cdma接入专题.docx

1、cdma接入专题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网络系统部资料版本1.0Cdma2000接入专题指导书拟 制：唐春梅、骆碧群日 期：2003-03-15审 核：日 期：审 核：日 期：批 准：日 期：修 订 记 录日 期修订版本作 者描 述2003-03-151.00唐春梅、骆碧群初稿完成 华 为 技 术 有 限 公 司目 录1 概述 62 接入过程 62.1 接入参数消息及其参数介绍 62.2 移动台接入协议 82.2.1 接入流程 82.2.2 接入探针及探针序列 92.2.3 接入中各时延参数 122.3 接入过程中的功率控制及参数 142.3.1 反向功率控制 142

2、.3.2 前向功率控制 162.4 接入过程中的切换 182.5 接入过程中的信令流程 192.5.1 呼叫全流程 192.5.2 接入过程中移动台侧的5个里程点 212.6 移动台接入过程中的定时器限制 212.7 典型的接入时间 222.8 CSM5000接入参数 233 接入话统分析 263.1 呼叫建立成功率 263.1.1 联通指标要求 263.1.2 BSC话务统计指标 263.2 寻呼成功率 273.2.1 联通指标要求 273.2.2 BSC话务统计指标 274 接入失败分析 284.1 到达里程点一前失败：没有接收到基站对始呼消息的应答 284.1.1 移动台侧分析 284.

3、1.2 网络侧分析 314.2 到达里程点二前失败：没有接收到基站的指配消息 324.2.1 移动台侧分析 324.2.2 网络侧分析 334.3 到达里程点三前失败：捕获前向业务信道失败 354.3.1 移动台侧分析 354.3.2 网络侧分析 364.4 到达里程点四前失败：接收基站业务信道应答失败 364.4.1 移动台侧分析 364.4.2 网络侧分析 374.5 到达里程点五前失败：接收基站业务连接消息失败 384.5.1 移动台侧分析 384.5.2 网络侧分析 384.6 一次成功呼叫建立的调试台CCM打印 39图目录 List of Figures图1 移动台接入过程流程图 9

4、图2 接入请求尝试（一） 10图3 接入请求尝试（二） 11图4 各种接入过载类平均持续时延图： 13图5 手接入过程中的5个里程点及功率控制起始点 15图6 反向闭环功控示意图 15图7 呼叫全流程图 19图8 始呼过程的定时器限制图 22图9 BSC收到初呼消息 32图10 申请A2接口资源 33图11 申请无线接口资源 34图12 申请Abis接口资源 34图13 BSC捕获反向信道 37图14 业务连接过程 38 Cdma2000接入专题指导书 关键词Key words：接入过程、接入失败、主叫、呼叫建立成功率摘 要Abstract：本文介绍CDMA2000系统中接入的相关内容，包括手

5、机接入协议、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。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。缩略语清单List of abbreviations：Abbreviations缩略语Full spelling 英文全名Chinese explanation 中文解释1 概述本文档对应的BSC版本： BSC6600V100R001B02D405。呼叫在进入业务连接状态之前处于接入状态，一般来说，接入试探与呼叫建立之间的边界可以通过业务连接消息来进行划分。呼叫在接收到业

6、务连接消息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（主要针对主叫）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 接入参数消息及其参数介绍下面是一条接入参数消息：Access Parameters Message, , 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

7、, 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CDMA1X BSS网络规划参数配置建议） PILOT_PN：导频PN序列索引。 ACC_

8、MSG_SEQ：接入参数消息序列号。 ACC_CHAN：接入信道号。移动台从0到ACC_CHAN伪随机的选择接入信道，并且其后接入探针序列的所有接入探针都在该信道上发送。 NOM_PWR：额定发射功率偏置。该值被移动台在开环功控评估时用作调整因子。 INIT_PWR：初试接入功率偏置。该值被用于移动台初试接入信道发射时进行开环功率评估的调整因子。 PWR_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探针之间的发射功率增量。 NUM_STEP：接入探针数。一个接入探针序列所包含的接入探针数目。 MAX_CAP_SZ：最大接入信道消息容量。与PAM_SZ共同决定接入探针的持

