CDMA接入专题指导书0802A13.docx
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CDMA接入专题指导书0802A13
资料编码
产品名称
使用对象
华为工程师
产品版本
编写部门
CDMA网络规划部
资料版本
1.3
cdma2000接入专题指导书V1.3
拟制:
唐春梅、骆碧群、吴洁
日期:
2004-08-02
审核:
日期:
审核:
日期:
批准:
日期:
华为技术有限公司
日期
修订版本
修改描述
作者
2003-03-15
1.0
初稿完成
唐春梅、骆碧群
2003-10-28
S
1.1
补充接入期间切换相关内容
吴洁
2004-05-25
1.2
结合玉溪实验局和Inquan项目要求对接入改进部分做阐述
吴洁
2004-08-02
1.3
根据评审意见修改
吴洁
目录
1概述10
2接入过程10
2.1接入过程中的状态迁移10
2.2接入参数消息及其参数介绍11
2.3移动台接入协议15
2.3.1接入试探及试探序列15
2.3.2接入中各时延参数19
2.3.3接入过程中移动台侧的5个里程点24
2.4接入过程中的功率控制及参数25
2.4.1反向功率控制25
2.4.2前向功率控制28
2.5接入过程中的信令流程31
2.5.1呼叫全流程31
2.6接入过程中的切换33
2.6.1接入过程中为什么要引入切换33
2.6.2接入期间切换分类34
2.6.3接入期间切换的功效35
2.6.4接入切换列表36
2.6.5接入切换开关设置37
2.7移动台接入过程中的定时器限制40
2.8典型的接入时间41
2.9CSM5000接入参数41
3接入话统分析44
3.1呼叫建立成功率44
3.1.1联通指标要求44
3.1.2BSC话务统计指标44
3.2寻呼成功率47
3.2.1联通指标要求47
3.2.2BSC话务统计指标47
4接入失败分析49
4.1到达里程点一前失败:
没有接收到基站对始呼消息的应答49
4.1.1移动台侧分析49
4.1.2网络侧分析52
4.2到达里程点二前失败:
没有接收到基站的指配消息53
4.2.1移动台侧分析53
4.2.2网络侧分析54
4.3到达里程点三前失败:
捕获前向业务信道失败57
4.3.1移动台侧分析57
4.3.2网络侧分析57
4.4到达里程点四前失败:
接收基站业务信道应答失败57
4.4.1移动台侧分析57
4.4.2网络侧分析58
4.5到达里程点五前失败:
接收基站业务连接消息失败59
4.5.1移动台侧分析59
4.5.2网络侧分析60
4.6Cait捕捉的一次完整的呼叫流程60
4.7一次成功呼叫建立的调试台CCM打印60
4.8呼叫释放原因值61
4.9接入案例61
4.9.1案例一:
消息交互定时器配合不当导致接续问题61
4.9.2案例二:
REG_ZONE与TOTAL_ZONE数据配置错误造成手机接入速度慢61
5接入改进措施62
5.1基本分析62
5.2参数配置及优化63
5.2.1可优化的参数分析63
5.2.2其他测试分析66
5.3参数配置命令66
5.3.1相关配置命令66
5.3.2配置注意事项66
5.3.3配置命令68
5.3.4调试台执行的命令69
5.3.5基站INI文件操作69
5.3.6设置接入期间切换举例70
图目录
图1呼叫过程中的状态迁移11
图2反向接入信道时隙结构16
图3接入请求尝试
(一)17
图4接入请求尝试
(二)18
图5各种接入过载类平均持续时延图20
图6移动台接入过程流程图22
图7移动台接入过程中的5个里程点及功率控制起始点24
图8反向开环功率控制补偿因子26
图9反向闭环功控26
图10前向测量报告功控28
图11RateSet2的反向业务信道帧结构29
图12前向快速功控30
图13呼叫全流程图31
图14接入期间切换类型34
图15空闲切换区域34
图16接入中的切换举例36
图17接入切换列表37
图18始呼过程的定时器限制图40
