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CDMA网络优化参数
优化参数设置
2004年11月26日
CMDA事业部
优化参数设置
优化参数设置1
1.呼叫2
1.1主叫2
1.1.1呼叫的协议流程及信令采集点2
1.1.2接入相关参数分析3
1.1.3接入相关无线参数表7
1.2被叫7
1.2.2登记10
1.2.2.1登记的类型10
1.2.3登记参数设置14
1.3小结17
2.切换17
2.1切换过程19
2.2切换信令20
2.3切换参数设置21
2.3.1搜索窗参数21
2.3.2切换参数27
2.3.3切换相关参数设置32
3.双载频优化参数设置32
3.1两载频临界区的切换33
3.2半软切换的理论34
3.3邻区配置36
3.4双载频参数配置36
本文主要结合呼叫流程、切换流程中涉及到的无线参数进行说明,同时对双载频的优化设置做了介绍。
通过本文的介绍,可以掌握呼叫、通话流程中的相关参数的具体应用、设置范围、参数调整的影响等;对优化过程中涉及的参数设置起到说明作用。
1.呼叫
接入成功率是评价系统性能的一个非常重要的指标,反映系统接通呼叫的能力。
在本文中,将呼叫分为主叫、被叫两个部分。
1.1主叫
1.1.1呼叫的协议流程及信令采集点
图1主叫流程及信令采集点
步骤
步骤描述
a
移动台发送起呼消息
b
BS回证实指令
c
BS向MSC送完全层3消息,其中包含CMServiceRequest消息
d
MSC回指配请求
e
BS向移动台发送信道指配消息
f
移动台开始在业务信道上发送前缀
g
BS回基站证实指令
h
移动台回移动台证实指令
i
BS发送业务连接消息
j
移动台发送业务连接完成消息
k
BS发送指配完成消息
l
MSC送回铃音
表1主叫流程描述
信令采集点:
指标名称
详细描述
触发条件
采集方式
呼叫尝试次数
图1-1,信令点1。
上报呼叫尝试次数和向MSC
发A1rCMServerRequest
BSSOrigination消息,业务类型为M_SO_8k、
M_SO_EVRC、
M_SO_13k,则判断为一次语音呼叫。
上报一次呼叫尝试。
1:
“累积计数器”;
以下同
呼叫建立次数
图1-1,信令点2。
表示基站已经建立好基本信道。
BSS收到MSC发来的A1fAssignmentRequest消息。
上报一次呼叫建立。
呼叫成功次数
图1-1,信令点3。
表示MS和交换机间的通讯链路已经完全建立好,用户可以进行通话。
BSS收到MS上报的SEVRICECONNECTIONCOMPLETION上报一次呼叫成功。
呼叫失败次数
BSS收到Origination消息后,最终没能建立起MS和交换机之间的通讯链路。
表2.信令采集描述
1.1.2接入相关参数分析
与接入相关的参数决定接入时长和接入成功率,为了提高接入成功率,首先对接入的相关参数进行分析。
在寻呼信道中,周期下发接入信道信息(Accesschannelmessage),消息结构如下:
图2.接入参数消息
从图2可以看出,手机与基站交互的与接入消息相关的重要参数有:
1.Acc_chan:
此参数设置为与每个寻呼信道相对应的接入信道的数目减一。
2.nom_pwr,init_pwr:
接入的初始功率偏置(INIT_PWR)用于补偿具体路损的个体差异,基站接收性能的差异补偿值为标称发射功率偏置(NOM_PWR)。
标称发射功率偏置(NOM_PWR)和接入的初始功率偏置(INIT_PWR)实际产生的效果是完全一样的,两者只存在概念上的差异,考虑到要分别测定两参数对应的路损的个体差异、基站接收性能的差异存在相当的困难,而且可以将基站接收性能的差异造成的影响归结为广义的路损,因此可以在实际的操作过程中,认为基站接收性能不存在个体差异,只存在路损差异,即将标称发射功率偏置(NOM_PWR)规定为0dB,而只调整接入的初始功率偏置(INIT_PWR)。