9、续时间。 PAM_SZ：接入信道的前导帧长度。基站利用该值来捕获移动台的接入。 PSIST（0-9）：接入过载级别持续值0-9。该值与移动台的MSG_PSIST、REG_PSIST共同决定其P值的大小，P值大小影响PD。PD直接影响移动台探针序列间的时间差。 PSIST（1115）：接入过载级别持续值1115。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ACCOLC P ，非测试的移动台和非紧急使用的移动台分级为ACCOLC 0 至ACCOLC 9。

10、 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ACCOLC P ，如上所述，测试用的移动台应该分配ACCOLC 1 0，紧急使用的移动台应该分配ACCOLC 11。对过荷等级ACCOLC 1 0至ACCOLC 1 5 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。 MSG_PSIST：消息持续修正值。表示接入探针中消息发送的持续修正值。 REG_PSIST：登记持续修正值。登记（非响应登记请求指令）中接入尝试消息持续修正

11、值。 PROBE_PN_RAN：接入信道探针时间随机化。直接决定接入探针的随机时间延迟。 ACC_TMO：应答定时时长。TA80（2ACC_TMO），移动台发送一个探针后，在TA时间内检测基站的应答。 PROBE_BKOFF：接入探针补偿范围。决定RA值，一个探针序列内探针间时间差TARA。 BKOFF：接入信道探针序列补偿范围。决定RS值，接入探针序列间的时间差PDRS（NUM_STEP1）（TARA）TA。 MAX_REQ_SEQ：接入请求探针序列的最大值。 MAX_RSP_SEQ：接入响应探针序列的最大值。 AUTH：鉴权模式。 NOM_PWR_EXT：扩展标准发射功率。也是用于校正基站

12、发射功率相对于标称功率的偏移的，不过在频段类别为0、2、3、5时，这一项为0；在频段类别为1、4、6时这一项不为0，通过接入参数消息由BSC传给手机。2.2 移动台接入协议移动台采用随机接入（时隙ALOHA协议）在接入信道进行接入，从其发送一条消息到接收到基站对该消息的响应的整个过程称为接入尝试。其中很重要的一种接入尝试就是始呼。2.2.1 接入流程具体的移动台接入流程见下图1。从流程图中，我们可以很清晰的看出接入参数消息中，哪些参数在移动台接入的哪个环节产生影响。接下来分别对接入中的概念、接入中为避免碰撞的时延参数进行描述： 图1 移动台接入过程流程图2.2.2 接入探针及探针序列移动台通过

13、发送接入探针（access probe）来实现接入，几个接入探针组成一个接入探针序列，几个接入探针序列组成一次接入尝试（见图2、3）。移动台在接入信道中传送两类消息：响应消息（对基站消息的响应）和请求消息（移动台自动发出的）。每次接入尝试由长为max_req_seq（对于请求接入而言）或max_rsp_seq（对于响应接入而言）的接入探针序列组成。每个接入探针序列由1NUM_STEP个接入探针组成，这些探针都在同一个接入信道上传送。移动台在接入尝试的每个接入探针发送相同的消息。每个接入探针包括一个接入信道报头（preamble）和一个接入信道消息体（message capsule），一个接入探

14、针（接入信道时隙）的持续时间是4+ pam_sz + max_cap_sz个20ms帧（见图3）。图2 接入请求尝试（一）图3 接入请求尝试（二）2.2.3 接入中各时延参数 RN：PN随机化时延，单位为chips。PN随机化规程决定了移动台在进行接入时接入尝试传送的准确时间起点，手机较系统时间延时RN个PN码片后发射，以降低多个用户同时接入时可能发生冲突的概率。延迟的码片数RN用散列函数计算，取决于移动台的ESN号，取值范围为02 PROBE_PN_RAN1。传送时间调整既包括直接序列扩展长码的时延，又包括扩展I和Q导频PN序列积分的时延，所以，它有效的增加了从移动台到基站的视在范围（app

