以作为纯粹的教学示例时，确实可能让人产生"几乎所有能解码到 SIB1 的信号都能通过该门限"的直觉。
但是必须注意：这并不意味着"只要能收到 SIB1 就一定可以驻留"。小区选择还有 cellBarred、PLMN、接入限制、测量条件以及其他适用规则。更重要的是，真实网络的 q-RxLevMin 可以配置成不同值，不能把 −140 dBm 当作运营商网络的固定门限。
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| 概念 | 正确理解 | 容易出现的错误 |
| q-RxLevMin | RRC字段；实际Qrxlevmin按2 dB步进解释 | 把字段值直接当作dBm |
| −70（字段示例） | 对应实际Qrxlevmin = −140 dBm | 认为实际门限是 −70 dBm |
| Qrxlevmeas | UE测得的小区接收电平（SS-RSRP） | 把它与q-RxLevMin字段混为一谈 |
| Srxlev | 测量余量，单位dB | 误认为是原始RSRP |
7.3.1.8 为什么小区选择不能只看 RSRP？
图7.3.1-7 SS-RSRP 与 SS-RSRQ 测量概念
工程测试中最容易出现的一句话是："这个小区 RSRP 是 −75 dBm，所以一定应该选它。"这种判断过于简单。RSRP主要回答"收到的参考信号功率有多大"，而 RSRQ 进一步反映接收质量。最终是否适合驻留，取决于规范定义的选择准则和网络配置。
此外，还应区分"测量对象"和"判定量"：UE 测量的是无线物理量，例如 SS-RSRP/SS-RSRQ；随后按照规范的滤波、平均和测量规则形成用于 cell selection/reselection 的输入。不能把某一瞬间 QXDM 中看到的 SS-RSRP 数字直接当成 Srxlev。
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| 工程读数 | 协议判定中的角色 |
| SS-RSRP | 小区接收电平测量，是Qrxlevmeas的重要来源 |
| SS-RSRQ | 小区接收质量测量，是Qqualmeas的重要来源 |
| q-RxLevMin | 网络广播的最低接收电平要求 |
| q-QualMin | 网络广播的最低接收质量要求 |
| Srxlev | 接收电平余量 |
| Squal | 接收质量余量 |
7.3.1.9 PLMN：为什么 SIB1 里可以出现多个 PLMN ID？
图7.3.1-4 PLMN 匹配与共享小区示意
SIB1 的 cellAccessRelatedInfo 中包含 plmn-IdentityInfoList。它是一个列表，而不是强制只有一个 PLMN。这与实际网络中的多运营商共享、共享小区或多 PLMN 广播场景相吻合。
UE 的目标不是"看到任何 PLMN 都可以驻留"，而是要根据当前 PLMN selection 的结果、USIM/UE 的策略以及小区广播的 PLMN 列表进行匹配。存在匹配的 PLMN 是成为合适小区的重要前提之一。
这里需要纠正一个容易被字幕强化的说法：PLMN ID 并不是"每个网络全球绝对唯一且一个基站只能属于一个运营商"的简单概念。PLMN 标识用于区分运营商网络；一个小区可以广播多个 PLMN identity。具体是否允许某 UE 使用某个 PLMN，还要结合 NAS/注册和接入相关条件判断。
从工程日志角度，如果 UE 发现 SSB、PCI、MIB、SIB1 都正常，但仍没有进入目标 PLMN 的驻留状态，PLMN identity list 就是非常值得检查的字段。
7.3.1.10 Cell Barred、PLMN 与 S-Criterion：三个层次不要混为一谈
图7.3.1-6 Cell Barred 与 Suitable Cell 判断
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| 检查层次 | 典型问题 | 失败后的直观结果 |
| MIB / cellBarred | 网络有没有明确禁止该小区？ | barred → 不作为正常驻留目标 |
| SIB1 / PLMN | 该小区是否提供UE正在寻找的PLMN？ | 无匹配 → 对该PLMN不成为合适目标 |
| S-Criterion | 无线接收条件是否达到最低要求？ | Srxlev/Squal不满足 → 不适合驻留 |
| 其他接入相关条件 | 是否存在保留/限制等条件？ | 可能无法作为正常Suitable Cell |
三个判断回答的是三个不同的问题：第一是"网络允许不允许"；第二是"是不是我想要的网络"；第三是"无线条件够不够"。只有把这些条件组合起来，才能得到"这个小区可以驻留"的结论。
7.3.1.11 Stored Information：为什么 UE 不一定每次都全频段扫描？
图7.3.1-5 Stored Information 与 Initial Cell Selection
如果 UE 保存了此前使用过的频点、小区等相关信息，规范允许 UE 利用 stored information 加速搜网。在真实手机中，这种机制非常重要，因为如果每次开机都对所有支持的频段、所有同步栅格逐一搜索，开机时间和功耗都会明显增加。
但"优先使用 stored information"不能理解成"UE 永远只搜索上次的小区"。如果已保存信息不可用、测量条件不满足或者目标网络发生变化，UE 仍然需要继续执行适用的搜索和小区选择流程。