3.pow_step:
定义了一个探测序列中连续探测脉冲之间的功率增量。
设置思路:
1.设置过高会使当MS需要发射连续的探测脉冲时,反向链路上产生附加的干扰的概率增大;
2.设置过低,在基站能够成功获取MS探测脉冲所需要的MS发射的探测脉冲的个数增加。
这样会导致接入信道的负载增大,随之增加了接入碰撞的概率,增加接入时间。
4.num_step:
定义为每个探测序列的接入探测数减一。
设置思路:
1.设置高将增大探测序列成功接入的概率,但会增加反向链路的干扰;
2.设置低将产生相反的结果:
反向链路上的干扰降低,但是探测序列的接入成功率会降低。
因为使用pwr_step和num_step都是为了实现相同的目的,即保证基站成功接收MS接入,所以在这些值之间存在折衷值。
换言之,如果pwr_step设为一个低值,则num_step必须设为相对较高的值。
反之,如果pwr_step设为一个高值,则num_step设为较低的值。
5.max_cap_sz:
定义为每消息中接入信道帧数减三。
设置思路:
设置高会浪费接入信道容量,因为无论实际信息需要多少帧,每个消息都发送3+max_cap_sz个帧。
注释:
在中兴1x系统中,max_cap_sz必须大于等于3.
6.pam_sz:
定义为接入信道报头长度减一。
设置思路:
设置高会浪费接入信道容量,因为每个消息发送1+pam_sz个帧;设置低会降低基站成功获取MS探测脉冲的概率,从而导致移动台重发。
选择pam_sz取决于基站搜索PN码的速度、小区半径以及小区多径特征。
基站搜索速度取决于小区的硬件配置:
基站能平行搜索的PN码越多,就能越快获取移动台的接入请求。
同样,小区半径越大,PN码越多。
另外,不同的多径会造成更大的合并损失或更多的信号能量累积。
所有这些都需要调整接入脉冲的报头长度,以尽量减少硬件要求或达到更好的性能。
7.probe_pn_ran:
定义接入信道探测脉冲的时间随机化。
设置思路:
如果设为低值(例如0或1),相邻移动台的接入探测脉冲在接入信道发生碰撞的概率将不可忽视。
接入信道试探的时间随机化。
移动台将发送时间随机时延RN个PNchips,这里的RN是根据该参数由hash算法产生的,在0到2probe_pn_random–1之间。
Probe_pn_ran
Delay(chips)
0
0
1
0~1
2
0~3
3
0~7
4
0~15
5
0~31
6
0~63
7
0~127
8
0~255
9
0~511
-.数值范围:
0~9
-.默认值:
0
设置折衷:
∙如果设置为较小的值(例如,0或者1),间隔距离近的移动台在接入信道上的接入试探碰撞不容忽视。
附加说明:
由于接入信道和时隙的选择都是随机的而且各个移动台是不相关的,有可能多个移动台在同一接入信道上的同一时隙发送接入信道消息。
如果两个移动台的接入信道消息到达基站的时间差超过1PNchip,基站就会将二者区分开来,如果接入信道消息到达时间差太小以致不能区分,就叫做接入信道碰撞。
当三个或更多的接入信道消息在同一时隙发送时,有的会发生碰撞,而有的则不会。
在微蜂窝中发生碰撞的可能性会更大一些,因为小区的半径很小。
(当存在多径时,碰撞更容易发生,因为基站无法区分来自两个移动台的多径碰撞)。
8.acc_tmo:
此参数决定了接入信道探测脉冲的确认超时:
实际接入超时=(2+acc_tmo)*80msec
设置思路:
