Что не так тут?
Походу дела, редирект происходит, если нету у клиента куки fields_city_id, но проблема в том, что бот не воспринимает куки, поэтому и получается бесконечный редирект страницы саму на себя.
И как побороть?
убрать зависимость от куки, вообще зачем редиректить, ради установки одной куки? Не проще ли убрать редирект и просто вставить после
setcookie('fields_city_id', $city_id, time()+86400, '/', null, false, false);
строку
$_COOKIE['fields_city_id'] = $city_id;
и тогда и редирект не нужен, и кука установлена, и в глобальном массиве сразу лежит.