TD-SCDMA 系統(tǒng)接入問題優(yōu)化的流程、方法及項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)總結(jié)

1、 td-scdma系統(tǒng)接入及尋呼問題優(yōu)化的流程、方法及項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)總結(jié) td-scdma 系統(tǒng)接入問題優(yōu)化的流程、方法及項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)總結(jié)(僅供內(nèi)部使用）for internal use only擬制:王穩(wěn)利日期：2008-05-24審核:日期：審核:日期：批準(zhǔn):日期：版權(quán)所有 侵權(quán)必究all rights reserved修訂記錄日期修訂版本描述作者2008-06-10v1.0王穩(wěn)利td-scdma系統(tǒng)接入問題優(yōu)化的流程、方法及項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)總結(jié)關(guān)鍵詞：接入過程，小區(qū)搜索，小區(qū)選擇和重選，隨機(jī)接入，呼叫流程；摘 要：本文主要是講述接入問題的分析和解決方法?？s略語清單：略由于我們遇到的接入和尋呼問題經(jīng)常會涉及

2、到很多常用的流程，因此在進(jìn)入專題分析之前首先讓我們熟悉一下與接入尋呼問題有關(guān)的幾個(gè)流程。1 接入過程ue有兩種基本的運(yùn)行模式：空閑模式和連接模式。上電開始，ue就停留在空閑模式下，通過非接入層標(biāo)識如imsi、tmsi或p-tmsi等標(biāo)志來區(qū)分。utran不保存空閑模式ue的信息，可以分別尋呼所有開機(jī)并駐留小區(qū)的ue或同一時(shí)刻尋呼一個(gè)rnc中所有處于空閑模式的ue。當(dāng)ue完成rrc連接建立時(shí)，ue才從空閑模式轉(zhuǎn)移到連接模式的cell_fach或cell_dch狀態(tài)下。當(dāng)rrc連接釋放時(shí)，ue從連接模式轉(zhuǎn)移到空閑模式。從接入層看，接入過程就是指ue由空閑模式轉(zhuǎn)移到連接模式的過程，包括：小區(qū)搜索、接

3、收小區(qū)系統(tǒng)信息廣播、小區(qū)選擇和小區(qū)重選、隨機(jī)接入這四個(gè)基本過程。一旦ue處于連接模式，就可以進(jìn)行plmn選擇和重選，位置登記，業(yè)務(wù)申請，鑒權(quán)等非接入層的活動。本文概述了ue的接入過程的各個(gè)步驟，對整個(gè)接入過程進(jìn)行了信令和性能的分析，并在分析的基礎(chǔ)上討論了接入過程的分析方法和路測中問題的解決辦法。1.1 小區(qū)搜索過程在td-scdma移動通信系統(tǒng)，其獨(dú)特的幀結(jié)構(gòu)決定了終端小區(qū)搜索算法的實(shí)現(xiàn)。根據(jù)實(shí)現(xiàn)過程可分為如下6步：1、 利用功率特征，識別導(dǎo)頻大致位置，達(dá)到符號級同步；2、 利用sync-dl作相關(guān)，識別本小區(qū)的sync-dl，達(dá)到chip級同步；3、 完成頻率粗調(diào)；4、 根據(jù)沖擊響應(yīng)，識別m

4、idamble碼；5、 解p-ccpch，作頻率精調(diào)，即達(dá)到1/8chip級同步；6、 確定相位信息，讀取bch信道信息，完成小區(qū)搜索。1.2 小區(qū)選擇和重選過程小區(qū)重選過程包括：測量過程、評估過程、觸發(fā)小區(qū)重選過程、登記注冊過程。下面針對各個(gè)過程一一描述。1.2.1 測量過程ue在空閑狀態(tài)下，以周期drx測量當(dāng)前服務(wù)小區(qū)的p-ccpch信道上的接收功率（p-ccpch rscp）。并且根據(jù)測量結(jié)果計(jì)算路徑損失標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)srx。若當(dāng)前服務(wù)小區(qū)的srx0、或當(dāng)前服務(wù)小區(qū)被阻、或連續(xù)nserv個(gè)估算值srxsintrasearch時(shí)，ue將觸發(fā)對同頻相鄰小區(qū)的測量。相鄰小區(qū)列表由ue在讀取服務(wù)小區(qū)的