如果设置过低,移动台在发射一个接入探测脉冲之后等不及基站发出确认就发射下一个探测脉冲。
因此,可能会发射一些不必要的探测脉冲,造成接入信道负载过重,并加大碰撞的概率。
CDMA2000使用acc_tmo设置限制基站发送确认(ack)的时间,即ack应在acc_tmo*80msec内发射。
这样,如果acc_tmo很小,基站可能无法满足规定要求,尤其是在重载条件下。
如果设置过高,当每个接入尝试要求多个接入探测脉冲时,接入尝试的过程会放慢。
9.probe_bkoff:
定义了发送接入探测脉冲的最大延时,相当于所使用的最大延时减一。
设置思路:
如果设置过高,当每个接入尝试要求多个接入探测脉冲时,接入尝试的过程会放慢;如果设置过低,同一序列的探测脉冲重发和重新碰撞的概率得不到有效减少。
尤其是当没有使用PN随机或持续值时更是如此。
但是对于负载较轻的系统,是可以接收的。
10.bkoff:
该参数决定发送一个探测脉冲序列的最大延迟,并被设为所用的最大延迟减一。
设置思路:
如果设置过高,当每个接入尝试要求多个接入探测脉冲时,接入尝试的过程会放慢;如果设置过低,同一序列内的探测脉冲重发和重新碰撞的概率得不到有效减少。
但对于负载较轻的系统来说,是可以接受的。
11.max_req_seq:
此参数定义了为某个请求最多发送的接入探测脉冲序列数;
12.max_rsp_seq:
此参数定义为移动台为某个响应最多发送的接入探测序列数。
1.1.3接入相关无线参数表
字段名
中文名
字段详细描述
单位
取值范围
缺省值
INIT_PWR
接入的初始功率偏置
接入的初始功率偏置
dB
-16~15
0
NOM_PWR
标称发射功率偏置
标称发射功率偏置
dB
-8~7
0
PWR_STEP
功率增量
功率增量
dB
0~7
3(4)
NUM_STEP
接入试探数
接入试探数
-
0~15
6(4)
MAX_CAP_SZ
最大接入信道消息包长度
最大接入信道消息包长度
-
0~7
3
(2)
PAM_SZ
接入信道前缀长度
接入信道前缀长度
-
0~15
3
(2)
PROBE_PN_
RAN
接入试探序列的时间随机化
接入试探序列的时间随机化
-
0~9
0
ACC_TMO
证实超时
证实超时
80ms
0~15
3
PROBE_BKOFF
接入信道试探回退范围
接入信道试探回退范围
-
0~15
0
BKOFF
接入信道试探序列回退范围
接入信道试探序列回退范围
-
0~15
0
MAX_REQ_SEQ
请求的最大接入试探序列数
请求的最大接入试探序列数
-
1~15
2
MAX_RSP_SEQ
响应的最大接入试探序列数
响应的最大接入试探序列数
-
1~15
2
注:
括号外为5k信道板取值,括号内为95信道板取值,下同
表3接入参数表
1.2被叫
从被叫流程中可以看出,被叫流程与主叫流程基本相同;被叫失败原因包含主叫失败的原因。
但由于被叫的接入由前向发起,被叫失败与主叫失败不同主要是对“generalpagemessage”的响应。
下图为手机作被叫时的流程图:
图3被叫流程图
动作描述:
步骤
步骤描述
a
MSC发起寻呼请求
b
BS向移动台发送寻呼消息
c
移动台向BS回寻呼响应消息
d
BS向MSC回寻呼响应消息,并设置定时器T303
e
BS向移动台送基站证实指令
f
BS收到MSC的指配请求
g
BS发送信道指配消息
h
移动台开始在业务信道上发送前缀
i
BS回基站证实指令
j
移动台回移动台证实指令
k
BS发送业务连接消息
l
移动台发送业务连接完成消息
m
BS发送指配完成消息
n
BS送信息提示消息
o
移动台回证实指令
p
移动台发连接指令
q
BS向移动台送证实指令
r
BS向MSC送连接指令
表4被叫流程描述