这也解释了为什么两个相同型号的手机在相同地点重新开机时，搜网过程可能表现不同：一个设备可能有有效的历史网络信息，另一个设备可能需要更完整的扫描。
7.3.1.12 从物理层看：UE 实际上是在寻找什么？
从最底层的角度，可以把初始小区选择理解成一个"候选小区产生器 + 候选小区过滤器"。
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| 阶段 | 物理层动作 | 输出 |
| 搜索 | 在候选频率/同步Raster上检测SSB | 候选SSB |
| 同步 | PSS/SSS检测与时间/频率同步 | 同步状态 + PCI |
| 广播信息 | PBCH解调 | MIB |
| 系统信息入口 | PDCCH检测 + PDSCH接收 | SIB1 |
| 测量 | SS-RSRP / SS-RSRQ等 | 小区测量量 |
| 选择 | 执行规范规定的cell selection criteria | Suitable Cell / 继续搜索 |
这张表很重要，因为它揭示了一个常被忽略的事实：小区选择本身并不是一个单一 PHY channel 完成的功能。SSB、PBCH、PDCCH、PDSCH 都参与其中，但它们各自负责不同的信息获取阶段。
7.3.1.13 多 SSB / 多波束场景：小区与波束不能混为一谈
NR 的一个显著特点是 beam-based operation。一个物理小区可以配置多个 SSB，每个 SSB 可以对应不同的空间方向。UE 因而可能在同一个 NR cell 的不同 SSB 上得到不同的接收功率。
因此，工程上看到"SSB 0 的 RSRP = −80 dBm、SSB 3 的 RSRP = −72 dBm"时，不能直接说"这是两个小区"。如果它们的 PCI/NCI 和相关小区身份属于同一个 cell，那么更准确的说法是：这是同一小区不同 SSB/beam 的测量结果。
在小区选择阶段，UE需要首先识别出小区；SSB测量又提供了覆盖和波束层面的信息。随后进入更完整的系统信息获取和小区选择判定。对于后续随机接入阶段，SSB 与 PRACH occasion 的关联还会进一步影响 UE 使用哪个 PRACH 资源，这属于下一阶段的具体内容。
这一点尤其适合在测试中建立"Cell ID ↔ PCI ↔ SSB index ↔ Beam"的关联表，从而避免把波束切换误判为小区重选。
7.3.1.14 数值案例：从 RSRP 到 Srxlev
图7.3.1-8 S-Criterion 数值案例
假设某 UE 测得候选小区的 SS-RSRP 为 −78 dBm，SIB1 配置的实际 Qrxlevmin 为 −90 dBm，暂不考虑 q-RxLevMinOffset 和 Pcompensation，则：
Srxlev = −78 − (−90) − 0 − 0 = +12 dB
因为 Srxlev > 0，所以接收电平这一项满足要求。如果该场景还要求检查 Squal，则继续计算 Squal，并检查 Squal 是否大于 0。同时还必须确认 PLMN、cellBarred、reserved 等其他适用条件。
再看一个反例：若测得 SS-RSRP = −98 dBm，而其他参数不变，则 Srxlev = −8 dB，接收电平条件不满足。此时 UE 不应因为"SSB仍然可以检测到"就继续把该小区当作合适驻留目标。
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| 项目 | 案例 A | 案例 B |
| SS-RSRP / Qrxlevmeas | −78 dBm | −98 dBm |
| Qrxlevmin | −90 dBm | −90 dBm |
| Offset | 0 dB | 0 dB |
| Pcompensation | 0 dB（简化） | 0 dB（简化） |
| Srxlev | +12 dB | −8 dB |
| 接收电平条件 | 满足 | 不满足 |
7.3.1.15 一个更接近真实网络的判断顺序
在实际 UE 软件里，小区选择不是简单执行一个公式就结束。可以把它抽象成如下逻辑顺序，这也是分析 UE 搜网日志时非常有用的框架：
- 确定目标 PLMN/搜索策略，并准备候选频率。
- 检测候选 SSB，确认同步和 PCI。
- 读取 MIB，首先检查 cellBarred 等基础条件，并获得 SIB1 接收入口。
- 获取 SIB1，读取 PLMN identity list、cell selection parameters 以及其他接入相关信息。
- 确认候选小区属于 UE 当前要寻找的 PLMN，并满足适用的接入/保留条件。
- 进行规范要求的 SS-RSRP/SS-RSRQ 等测量处理，形成 Qrxlevmeas/Qqualmeas。
- 计算 Srxlev/Squal，并按照适用的 cell selection criterion 判断。
- 满足条件的小区进入选择/驻留；否则继续寻找其他候选小区。
实际实现中可能利用 stored information、搜索优先级、测量时序和厂商优化，因此日志里的时间顺序不一定恰好表现为教科书中的"一条直线"。但信息依赖关系不会改变：UE必须先获得足够的无线同步和系统信息，才能进行有意义的小区选择。