5、系統(tǒng)消息時(shí)得到。測量同頻小區(qū)的p-ccpch信道上的接收功率（p-ccpch rscp）。測量周期為tmeasurentdd，以周期tevaluatentdd對測量結(jié)果進(jìn)行算術(shù)統(tǒng)計(jì)平均。1.2.2 評估過程小區(qū)駐留的條件參數(shù)準(zhǔn)則：srx0路徑損失標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)的計(jì)算公式為： （1）其中：是ue在p-ccpch信道上測量的接收功率（p-ccpch rscp）；（dbm）是小區(qū)要求的最小接收功率，該參數(shù)由系統(tǒng)消息廣播；由下式計(jì)算: （2）其中：是ue在rach信道上允許的最大發(fā)射功率，由系統(tǒng)廣播消息通知ue；是ue最大的射頻發(fā)射功率。是系統(tǒng)允許的ue在rach信道上的最大發(fā)射功率，是ue實(shí)際能夠發(fā)射的最

6、大功率，它指的是ue實(shí)際的發(fā)射能力，當(dāng)時(shí)，表明ue的實(shí)際發(fā)射能力達(dá)不到系統(tǒng)允許的最大發(fā)射功率，此時(shí)，為一正值。否則等于0。小區(qū)重選的條件參數(shù)準(zhǔn)則：0 且rnrs。1、分層小區(qū)結(jié)構(gòu)（hcs）的情況若系統(tǒng)信息指示使用分層小區(qū)結(jié)構(gòu)（hcs）,則分層小區(qū)重選的優(yōu)先級標(biāo)準(zhǔn)定義如下： （3）小區(qū)重選的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)定義如下： (4) （5） （6） （7）2、不使用小區(qū)分層結(jié)構(gòu)（hcs）的情況 若系統(tǒng)廣播消息中指示不使用分層小區(qū)結(jié)構(gòu)（hcs）,則小區(qū)重選的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)定義為： （8）下標(biāo)為s的表示當(dāng)前服務(wù)小區(qū)的參數(shù)，下標(biāo)為n的表示鄰近小區(qū)的參數(shù)。其中，是在p-ccpch信道上測得的接收信號功率（p-ccpch rs

7、cp）；用于規(guī)定了優(yōu)先級的分層小區(qū)重選時(shí)的質(zhì)量門限值，由系統(tǒng)消息廣播；為當(dāng)前服務(wù)小區(qū)的滯后參數(shù)，由系統(tǒng)消息廣播得到；是小區(qū)重選時(shí)兩個(gè)小區(qū)之間的偏移量，由系統(tǒng)消息廣播；hcs_prio是服務(wù)小區(qū)和相鄰小區(qū)的hcs優(yōu)先級（07），其值由系統(tǒng)消息廣播；是在時(shí)間的持續(xù)期間，為相鄰小區(qū)的h和r參數(shù)附加的一個(gè)偏移量，由系統(tǒng)消息廣播； 是鄰近小區(qū)的有效持續(xù)時(shí)間，由系統(tǒng)消息廣播。tn是用于每一個(gè)相鄰小區(qū)的定時(shí)器，當(dāng)下述兩條件中的任一條件成立時(shí)，tn從0開始計(jì)時(shí)： 當(dāng)觸發(fā)tn啟動的條件不再滿足時(shí)，與相鄰小區(qū)相關(guān)的tn就應(yīng)該立即停止計(jì)時(shí)。ton的值只有在相關(guān)的tn運(yùn)行期間才有效（即為相鄰小區(qū)附加一個(gè)偏移量，以避免