1.2.2登记
BSC无线参数中,与被叫相关的参数除了与主叫无线参数相同部分外,还有登记参数。
为了提高寻呼成功率,MSC应该知道手机的当前位置,因此要求手机在位置或状态变化时,及时通知MSC,这就是登记。
登记参数如下:
图4登记参数
1.2.2.1登记的类型
CDMA总共有9中登记方式;前五种称为自主性登记,它们是否激活可以由基站来控制。
所有的这些自主性登记方式和基于参数的登记都可以单独激活或禁止。
1.开机登记PWR_UP_REG
开机登记是当移动台开机时所进行的登记。
为了防止移动台频繁地开机和关机所造成的频繁地登记,在这种登记方式中采用了一个计时器(一般的期满值是20秒),在移动台进入空闲状态时,该计时器被激活。
如果允许移动台进行开机登记,那么在该计时器溢出时移动台进行开机登记。
在计时器还没有溢出之前,没有什么可以触发移动台的登记。
2.关机登记PWR_DOWN_REG
关机登记是当用户要求进行关机时所要进行的登记。
如果在通话过程中用户要关机,那么移动台将发送带有关机指示的释放消息,在逻辑上等同于进行关机登记。
但是如果移动台在接入的过程中用户要求关机,移动台不发送登记消息,因为接入信道协议要求在任何给定的时间只允许发一条消息。
移动台在它没有登记过的系统中不会进行关机登记,因为这时的登记对该网络来说没有什么实际意义。
当向移动台发起呼叫的时候,系统可以清楚地知道移动台是否开机。
这样,对于没有开机的移动台,系统不必再向其发送寻呼消息。
另外,系统跟踪移动台什么时候进行了开机登记,在对移动台进行寻呼时,可以限制发送寻呼消息的基站的数目(即所需要寻呼的区域的半径)。
值得注意的是,在有些情况下,例如用户在驾车进入车库时关机,关机登记的成功率很低;很有可能用户已经关机,而基站仍然向移动台发送寻呼消息。
下面所提到的基于时间的登记可以一定程度地解决这个问题,同时,基于时间的登记可以更好地估计移动台的位置,从而减小所需要的寻呼半径。
3.基于时间的登记REG_PRD
基于时间的登记是一种移动台周期性地进行登记的一种方式。
使用该种登记方式可以使系统能够注销未能成功进行关机登记的移动台。
基站通过将系统参数消息中的REG_PRD设置为一个非零值来决定进行登记的时间间隔(一般是指登记周期)。
移动台内部有一个寻呼信道时隙计数器,平均每80ms加一,当计数值达到Tr,
Tr=[2
],
移动台将进行登记。
当移动台开机时,或者从没有激活基于时间登记的系统切换到激活基于时间登记的系统中来的时候,计数器被初始化为[0,Tr-1]范围内的一个随机数。
这种初始化是为了避免大量的用户同时进行登记而造成的拥挤。
这种情况主要发生在大量的用户几乎在同一个时间开机,例如在足球比赛之后。
REG_PRD的取值范围是29到85之间,对应的登记时间间隔是12秒到55小时。
在空闲状态时工作于非分时隙模式下的移动台,只要它的基于时间登记的标志COUNTER_ENABLEs等于YES,那么,每过80ms,移动台就递增基于时间登记的计时器。
在空闲状态时工作于分时隙模式下的移动台在它的休眠期间并不更新其计数器,当其醒来时计时器所增加的计数相当于工作于非分时隙模式下的移动台所增加的计数。
4.基于距离的登记REG_DIST
基于距离的登记是指当移动台移动了一定的距离之后所进行的登记。
这种登记方式对于大部分用户基本上固定的、而只有少部分的用户是移动的情况非常有效。
它不像基于时间的登记要求所有的用户都要登记,而只是要求那些走出预定寻呼半径的移动台进行登记。
基站发送的系统参数消息中包含它的经纬度。
移动台记录下它最后一次登记的基站的经纬度及寻呼半径,当移动台进入一个新基站的覆盖区域,它与原基站的距离差超过了寻呼半径,移动台将重新登记。