15、arent range）。这增加了基站在同一个接入信道时隙内分别解调多个移动台发出的消息的概率，尤其是当许多移动台工作在与基站距离很近的区域时。 RP：随机数，0RP1，由移动台的随机数发生器产生。在请求接入探针序列情况下，对于每个时隙，移动台将进行伪随机的持续检测。如果此时产生的随机数RPP，则持续检测通过。通过持续检测，那么序列的第一个探针就在那个时隙开始。如果持续检测失败将使接入探针序列推迟到至少下一个时隙。这样，请求接入探针序列使用持续检测强加了一个额外的时延PD（见图2）。（注：响应接入探针序列不进行伪随机的持续检测，没有PD时延。）因为随机值RP是从单位间隔上的均匀分布得到的，所以

16、：PrRPP = P。 PD：持续时延PD是满足条件RPP前进行的检测次数，单位为slots。PD是一个随机变量，它的平均持续时延EPD = (1- P) / P。 P：预先设定的门限值。P值的取值与接入过载类n，持续值psist(n)，msg_psist，reg_psist相关。当接入信道请求不是由于手机登记和消息发送时，P的计算如下： 在消息发送的接入尝试中，将P*2 -MSG_PSIST再与RP比较。在消息发送的接入尝试中，将P* 2 -REG_PSIST再与RP比较。 下面给出各种接入过载类平均持续时延与持续值（psist（n）的关系图： 图4 各种接入过载类平均持续时延图： RA：接

17、入信道号。由移动台随机数发生器伪随机产生，取值范围为0ACC_CHAN。 TA：一个探针序列内各接入探针间的特定时间间隔，用于移动台在该时间内等待BS的应答。如果在TA时间内接收到基站的应答信息，则接入尝试结束。否则，移动台在补偿时延RT后，开始发送下一个接入探针。TA = 80（2ACC_TWO）ms。 RT：一个探针序列内各接入探针间的探针补偿时延，单位为slots。在TA超时后，移动台随机数发生器随机产生一个随机数RT，等待RT个时隙，然后增大发射功率，进行下一个接入探针的发射。取值范围0PROBE_BKOFF1。 RS：各个接入探针序列间的序列补偿时延，单位为slots。一个接入探针序

18、列发送完毕后，移动台随机数发生器随机产生一个随机数RS，等待RS个时隙，然后进入下一次接入探针序列发射。取值范围0BKOFF1。 PROBE：一个接入探针序列中的当前接入探针。取值范围0NUM_STEP。 SEQ：一个接入尝试中当前的接入序列。取值范围0MAX_REQ_SEQ（MAX_RSP_SEQ）。以上讲述了在接入过程中，接入参数消息中所带的参数对各个环节的时间方面的影响，各参数的合理取值请参考CDMA1X BSS网络规划参数配置建议，并根据实际的网络环境进行调整。2.3 接入过程中的功率控制及参数以下说明仅针对2000系统中扩展速率1、无线配置为RC1、RC2情况，详细功率控制见CDMA

19、2000功率控制参数配置建议书。参数说明见2.1.2节。2.3.1 反向功率控制2.3.1.1 反向开环功控开始接入时，移动台以平均输出功率电平值（以1.23MHz带宽的标准CDMA信道为参考）传送每个接入探针序列的第一个探针，这个电平值依赖于开环功率估计、初始接入功率偏置（init_pwr）以及标称的传输功率偏置（nom_pwr）。随后的每个接入探针以高于前面接入探针功率的特定电平值（pwr_step）传送，直到它获得确认响应或序列结束为止。在接入探针之间，移动台禁止传送。在整个接入过程中，开环功控贯穿整个接入环节： IS95A开环功控计算公式：TX（dBm）= -RX(dBm) + 功率偏

20、置 + NOM_PWR + INIT_PWR + 接入探针修正值 IS95B开环功控计算公式：TX(dBm)= -RX(dBm)+功率偏置+NOM_PWR+ INIT_PWR+接入探针修正值干扰修正值 IS2000开环功控计算公式：TX（dBm）= -RX(dBm)+功率偏置+RL_GAIN_ADJ+干扰修正值+ACC_CORRECTIONs其中：功率偏置：功率偏置与扩谱速率SR，频段，信道类型等有关。接入探针修正值：Access Probe Corrections = (n-1)*PWR_STEP，n为探测个数。干扰修正值：这个值的大小取决于服务导频信号的强度。干扰修正值= min(max(