8、頻繁的小區(qū)重選）。在小區(qū)重選的過程中，若與tn對應(yīng)的小區(qū)不再是新服務(wù)小區(qū)的相鄰小區(qū)時(shí)，或者按新服務(wù)小區(qū)的參數(shù)計(jì)算tn的觸發(fā)條件不再滿足時(shí)，tn都應(yīng)該立即停止。小區(qū)列表優(yōu)先級排隊(duì)分層小區(qū)結(jié)構(gòu)（hcs）的情況當(dāng)系統(tǒng)廣播消息中指示使用分層小區(qū)結(jié)構(gòu)時(shí)，ue根據(jù)物理層的測量量以及系統(tǒng)廣播消息參數(shù)，計(jì)算本服務(wù)小區(qū)和相鄰小區(qū)的srx、h和r參數(shù)。對于所有滿足h0的小區(qū)，選擇具有最高h(yuǎn)cs優(yōu)先級并且滿足條件srx0的小區(qū)進(jìn)行排隊(duì)，按照r參數(shù)的大小進(jìn)行優(yōu)先級排列，r 越大，優(yōu)先級越高。若沒有小區(qū)滿足條件h0,則不考慮hcs的優(yōu)先級，對所有滿足srx0的小區(qū)進(jìn)行排隊(duì)，按照r參數(shù)的大小進(jìn)行優(yōu)先級排列，r 越大，優(yōu)先

9、級越高。不分層小區(qū)結(jié)構(gòu)的情況當(dāng)系統(tǒng)廣播消息指示不使用分層小區(qū)結(jié)構(gòu)時(shí)，ue計(jì)算srx和r參數(shù)，對于所有滿足srx0的小區(qū)進(jìn)行排隊(duì)，按照r參數(shù)的大小進(jìn)行優(yōu)先級排列，r 越大，優(yōu)先級越高。1.2.3 小區(qū)選擇觸發(fā)時(shí)機(jī)： ue在以下情況發(fā)起小區(qū)選擇： ue開機(jī) 從連接模式回到空閑模式 連接模式過程中比如失去小區(qū)信息 當(dāng)根據(jù)測量控制系統(tǒng)消息提供的小區(qū)列表進(jìn)行小區(qū)重選沒有找到可正常駐留的小區(qū)時(shí)1.2.4 小區(qū)重選觸發(fā)時(shí)機(jī) ue在以下情況發(fā)起小區(qū)重選： 空閑模式時(shí)間觸發(fā)（當(dāng)前服務(wù)小區(qū)質(zhì)量測量值低于同頻測量門限）； 空閑模式下，連續(xù)nserv個(gè)drx內(nèi)服務(wù)小區(qū)不滿足s準(zhǔn)則（而不管系統(tǒng)消息里如何設(shè)置）； 當(dāng)ue

10、檢測到處于“非服務(wù)區(qū)”；2 隨機(jī)接入過程2.1 隨機(jī)接入準(zhǔn)備fpachi : fpach 號 ili : 子幀中與fpachi 相關(guān)的rach 消息的長度nrachi :與第i個(gè)fpach相關(guān)的prach的數(shù)目nrachi: 與第i個(gè)fpach相關(guān)的prach的編號，范圍從0到nrachi-1m : uppch中最大發(fā)射數(shù)目wt: 用于等待網(wǎng)絡(luò)對一個(gè)發(fā)送簽名的確認(rèn)的子幀的數(shù)目的最大值sfn : 用于子幀計(jì)數(shù)的子幀數(shù)目。系統(tǒng)幀數(shù)sfn=0的幀開始時(shí)子幀數(shù)目設(shè)置為0 。當(dāng)ue處于空閑模式時(shí)，它將保持下行同步并讀取小區(qū)廣播信息。從dwpts中使用的sync-dl碼，ue可以得到為隨機(jī)接入而分配給up