根据移动台当时所在基站和最后一次登记所在的基站之间的经度和纬度的差异,移动台可以计算出一定的距离,来确定自己移动的距离。
对于移动台最后一次登记时采用的接入信道所属的基站,移动台将保存其基站纬度(BASE_LAT_REGS-P)、基站经度(BASE_LONG_REGS-P)和登记距离(REG_DIST_REGS-P)参数。
移动台应该计算当前基站与上次登记之间的距离(DISTANCE)为:
其中:
lat=BASE_LATS–BASE_LAT_REGS-P;
long=(BASE_LONGS–BASE_LONG_REGS-P)
cos(/180BASE_LAT_REGS-P/14400);
移动台在计算DISTANCE时,应该作到当|BASE_LAT_REGS-P/14400|的值小于60时,误差不超过5%;而当|BASE_LAT_REGS-P/14400|的值处于60和70之间时,误差不超过7%。
5.基于区域的登记FOR_SID_REG,FOR_NID_REG
为了与其它蜂窝系统(AMPS,IS-54)的登记模式保持兼容,IS-95也支持基于区域的登记。
采用这种登记方式时,蜂窝系统内的基站被分割成一个个的登记区域。
当穿越属于不同登记区域的基站的覆盖区域时,移动台会进行登记。
对于基于区域登记的方式在热点地区有可能会发生很多移动台同时进行登记的情况。
另外,当移动台沿着两个登记区域的边界移动的时候,可能会发生多次登记的情况。
为解决第二种情况所带来的问题,移动台会保持它所登记过的区域的列表。
该列表最多能容纳7个区域。
基站可以通过设置系统参数消息中的TOTAL_ZONES的数值来控制列表的大小。
当移动台在一个新的区域登记的时候,它会启动前一次登记区域的计时器。
如果某一个区域还存在于区域列表中并且在它所对应的计时器还没有超时溢出之前移动台又返回该区域,移动台将不再重新登记。
如果移动台返回该区域时它随对应的计时器已经超时溢出,移动台会重新登记,并且启动前一次登记的区域的计时器。
当一个登记区域所对应的计时器超时,而移动台在另外一个登记区域内,该登记区域将从区域列表中删除;如果再次返回该区域,移动台将立刻重新登记。
当移动台从一个支持登记区域列表长度为n的区域移动到支持区域列表长度为k的区域,k 从具有激活的定时器的条目中进行删除,按照按照计数从大到小,删除最早的条目。 对于对应的计时器没有激活的区域,认为它是最新登记的区域,是最后一个被删除的区域。 6.基于参数变化的登记PARAMETER_REG 移动台的某些参数直接影响基站向移动台传递呼叫的过程,因此,当这些参数变化时系统也需要随之更新。 这些参数包括: 移动台的SCM,移动台首选的时隙周期指数,和移动台的限制呼叫标志。 移动台的SCM有可能会发生变化。 比如从车载台变为便携电话。 在不同的形式下,移动台会有不同的发射功率和接收能力,基站应该知道这些变化,在它的发起呼叫算法中会用到这些参数。 同时,车载台和便携电话的移动性有很大的不同。 7.受令登记 当基站发现它并不拥有向它的覆盖区域内的某一个移动台传递呼叫所需要的全部信息(例如,当接受到某个移动台的呼叫请求消息),基站会向移动台发送登记命令来命令移动台进行登记,移动台会在接入信道发送登记消息来响应基站,同时调整其它登记的数据结构。 8.隐含登记 当移动台和基站进行不与登记直接相关的消息交互,但有足够的信息使基站识别出移动台,并且知道移动台的位置(在哪一个基站的覆盖范围内),相当于移动台进行了隐含登记。 为了与AMPS和IS-54中的登记模式兼容,只有在移动台发送了呼叫请求消息或者寻呼响应消息的时候,才认为发生了隐含登记。 9.