图19电路域主叫建立流程统计点46
图20移动台终呼流程48
图21BSC收到始呼消息53
图22申请A2接口资源54
图23申请无线接口资源55
图24申请Abis接口资源55
图25信道指配流程56
图26BSC捕获反向信道59
图27业务连接过程60
图28移动台激活集和相邻集搜索示意图65
表目录
表1Hash函数修正器24
表2ESPM与接入期间切换相关的字段的设置(以载频为单位)38
cdma2000接入专题指导书
关键词:
接入过程、接入失败、主叫、呼叫建立成功率、接入切换、ECAM
摘要:
本文介绍CDMA2000系统中接入的相关内容,包括移动台接入协议、接入功控参数、CSM5000接入参数、呼叫流程等,并结合BSC处理流程、话统指标进行了无线侧与设备侧的接入失败分析。
对新版本中的接入改进如允许接入期间切换、优化信道指配消息发送策略等做了详尽描述。
目的是让网络优化人员了解CDMA2000系统中接入的步骤、限制、实现等过程,以便在实际工作中运用。
章节划分:
✧概述——文档对应产品版本及使用范围
✧接入过程——介绍移动台接入协议、接入信令流程、接入期间切换
✧接入话统分析——介绍呼叫建立成功率和寻呼成功率等接入话统指标
✧接入失败分析——对接入失败做详细分析
✧接入改进措施——介绍新版本中为提高接入成功率而开发的新功能,及其参数配置方法
缩略语清单:
缩略语
英文全名
中文解释
ACH
AccessChannel
接入信道
ACM
ADDRESSCOMPLETE
地址完成消息
AEHO
AccessEntryHandoff
接入进入切换
AHO
AccessHandoff
接入切换
AMPS
AdvancedMobilePhoneService
高级移动电话服务
ANSI
AmericanNationalStandardsInstitute
美国国家标准协会
APHO
AccessProbeHandoff
接入试探切换
AWIM
AlertWithInformationMessage
带特定信息的振铃消息
BIE
AbisInterfaceEquipment
Abis接口设备
BIM
AbisInterfaceModule
Abis接口模块
BS
BaseStation
基站
BSC
BaseStationController
基站控制器
BTS
BaseTransceiverSystem
基站收发信机
CAM
ChannelAssignmentMessage
信道指配消息
CAMSHO
ChannelAssignmentintoSoftHandoff
信道指配进入软切换(接入宏分集)
CC
CallControl
呼叫控制
CCB
CallControlBlock
呼叫控制块
CCM
CallControlModule
呼叫控制模块
CIC
CircuitIdentificationCode
电路识别码
CIE
CalllnterfaceEquipment
A2接口设备
CIM
CalllnterfaceModule
A1接口模块
CCCH
CommonControlChannel
公共控制信道
CDMA
CodeDivisionMultipleAccess
码分多址
CM
ConnectionManagement
连接管理
CSL
CallSimpleLog
呼叫简单日志
dBm
Decibelsreferencedtoonemilliwatt
毫瓦分贝
DCCH
DedicatedControlChannel
专用控制信道
EACH
ExtendedAccessChannel
增强接入信道
ECAM
ExtendedChannelAssignmentMessage
扩展信道指配消息
EcIo
TheratioindBbetweenthepilotenergyaccumulatedoveronePNchipperiod(Ec)tothetotalpowerspectraldensity(I0)inthereceivedbandwidth.