11、pts的8個(gè)sync_ul碼(簽名)的碼集。p-rach，fpach和 s-ccpch (承載fach 邏輯信道) 信道的描述 (碼，擴(kuò)頻因子，midambles，時(shí)隙)都會在bch上廣播。因此，當(dāng)發(fā)送sync-ul序列時(shí)，ue知道接入時(shí)所使用的fpach資源，p-rach資源和ccpch資源。ue 需要在uppch發(fā)射之前對關(guān)于隨機(jī)接入的bch 信息進(jìn)行解碼。當(dāng)來自mac 子層的phy-data-req原語發(fā)送請求時(shí)，本節(jié)描述的物理隨機(jī)接入過程進(jìn)行初始化 (參見 18 和 19) 。在物理隨機(jī)接入過程可以初始化以前，層1需要通過cphy-trch-config-req 接收來自rrc層的下列

12、信息：-哪些簽名與哪些fpach關(guān)聯(lián)；哪些fpach和哪些 prach關(guān)聯(lián)；哪些prach和哪些ccpch關(guān)聯(lián)；包括每一個(gè)列出的物理信道的參數(shù)值。-與fpachi 相關(guān)的rach 消息的長度li，可以配置成1或2或4，對應(yīng)時(shí)間長度分別為5 ms 或10 ms 或 20 ms 。注解1：nrachi prachs 可以與fpachi 關(guān)聯(lián)。最大允許 的nrachi 等于 li 。-每個(gè)接入業(yè)務(wù)等級(asc)可用的uppch 子信道；注解2：一個(gè)uppch 子信道定義為一個(gè) 簽名(簽名子集)和多個(gè)子幀號。-prach 消息的傳輸格式參數(shù)集合；-uppch中最大發(fā)射數(shù)目m；-用于等待網(wǎng)絡(luò)對一個(gè)發(fā)送簽

13、名的確認(rèn)的子幀的數(shù)目的最大值wt； (1.4) 層1支持的最大值是4個(gè)子幀。-初始簽名功率signature_initial_power；注解3：在每個(gè)物理隨機(jī)接入過程初始化前，上述參數(shù)可以從高層更新。物理隨機(jī)接入過程的每次初始化，層1需要從高層 (mac)接收如下信息：-對特定prach 消息使用的傳輸格式；-帶有時(shí)間和功率電平指示的特定隨機(jī)接入過程的asc ；-要傳輸?shù)臄?shù)據(jù) (傳輸模塊集) 。2.2 隨機(jī)接入沖突ue 側(cè)：1設(shè)置簽名重發(fā)計(jì)數(shù)器為m 。2設(shè)置簽名發(fā)射功率為signature_initial_power 。3從給定asc 可用的uppch 子信道中隨機(jī)選擇一個(gè)。所用的隨機(jī)函數(shù)必

14、須滿足每個(gè)允許的選擇被選中的概率相同。4用選定的uppch 子信道以簽名發(fā)射功率發(fā)射一個(gè)簽名。5發(fā)射簽名后，聽取相關(guān)的fpach 從隨后的wt子幀中獲取網(wǎng)絡(luò)確認(rèn)。ue將從滿足下列關(guān)系的子幀中讀取與發(fā)射uppch相關(guān)的fpachi ：(sfn mod li)=nrachi ; nrachi=0, nrachi-1,6如果在預(yù)期時(shí)間內(nèi)沒有檢測到有效應(yīng)答：簽名重發(fā)計(jì)數(shù)器減1，如果計(jì)數(shù)器仍大于0，則返回到第3步；否則向mac子層報(bào)告一次隨機(jī)接入失??；7如果在預(yù)期時(shí)間內(nèi)檢測到有效應(yīng)答 a)按照fpachi網(wǎng)絡(luò)接收到的指示設(shè)置時(shí)間和功率電平值b)在承載簽名確認(rèn)的子幀后，相隔兩個(gè)子幀，在相關(guān)prach上發(fā)送