21、-7-ECIO,0),7)，即当Ec/Io14时，干扰校正因子为7；-14Ec/Io-7时，干扰校正因子为0。其中Ec/Io为先前 500ms内测量的本载频最强激活导频的Ec/Io，由手机自己计算所得。ACC_CORRECTIONs：ACC_CORRECTIONS=NOM_PWR -16NOM_PWR_EXT+ INIT_PWR + (n-1)*PWR_STEP参数：RL_GAIN_ADJ：业务信道发射功率相对于接入信道的发射功率调整值，通过ECAM下发，仅对业务信道起作用。在接入信道上发射时的每一个接入试探的发射功率公式中不包含该值。NOM_PWR、INIT_PWR、PWR_STEP、NOM

22、_PWR_EXT参数在接入参数消息中已介绍。2.3.1.2 反向闭环功控反向闭环功控只有在移动台到达接入的第三个里程点（移动台成功的捕获到前向业务信道）后才起作用。见图5。图5 手接入过程中的5个里程点及功率控制起始点反向闭环功率控制是BSC根据反向误帧率情况调整手机发射功率，它由外环和内环功控组成。外环功控通过当前反向信道质量（FER）来调整内环门限（反向信道的目标Eb/Nt），内环功控根据设定的反向信道的目标Eb/Nt和实际的反向信道的Eb/Nt的比较，通过前向链路的功控比特反馈给MS，MS据此来调整发射功率。图6 反向闭环功控示意图闭环起作用以后，MS发射功率是反向开环估计，加闭环调整的

23、结果：TX(dBm)= -RX(dBm)+ 功率偏置+ 干扰修正值+ ACC_CORRECTIONS + RLGAIN_ADJ + 所有闭环校正数值的总和(dB)+ 10Log10(1+NUM_RSCCH)开环校正部分与上面描述的一致，其它：所有闭环校正数值的总和：在前向功控子信道上接收一个功控比特为“0”，则上升一个步长，接收到一个“1”，则下降一个步长。 所有闭环校正数值的总和，是从闭环调整开始，所有这些上升下降调整的总和。NUM_RSCCH：指的是反向补充码信道数，在基本信道捆绑补充码信道的情况下使用。参数说明：1、REVPARA参数表：REV_FCH_FER：反向闭环功控的功率调整步长

24、。REV_MAX_FCH_SET_PT：反向FCH外环设定Eb/Nt的最大值。REV_MIN_FCH_SET_PT：反向FCH外环设定Eb/Nt的最小值。REV_INIT_SETPT：反向初始Eb/Nt的设定值。2、OLPCALG参数表：REV_SET_PT_THRESHOLD：反向设定阈值。这个值用来决定当设定Eb/Nt与实际Eb/Nt相差多少时，才触发Outer Loop Report Message的上报。 PWR_R_CTRL_FREQ：反向外环的功率控制周期。PWR_FER_STEP：在现阶段为外环调整因子。PWR_EbNt_DWN_STEP：Eb/Nt下降步长。出现PWR_R_CT

25、RL_FREQ个好帧后，Eb/Nt设定值的下调步长。反向外环功控中提升步长由“反向外环的功率控制周期”、“Eb/Nt下降步长”计算得到。PWR_EbNt_MAX_STEP ：Eb/Nt最大调整步长。指一次调整允许的最大调整步长。2.3.2 前向功率控制前向快速功控的作用对象是基站，有三种方式：2.3.2.1 基于测量报告的前向快速功控手机接收前向业务信道帧，按BSC给定的参数采用阈值或周期方式，用功率测量报告消息（PMRM)上报前向信道的质量状况：上报周期内的坏帧数，总帧数。BSC据此消息计算出当前的前向FER，与目标FER相比，以此来控制基站进行前向功率调整。测量报告功控控制速率是变化的：周