前向导频的信噪比
ENLM
ExtendedNeighbourListMessage
扩展邻区列表消息
ESN
ElectronicSerialNumber
电子序列号
ESPM
ExtendedSystemParameterMessage
扩展系统参数消息
F-PCH
ForwardPagingChannel
前向寻呼信道
F-TCH
ForwardTrafficChannel
前向业务信道
FCH
FundamentalChannel
基本信道
FER
FrameErrorRate
误帧率
FMR
FrameMultiplexRLP
帧处理,复用解复用及无线链路协议
GPM
GeneralPagingMessage
通用寻呼消息
GPR
GeneralPagingResponse
通用寻呼响应
GSR
GlobalServiceRedirection
全球业务重定向
HLR
HomeLocationRegister
归属位置寄存器
HO
Handoff
切换
IAM
InitializeAddressMessage
初始化地址消息
IMSI
InternationalMobileSubscriberIdentity
国际移动用户标识
LAC
LocationAreaCode
位置区编码
LCB
LegControlBlock
分支控制块
MAC
LinkAccessControl
链路接入控制
MAC
MediumAccessControl
媒体接入控制
MAP
MobileApplicationPart
移动应用部分
MDN
MobileDirectoryNumber
移动号码,移动用户号码簿号码
MS
MobileStation
移动台
MSC
MobilityeSwitchCenter
移动交换中心
ORM
OriginationMessage
始呼消息
PACA
PriorityAccessandChannelAssignment
优先接入和信道指配
PDU
ProtocolDataUnit
协议数据单元
PICH
PilotChannel
导频信道
PHY
PhysicalLayer
物理层
PN
PseudorandomNoise
伪随机噪声
PRM
PageResponseMessage
寻呼响应消息
PSMM
PilotStrengthMeasurementMessage
导频强度测量消息
R-ACH
ReverseAccessChannel
反向接入信道
R-TCH
ReverseTrafficChannel
反向业务信道
RAND
RandomVariable
随机变量
RC
RadioConfiguration
无线配置
RMU
ResourceManagementUnit
资源管理单元
RRM
RadioResourceManagement
无线资源管理
SCCH
SupplementCodeChannel
补充码分信道
SCCP
SignalingConnectionControlPart
信令连接控制部分
SCH
SupplementChannel
补充信道
SDU
ServiceDataUnit
业务数据单元
SR
SpreadingRate
扩频速率
SRBP
SignalingRadioBurstProtocol
信令无线脉冲协议
TCH
TrafficChannel
业务信道
TLDN
TemporaryLocalDirectoryNumber
临时本地用户号码
VDB
VLRDataBase
VLR数据库
VLR
VisitorLocationRegister
访问位置寄存器
XIE
General(X)InterfaceEquipment
ATM反向复用接口板
1
概述
本文档对应的BSC版本为BSC6600V100R003C02之后。
一般来说,接入试探与呼叫建立之间的边界可以通过基站收到业务连接完成消息来进行划分。
基站在接收到业务连接消息完成之前失败被定义为接入失败。
本文档通过介绍CDMA2000系统的整个接入过程,并结合无线侧、设备侧及话统指标对接入失败进行分析。
本文档仅供华为公司工程师内部使用。
2接入过程
2.1接入过程中的状态迁移
在系统接入子状态,移动台在接入信道上向基站发送消息,在寻呼信道上接收基站消息。
在系统接入状态下,又分成六个子状态:
总体消息更新子状态、移动台始呼尝试子状态、寻呼响应子状态、Order/消息响应子状态、短消息发送和登记接入子状态。