15、rach消息。如果li 大于1，且確認(rèn)的子幀號是奇數(shù)，ue需要再等待一個(gè)子幀。如果下列等式成立，相關(guān)prach 就是與fpachi 關(guān)聯(lián)的第nrachi 個(gè)prach ：(sfn mod l)=nrachi ; 這里sfn 是確認(rèn)到達(dá)的子幀號。uppch 和prach上的發(fā)射功率電平都不能超過網(wǎng)絡(luò)用信令指示的數(shù)值。網(wǎng)絡(luò)側(cè)：-node b僅在滿足下列關(guān)系的幀中發(fā)射與uppch相關(guān)的 fpachi ：(sfn mod l)=nrachi ; nrachi=0, nrachi-1,-node b不會確認(rèn)wt 個(gè)子幀前發(fā)射的uppch。一個(gè)有效簽名接收后：-從uppch測量相對接收到的第一徑的參考時(shí)間

16、tref的時(shí)間偏差，并在相關(guān)fpach上發(fā)送fpach突發(fā)確認(rèn)檢測到的簽名。fpach中發(fā)射的信息域的使用和生成node b使用快速物理接入信道(fpach)在一個(gè)突發(fā)內(nèi)承載對一個(gè)檢測到的簽名的確認(rèn)，以及對用戶設(shè)備的有關(guān)時(shí)間和功率電平調(diào)整的指示。簽名參考號區(qū)域包含確認(rèn)的簽名的編號。用戶設(shè)備利用這一信息驗(yàn)證是否是fpach 消息的接受器。相對子幀號區(qū)域指示相對于確認(rèn)的簽名被檢測到的子幀的當(dāng)前子幀號。用戶設(shè)備利用這一信息驗(yàn)證是否是fpach 消息的接受器。fpach中包含收到的sync_ul的id以示區(qū)分回給不同的用戶，對于相同id不同幀發(fā)送的用戶，基站在不同的幀回給用戶，在fpach中以相對幀號

17、區(qū)分；如果發(fā)生了碰撞（基站同一時(shí)間收到兩個(gè)相同的sync ul），基站就不會給ue回響應(yīng)了在fpach中還包含對ue的閉環(huán)控制信息，以便于ue計(jì)算通路的延時(shí)和路徑損耗，使prach的發(fā)送可以在準(zhǔn)確的時(shí)間，以期望的接收功率到達(dá)node b；3 開環(huán)功控過程3.1 上行開環(huán)功控在tdd系統(tǒng)中,開環(huán)功率控制分為上行和下行.對于上行來說,ue通過對下行信號的測量,估算出下行鏈路的損耗,將該損耗值等同于上行鏈路的損耗,然后計(jì)算上行鏈路的發(fā)射功率,存在一個(gè)環(huán)路.對于下行來說,nodeb和rnc直接決定下行各個(gè)信道的初始發(fā)射功率,不存在任何環(huán)路,所以準(zhǔn)確的來說,開環(huán)只是針對上行鏈路.3.1.1 特性的原理和

18、描述3.1.1.1.1 ue在idle模式下的部分工作ue在pccpch上檢測出接收功率ppccpch-rscpnode b在dwpch以功率ptxdwpch發(fā)送sync-dl并且在pccpch信道上以ptxpccpch發(fā)送廣播信息ue接收pccpch的bch廣播信息，獲得ppccpchref和prxuppchdes開環(huán)功率控制在idle模式下流程圖3.1.1.1.2 ue的隨機(jī)接入過程其中的syncmax是max sync_ul transmissions,指的是在一次接入中，允許sync_ul的最大發(fā)射次數(shù)，其取值為1，2，4或8,實(shí)現(xiàn)中默認(rèn)值為4.可以通過o&m來設(shè)置。3.1.1.1.3