业务信道登记 业务信道登记是指移动台在业务信道上接收到于登记相关的消息。 从对别的用户造成干扰的角度来说,在业务信道上的信息交换要比在接入信道和寻呼信道上面的信息交互造成的干扰要小。 IS-95支持在业务信道上发送登记信息,避免了很多情况下呼叫之后的自动登记,例如在包含系统间切换的呼叫之后的切换。 在接收到移动台的释放请求之后和向移动台发送释放命令之前的这段时间二者的消息交互对话音质量没有任何影响,因此,可以在这段时间进行登记消息的交互。 1.2.3登记参数设置 字段名 中文名 字段详细描述 单位 取值范围 缺省值 REG_ZONE 登记地区(0..4095) 登记区域,区域就是在一个给定的系统和网络里的基站组。 一个基站的区域在REG_ZONE字段里指出。 一个MS可以在多于一个区域里登记。 可以通过一个REG_ZONE加上这一区域的SID和NID唯一的识别。 考虑到按LAC寻呼,REG_ZONE应与LAC一一对应。 - 0~ 4095 0 TOTAL_ ZONES 被保持的登记区域数 被保持的登记区域数,基站通过TOTAL_ZONEs字段控制区域的最大数量,在这些区域里MS被认为可以登记 - 0~7 2 ZONE_ TIMER 区域定时器长度 区域定时器长度,与MS的区域登记定时器对应 - 0~7 0 MULT_SIDS 多个SID存储指示 (该名称来自95中文协议) 多个SID存储指示,如果MS能存贮包含不同SID的SID_NID_LIST的多项输入,基站将这一字段置为“1”,否则基站将这一字段置为0。 - 0~1 0 MULT_NIDS 多个NID存储指示 (该名称来自95中文协议) 多个NID存储指示,如果MS能存贮具有相同SID(不同NID)的SID_NID_LIST,基站需要将这一字段置为‘1’;否则基站将这一字段置为‘0’。 - 0~1 0 BASE_ID 基站识别码 - 0~65535 - BASE_ CLASS 基站等级 该字段中文命名来自95中文协议原文。 ForBandClass1and4,thebasestationshallsetthisfieldto‘0001’;otherwise,thebasestationshallsetthisfieldto‘0000’. - 0~1 0 HOME_REG 归属登记指示 (该名称来自95中文协议) 归属登记指示比特。 如果没有漫游(参见IS-956.6.5.3),且MOB_TERM_HOME值为“1”的MS将能完成自主登记,基站置此字段为“1”。 如果这样的MS不能完成自主登记,基站置此字段为“0” - 0~1 1 FOR_SID_ REG SID漫游用户登记指示 (该名称来自95中文协议) SID漫游用户登记指示。 如果是外来的SID漫游用户(参见6.6.5.3)且MOB_TERM_FOR_SID等于“1”的MS能够完成自主登记,基站设此字段为“1”。 如果这些MS不能完成自主登记,基站设此字段为“0”。 - 0~1 1 FOR_NID_ REG NID漫游用户登记指示 (该名称来自95中文协议) NID漫游用户登记指示。 如果是外来NID漫游用户(参见6.6.5.3)且MOB_TERM_FOR_NID等于“1”的MS能完成自主登记的基站置此字段为“1”。 如果这些MS没有完成自主登记,基站设此字段为“0”。 - 0~1 1 POWER_UP_REG 开机登记指示 开机登记指示比特。 如果被设置为自主登记的MS在开机和收到系统总体消息后立即进行登记,基站将置这一字段为“1”,否则,为“0”。 - 0~1 1 POWER_ DOWN_REG 关机登记指示
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