•总体消息更新子状态–在该子状态移动台监听寻呼信道直到它收到最新的一组总体消息。
•移动台始呼接入状态–在该子状态移动台向基站发送始呼消息。
•寻呼响应子状态–在该子状态移动台向基站发送寻呼响应消息。
•移动台回命令/消息响应子状态–在该子状态移动台对来自基站的命令/消息回响应。
•登记接入子状态–在该子状态移动台向基站发送登记消息。
•移动台发送消息子状态–在该子状态移动台向基站发送数据突发消息或者端到端资源控制消息。
•取消PACA子状态–在该子状态移动台向基站发送PACA取消消息。
目前我们的系统没有实现PACA。
各状态之间以及向业务信道迁移请见下图:
图1呼叫过程中的状态迁移
2.2接入参数消息及其参数介绍
下面是一条接入参数消息:
AccessParametersMessage,,,
PILOT_PN,100,,
ACC_MSG_SEQ,47,,
ACC_CHAN,0,,
NOM_PWR,0,dB,
INIT_PWR,0,dB,
PWR_STEP,5,,
NUM_STEP,4,,
MAX_CAP_SZ,7,,
PAM_SZ,3,,
PSIST(0-9),0,,
PSIST(10),0,,
PSIST(11),0,,
PSIST(12),0,,
PSIST(13),0,,
PSIST(14),0,,
PSIST(15),0,,
MSG_PSIST,0,,
REG_PSIST,0,,
PROBE_PN_RAN,0,,
ACC_TMO,3,,
PROBE_BKOFF,3,,
BKOFF,3,,
MAX_REQ_SEQ,3,,
MAX_RSP_SEQ,3,,
AUTH,0,,
NOM_PWR_EXT.0,0,,
其中包含的字段含义如下:
(具体参数配置建议见《CDMA1XBSS网络规划参数配置指导书》)
ØPILOT_PN:
导频PN序列索引。
ØACC_MSG_SEQ:
接入参数消息序列号。
ØACC_CHAN:
接入信道号,表示寻呼信道允许的接入信道个数-1。
接入信道被移动台用于发起始呼、进行登记和响应基站的寻呼等。
当移动台通过信道测试之后,将随机产生一个接入信道号RA,并将此作为该移动台接入试探的发送信道,其中接入信道号RA的范围即为0到ACC_CHAN。
接入信道和寻呼信道捆绑,每个小区最多可配7个寻呼信道,每个寻呼信道最多可配32个接入信道。
我们现在的系统支持上述配置,但是几乎没有用过,按照现在的配置(每个扇区区配1个寻呼信道和1个接入信道)来说,接入信道容量足够用了。
该参数在高通的空口参数配置建议中写的是0,其关于该参数的设置及影响如下:
Ø——如果该值过小,由于接入信道个数的减少,移动台在接入时产生碰撞的几率可能很高,从而增大呼叫建立的时延;
Ø——如果该值过大,接入信道个数增多,相应的业务信道会减少,将会占用业务信道过多的处理能力,从而减少了业务信道可用的CSM处理能力;
Ø——该字段的初始值应该设为0,只有当确认是因为接入碰撞而造成接入建立延迟很高时才将其设为大于0的值,建议将此参数的值设置在0~2之间。
Ø——当寻呼信道增加时,接入信道也会随着增加。
因此,如果一个具有寻呼信道的系统受限于寻呼信道的负载时(即寻呼信道的负载较大,限制了系统的容量),否则没有必要为寻呼信道增加额外的接入信道。
ØNOM_PWR:
额定发射功率偏置。
此参数是移动台在开环功率控制时,对接入信道的初始发射功率估计值的修正因子。
它是为了补偿由于前向CDMA信道和反向CDMA信道之间的不相关造成的路径损耗差别。
该参数一般用来计算接入信道移动台发射的第一个试探信号的平均输出功率,以及反向业务信道初始发送的平均功率。
ØINIT_PWR:
初始接入功率偏置。
此参数为移动台在接入过程中,第一个接入信号的发射功率修正因子,单位为dB。
ØPWR_STEP:
接入时的功率提升步长。
基站设置移动台在一个接入试探序列中各试探之间的发射功率增量,单位为dB。
ØNUM_STEP:
表示在系统接入状态中,移动台发送的试探序列所包含的持续请求的最大个数,每个接入试探序列中有NUM_STEP+1次接入试探。
ØMAX_CAP_SZ:
此参数为移动台接入试探的信息端的最大帧数-3,单位为帧。
每个接入试探包括一个接入试探前缀(Preamble)和一个接入消息实体(messagecapsule)。
前缀的长度为1+PAM_SZ个帧,消息实体的长度为3+MAX_CAP_SZ个帧。
因此,一个接入试探在空口上传送(接入信道时隙)的持续时间是4+PAM_SZ+MAX_CAP_SZ个帧。