19、 上行各個(gè)信道的初始功率的計(jì)算1、uppch信道 puppch = lpccpch + prxuppchdes + (i-1)* pwrramp (1) 參數(shù)說明:lpccpch:下行鏈路的路徑損耗,該值是ue通過測量pccpch信道的下行信號所得,在測量報(bào)告中報(bào)給高層。lpccpch的計(jì)算方法是：將廣播消息中（sib5）的pccpch發(fā)射功率減去ue測量到的pccpch_rscp即為路損。prxuppchdes: 網(wǎng)絡(luò)側(cè)提出的期望接收到的uppch信道的功率值,該值的確定受每個(gè)小區(qū)干擾大小的影響。比如說小區(qū)干擾大時(shí)，這個(gè)期望值就應(yīng)該高一些。該值在rnc側(cè)配置，通過系統(tǒng)消息通知ue。i：重發(fā)次

20、數(shù)，當(dāng)ue在uppts發(fā)射了syncul碼，進(jìn)行了上行同步以后，期望nodeb將定時(shí)調(diào)整信息通過fpach信道發(fā)射下去，但如果在發(fā)送syncul后的wt幀以內(nèi)，ue還沒有收到fpach信息，則說明uppch信道的發(fā)射功率太小了，nodeb根本沒有檢測出來，這時(shí)ue需要重新確定uppch的發(fā)射功率，這里的i就是嘗試次數(shù)，重新發(fā)了一次，i就取1，嘗試了兩次i就取2。pwrramp：上面在介紹i時(shí)說到ue可能會重新計(jì)算uppch的發(fā)射功率，那么每次增加多少呢？這個(gè)增加的量就叫做一個(gè)爬坡功率，由高層指配。pwrramp的范圍為integer(0、1、2、3)。如果pwrramp=0，則沒有功率攀升過程

21、。 2、prach信道 (2) ； 其中：已經(jīng)在uppch發(fā)射功率的計(jì)算過程中獲得是uppch被成功檢測到時(shí)的最終值。與uppch中一致。是期望在小區(qū)接收機(jī)得到的p-rach接收功率（dbm）.為了保證小區(qū)邊緣的ue的申請也能被接收到并正確解碼，prach信道的接收也應(yīng)該有一個(gè)信噪比要求。就編碼、擴(kuò)頻等物理層過程而言，rach信道上的數(shù)據(jù)與業(yè)務(wù)信道上的數(shù)據(jù)沒有什么區(qū)別，因此與誤碼率的關(guān)系可以參考同等速率的業(yè)務(wù)信道的情況。prach的期望接收功率是由nb計(jì)算的。node b能通過測量prach所在時(shí)隙的干擾功率計(jì)算一個(gè)較為準(zhǔn)確的，并通過f-pach告知ue。目前實(shí)現(xiàn)中，prach的期望接收功率的

22、處理過程是：基站的om配置一個(gè)prach的期望c/i，然后sd在檢測到sync_ul后，將prach的所處時(shí)隙的時(shí)隙干擾加上prach的期望c/i，得到prach的期望接收功率通過fpach下發(fā)給ue。計(jì)算prach的期望功率公式為：txpa nb期望的prach c/i rach平均干擾功率 天線增益； （3） 3、dpch信道初始上行dpch采用下面的式子計(jì)算 ； (4)可以按照下面的公式計(jì)算 (5)其中 為噪聲加干擾功率，通過測量報(bào)告“時(shí)隙iscp”獲得。如果不支持iscp上報(bào)，可以通過omc_r配置，但不建議使用omc_r配置。3.2 下行各個(gè)信道的初始功率的計(jì)算下行需要計(jì)算初始發(fā)射功

23、率的信道包括dpch、pccpch、sccpch、dwpch、fpach。在目前實(shí)現(xiàn)中，dpch的初始下行發(fā)射功率是基站按照業(yè)務(wù)所占碼道數(shù)固定分配的，即（基站最大發(fā)射功率/16）*業(yè)務(wù)所占碼道數(shù)。其余信道直接分配下行初始發(fā)射功率（rnc配置），不存在任何公式。4 尋呼過程與固定通信不一樣，移動通信中的通信終端位置是不固定的。為了建立一次呼叫，核心網(wǎng)(cn)通過iu接口向utran發(fā)送尋呼信息，utran通過uu接口上的尋呼過程發(fā)送給ue，使被尋呼的ue發(fā)起與cn的信令連接建立過程。當(dāng)utran收到某個(gè)cn域（cs域或ps域）的尋呼消息時(shí)，首先判斷ue是否與另一個(gè)cn域建立了信令連接，如果沒有建