26、期方式的控制速度取决于设定周期；阈值方式下，速度取决于误帧上报门限，无线环境最差的情况下，响应最快，时间约为100ms左右，一般情况下，响应速率为2秒左右。它在三种前向功控中，是最慢的一种。参数说明：（PCPARA参数表：该表针对95手机使用）FOR_MAX_CHANNEL_GAIN：前向信道最大发射功率。针对95手机而言。FOR_MIN_CHANNEL_GAIN：前向信道最小发射功率。FOR_CHANNEL_GAIN_FIX：前向初始功率修正值。THRESHOLD_POWER_UP：功率提升步长。THRESHOLD_POWER_DOWN：功率下降步长。ERR_FER_COUNT：误帧计数器。

27、如果此计数器超时，则下降一次功率。PWR_REP_THRESH：功率报告门限。在参数PWR_REP_FRAMES规定的周期内，如果收到的误帧数达到该门限，手机上报功控测量报告消息。 PWR_REP_FRAMES：功率控制报告帧计数器。该参数确定了测量报告统计周期。PWR_THRESH_ENABLE：门限模式标识。决定是否选用阈值方式。PWR_PERIOD_ENABLE：周期模式标识。决定是否选用周期方式。PWR_REP_DELAY：功率报告延迟。当上报一条PMRM后，手机会等待一段时间后才重新开始下一个周期的统计。该值决定等待多少帧后重新开始下一个周期。2.3.2.2 EIB前向功率控制IS9

28、5手机从版本3开始，RC2的反向业务信道上带有擦除指示比特EIB。手机在前向业务信道中接收业务帧后，判断其CRC校验是否能通过，来判断是好帧坏帧。如果好帧，手机在相应的反向业务帧中填EIB=0，坏帧填EIB=1。带有EIB比特的反向业务帧到基站，经基站解码后，传给BSC的FMR，由FMR进行帧处理，提取出EIB比特，通过特定的EIB功控算法得出最终的前向增益。然后这个增益通过前向业务信道帧携带给基站。所以前向EIB功控的先决条件是：手机上报的反向业务信道帧中携带有擦除指示比特(EIB)。EIB功控算法的速度是1帧1次，即50次/每秒。参数说明：（EIBPCPARA参数表）PWR_EIB_CNT

29、：接收到坏帧后起的定时器长度。PWR_EIB_UP_STEP：接收到坏帧后的功率提升。PWR_EIB_DWNS_STEP：接收到好帧的功率下降小步长。PWR_EIB_DWNB_STEP：接收到好帧的功率下降大步长。2.3.2.3 前向快速功控cdma2000开始才提供前向快速功控。它与反向闭环功控很类似，也是由外环与内环组成。不同的是前向快速功控的控制过程均由手机完成：外环是手机根据前向FER决定前向的设定Eb/Nt，然后，手机计算前向实际的Eb/Nt，根据实际与设定Eb/Nt的关系来决定前向功率控制比特。前向快速功控只有在移动台到达的第四个里程点（移动台成功的接收到基站对其反向前导帧的应答）

30、后才起作用。前向快速功控的速度是800次/秒。参数说明：（FPCPARA参数表，该表针对2000手机使用）基站使用的参数FOR_POWER_STEP：向功控步长。FOR_INITIAL_GAIN_RATIO：前向发射初始的设定值。FOR_COUNT_OF_GAIN_RATIO_PAIRS：功率增益对数。FOR_MAX_GAIN_RATIO13：最大增益13。FOR_MIN_GAIN_RATIO13：最小增益13。FOR_FPC_SUB_CHAN_GAIN13：前向功率控制子信道增益13。2、手机使用的参数FOR_FCH_FER ：FCH的目标FER。FOR_MAX_FCH_SET_PT ：FCH设定值的最大值。FOR_MIN_FCH_SET_PT ：FCH设定值的最小值。FOR_INIT_FCH_SET_PT：FCH设定值的最小值。该值在参数配置建议中没有，可以通过调试台RRM软参设置命令进行设置。2.4 接入过程中的切换CDMA 2000协议支持移动台在接入的过程中进行切换，包括接入切换（Access Handoff）和接入探针切换（Probe Handoff）