ØPAM_SZ:
接入信道的前导帧长度,单位为帧。
每个接入试探由接入信道前缀和接入信道消息实体组成,其中接入信道前缀帧的最大长度由该参数确定,接入信道消息实体帧的最大长度由参数MAX_CAP_SZ确定。
基站利用该值来捕获移动台的接入。
接入试探前缀帧是全0序列,基站不必采集过多能量便可以捕获到此消息,在对这个确知序列调制时也比未知序列速度大大加快,从而提高了接入试探的接入速度。
ØPSIST(0-9):
移动台接入过载等级0-9的信道测试参数。
该值与移动台的MSG_PSIST、REG_PSIST共同决定其P值的大小,P值说明了移动台下一个试探的发射概率,P值大小影响PD。
PD直接影响移动台试探序列间的时间差。
具体请参考2.3.2接入中各时延参数。
ØPSIST(11~15):
移动台接入过载等级0-9的信道测试参数。
注:
接入过载类(接入过荷等级):
4比特过荷等级指示(ACCOLCp)用于识别通过移动台尝试的过荷等级控制接入,并用于识别在总体业务重指示中的重指示过荷等级。
移动台将存储4比特接入过荷等级ACCOLCp,非测试的移动台和非紧急使用的移动台分级为ACCOLC0至ACCOLC9。
移动台的4比特接入级指示(ACCOLCp)将自动从IMSI最后一位数的十进制转换为二进制数。
当相应的数字移动台IMSI更新时移动台将重新计算ACCOLCp,如上所述,测试用的移动台应该分配ACCOLC10,紧急使用的移动台应该分配ACCOLC11。
对过荷等级ACCOLC10至ACCOLC15编成4比特ACCOLCp的程序仅为设备厂家和系统运营者所使用,ACCOLCP的内容将不会通过移动台显示器显示出来。
ACCOLCp的一种应用是载波间的业务均衡:
设置GSR消息中16位REDIRECT_ACCOLC参数的相应位,每一位对应一个接入负载登记。
从寻呼信道上收到GSR消息,移动台看其中16位REDIRECT_ACCOLC字段,与自己计算和保存的ACCOLCp对比。
如果两者匹配,则处理该GSR消息,并依照请求进行重定向。
其中GSR(GlobalServiceRedirection)消息是寻呼信道上周期向特定集合的移动台发送的系统消息,可以被动态使能/禁止这条消息的发送。
GSR消息可以重定向移动台到其他CDMA波段,频率,系统或AMPS。
如果基站发送该消息,它要设置SystemParameters消息中的GLOBAL_REDIRECT字段为真,以通知移动台接收另外的周期性寻呼信道消息。
ØMSG_PSIST:
移动台在进行信息传输工作时,需对信道测试参数进行修正,基站将此字段置为该修正值。
当移动台准备进行信息传输时,首先要进行信息传输测试,只有在测试通过后,才可以进行信息的传输,否则将等到下一个接入试探序列的起点重新测试直至通过。
详细信息请参考2.3.3接入中各时延参数。
ØREG_PSIST:
移动台在进行主动登记时,需对信道测试参数进行修正,基站将此字段置为该修正值。
当移动台在向基站进行登记时,首先要进行登记测试,只有在测试通过后,才可以向基站发送登记请求,否则将等到下一个时隙起点重新测试直至通过。
详细信息请参考2.3.3接入中各时延参数。
ØPROBE_PN_RAN:
接入信道试探的时间随机化。
基站将此参数置为移动台的接入请求时间随机量,以供移动台调用Hash函数生长接入信道发送延迟量RN,单位为chip。
在移动台处于系统接入状态,准备发送请求类接入信令时,为减少接入信道的碰撞,用移动台序列号ESN和接入信道持续请求时间随机量PROBE_PN_RAN,通过调用Hash功能函数生成RN个PNchip,RN由Hash算法生成,数值在0~2PROBE_PN_RAN-1之间。
(注:
只有两个移动台的接入信道消息到达基站的时间差超过1PNchip,基站才能将二者区分开,如果接入信道消息到达时间差过小,基站无法区分,就会产生接入信道的碰撞。
)
ØACC_TMO:
应答定时时长。
移动台发送一个接入试探后,在TA时间内检测基站的应答,TA=80×(2+ACC_TMO)。
如果没有收到响应且本接入试探序列没有发送完,则经过一个附加延迟RT(RT从0到1+PROBE_BKOFFs各时隙中随机产生)后,提升功率发送本接入试探序列中的下一个试探。
请参考图4接入请求尝试
(二)
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