24、立信令連接，那么utran只能知道ue當(dāng)前所在的服務(wù)區(qū)，并通過尋呼控制信道將尋呼消息發(fā)送給ue，這就是 paging type 1消息。如果已經(jīng)建立信令連接，在cell-dch或cell-fach狀態(tài)下，utran就可以知道ue當(dāng)前活動屬于那種信道上并通過專用控制信道將尋呼消息發(fā)送給ue，這就是paging type 2 消息。根據(jù)ue所處的狀態(tài)，尋呼可以分為以下兩種類型。4.1 尋呼idle模式或pch狀態(tài)下的ue該過程用于在尋呼控制信道（pcch）上給選定的處于空閑模式、cell_pch或ura_pch狀態(tài)下的ue傳輸尋呼信息。尋呼過程通常有以下幾個(gè)功能：網(wǎng)絡(luò)高層（核心網(wǎng)）可能要求尋呼，發(fā)

25、起呼叫或建立信令連接。這種尋呼請求通過iu接口來自核心網(wǎng)；utran能在cell_pch或ura_pch狀態(tài)下啟動對一個(gè)ue的尋呼以觸發(fā)小區(qū)更新過程或通知在空閑模式、cell_pch或ura_pch狀態(tài)下的ue讀取更新的系統(tǒng)信息。觸發(fā)條件：尋呼類型1由utran發(fā)起，ue中的處理過程由接收到的消息觸發(fā)。用于cs域連接流程圖圖3.2流程說明在paging type 1消息中，包括被尋呼的ue的識別符：imsi或tmsi；cn domain identity=cs；不包含ie “bcch modification”；paging area=la or none。ue在收到paging type 1

26、消息后，向utran發(fā)送rrc connection request消息，以建立和utran之間的rrc連接；用于ps域連接流程圖圖3.3流程說明umts中，ps域的paging消息是由網(wǎng)絡(luò)側(cè)請求建立一個(gè)ps域的信令連接或者網(wǎng)絡(luò)側(cè)提示移動臺再次進(jìn)行attach（如果必要，由于網(wǎng)絡(luò)失敗的原因），如果終端沒有進(jìn)行g(shù)prs附著，終端將會不理睬收到的ps域paging消息。paging消息包括：被尋呼的ue的標(biāo)識符：p-tmsi, imsi；cn domain identity=ps；不包含ie “bcch modification”；paging area=ra。ue在收到paging type 1

27、消息后，向utran發(fā)送rrc connection request消息，以建立和utran之間的rrc連接。用于系統(tǒng)消息更新流程圖圖3.4流程說明paging type 1消息由utran發(fā)起，用于指示系統(tǒng)消息的更新，在paging type 1消息ie“bcch modification information”中指示系統(tǒng)消息的更新；ue在收到paging type 1消息后，讀取更新的系統(tǒng)消息。4.2 尋呼處于連接模式下的ue該過程用于尋呼處于連接模式cell_dch或cell_fach狀態(tài)的某個(gè)ue。 觸發(fā)條件：尋呼類型2由utran發(fā)起，ue被動接收。流程圖圖3.5流程說明utran

28、在dcch信道上發(fā)送paging type 2消息，其中包含：尋呼ue的“paging record type identifier”；cn domain identity=cs. ue在接收到“paging type 2”消息后，在上行dcch信道上發(fā)送“initial direct transfer”消息。 5 rrc連接建立過程ue處于空閑模式下，當(dāng)ue的非接入層請求建立信令連接時(shí)，ue將發(fā)起rrc連接建立過程。每個(gè)ue最多只有一個(gè)rrc連接。當(dāng)rnc接收到ue的rrc connection request消息，由其無線資源管理模塊rrm根據(jù)特定的算法確定是接受還是拒絕該rrc連接建立請