7.3.1.16 Cell Selection 成功后到底发生了什么？
当 UE 找到满足要求的 Suitable Cell 后，会进入 camped 状态。这里的"camping on a cell"不是"已经完成 5G 网络注册"，更不是"已经建立 RRC Connected"。它代表 UE 已经选择了一个可以作为服务小区的 NR cell，并在该小区上继续执行后续操作。
这是理解整个初始接入过程非常关键的一道分界线：
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| 状态 | 含义 | 能否直接等同于 |
| 检测到 SSB | 发现并同步到一个候选小区 | ≠ 已驻留 |
| 获得 MIB | 知道如何进一步获取系统信息 | ≠ 已驻留 |
| 获得 SIB1 | 获得小区选择/接入相关公共信息 | ≠ 已完成注册 |
| 通过 Cell Selection | 选定 Suitable Cell | ≈ 可以驻留/camp |
| RRC Connected | 完成后续连接建立 | ≠ Cell Selection 本身 |
因此，Cell Selection 是后续随机接入的前置条件。只有先确定"我要在哪个小区上接入"，UE 才有明确的服务小区上下文，随后才能进入 PRACH/RACH 等上行接入过程。
7.3.1.17 小区选择失败时，UE 为什么会继续扫描？
如果某候选小区因为 barred、PLMN 不匹配、S-Criterion 不满足或者其他适用条件而不能成为目标，UE 并不会因为"发现了一个 SSB"就停下来。它需要继续寻找其他候选小区。
候选搜索可以继续在其他频率、其他同步栅格或其他可检测小区上进行。这里的"一个一个扫描"是对教材逻辑的简化；实际 UE 会结合存储信息、搜索策略、支持频段、测量结果以及规范要求进行优化。
因此，如果测试人员观察到 UE：SSB detected → MIB decoded → SIB1 decoded → Cell selection rejected → next frequency，不能简单判断为 PHY 解码失败。相反，这可能是一个完全正常的协议决策过程。
7.3.1.18 小区选择与小区重选：本节的边界
Cell Reselection 是一个容易与 Cell Selection 混淆的概念。两者都涉及"UE 最终驻留在哪个小区"，但发生的时间和输入信息不同。
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| 维度 | Cell Selection | Cell Reselection |
| 起点 | UE没有可用服务小区/需要选择小区 | UE已经camp在服务小区 |
| 主要目标 | 找到可以驻留的Suitable Cell | 判断是否应该换到更合适的小区 |
| 典型输入 | SSB、MIB、SIB1、PLMN、测量量等 | 服务/邻区测量、优先级、重选参数等 |
| 网络配置来源 | MIB/SIB1及相关系统信息 | SIB2/SIB3/SIB4等以及其他适用配置 |
| 本节重点 | 是 | 只做概念边界说明 |
尤其不要把"开机后如果第一个小区不好就去下一个频点"直接称为"小区重选"。在本节语境下，这首先属于初始搜索/小区选择过程。重选通常是 UE 已经驻留后，依据重选规则在服务小区与候选邻区之间进行选择。
7.3.1.19 工程测试：如何用 QXDM/协议日志定位 Cell Selection 问题？
图7.3.1-9 工程日志定位树：UE 为什么"看到了小区"却没有驻留？
对于测试工程师来说，小区选择失败最好不要从最终结果反推。应该沿着 UE 实际获取信息的链路逐层检查。
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| 日志 / 字段 | 建议观察内容 | 典型问题 |
| RF/SSB search | 频点、SSB检测、SSB index、RSRP | 搜不到SSB、同步不稳定、频点搜索范围错误 |
| PSS/SSS | PCI、检测结果、同步状态 | PCI异常、频偏、时序问题 |
| PBCH/MIB | MIB decode、cellBarred、pdcch-ConfigSIB1 | MIB解码失败或小区被barred |
| PDCCH for SI | SI-RNTI、DCI、CORESET/SearchSpace | 无法找到承载SIB1的PDCCH |
| SIB1 | PLMN list、q-RxLevMin、q-QualMin、reserved状态 | PLMN不匹配、门限/限制导致拒绝 |
| Measurement | SS-RSRP/SS-RSRQ及滤波后的结果 | 测量偏低或质量不足 |
| Cell Selection result | selected/rejected及reason | 确定具体拒绝原因 |
| 后续RACH | 是否开始PRACH | 若已选小区但RACH失败，应进入下一阶段定位 |
一个非常实用的测试习惯是：先建立"频点 → PCI → SSB index → MIB → SIB1 → PLMN → Srxlev/Squal → Cell Selection Result"的关联链。这样即使没有完整的协议栈 trace，也可以从分散的 PHY/RF/UE log 中还原小区选择的主要路径。