29、求，如果接受，則再判決是建立在專用信道還是公共信道。對于rrc連接建立使用不同的信道，則rrc連接建立流程也不一樣。5.1 rrc連接建立在專用信道圖3.8信令流程說明：（1）ue在上行ccch上發(fā)送一個(gè)rrc connection request 消息，請求建立一條rrc連接。主要參數(shù)為：initial ue identity：初始的ue標(biāo)識，如imsi，tmsi等參數(shù)，用來讓網(wǎng)絡(luò)識別發(fā)送該建立請求消息的ue；establishment cause：建立原因，有多種類型，但ue每次只能選擇其一。protocol error indicator：協(xié)議錯(cuò)誤標(biāo)識，用來標(biāo)明是否有協(xié)議錯(cuò)誤發(fā)生。測量i

30、e：給出在uu接口上的測量結(jié)果；（2）rnc根據(jù)rrc連接建立請求的原因及系統(tǒng)的資源狀態(tài)決定ue建立在專用信道并分配rnti和l1，l2資源。（一般情況下在發(fā)起電路型業(yè)務(wù)或speech業(yè)務(wù)、以及qos較高的分組業(yè)務(wù)時(shí)，盡可能的將rrc連接建立在dch上）。（3）rnc向nodeb發(fā)送radio link setup request消息，請求nodeb分配rrc連接所需要的特定無線鏈路資源。在該消息中包含有建立無線鏈路所必需的參數(shù)（功率、時(shí)隙、擾碼、midable碼等參數(shù)）。（4）在rl成功建立后，rnc使用alcap協(xié)議發(fā)起iub接口用戶面?zhèn)鬏敵休d的建立(用于承載rrc信令的atm連接，并完成

31、rnc與nodeb同步過程。（5）rnc在下行ccch上向ue發(fā)送rrc connection setup消息。主要參數(shù)：ue ie，rb ie，trch ie，上行傳輸信道，下行傳輸信道，物理信道ie，ul無線資源和dl無線資源。（6）ue在上行dcch上向rnc發(fā)送rrc connection setup complete。主要參數(shù)：rrc transaction identifier：rrc事務(wù)標(biāo)識。start list：開始列表，包含cn域標(biāo)識和開始值列表信息。ue radio access capability：ue無線接入特性。ue radio access capability

32、extension：ue無線接入特性擴(kuò)展。ue system specific capability：ue系統(tǒng)特性。5.2 rrc連接建立在公共信道圖3.9信令流程說明：當(dāng)rrc連接建立在公共信道上時(shí)，因?yàn)橛玫氖且呀?jīng)建立好的小區(qū)公共資源，所以無需建立無線鏈路和用戶面的數(shù)據(jù)傳輸承載，其余過程與rrc連接建立在專用信道相似。6 nas信令建立過程nas信令建立流程是在ue與utran之間的rrc連接建立成功之后，ue通過rnc建立與cn的信令連接，用于ue與cn交互nas信息，如鑒權(quán)，業(yè)務(wù)請求，連接建立等。ue與cn的交互信令，對于rnc而言，都是直傳消息。rnc在收到第一條直傳消息時(shí)，即：初始直

33、傳消息（initial direct transfer），將建立與cn之間的信令連接，該連接建立在sccp之上。流程如圖4-3-2所示。圖3.10信令流程說明：（1）rrc連接建立后，ue通過rrc連接向rnc發(fā)送初始直傳消息（initial direct transfer），消息中攜帶ue發(fā)送到cn的nas信息內(nèi)容。此過程由ue發(fā)起，用于在上行鏈路上建立一條信令連接，在無線接口上傳送初始的非接入層（nas）消息。ue在ul dcch上使用am rlc方式由rb3向utran發(fā)送此消息。主要參數(shù)：integrity check info：整體性校驗(yàn)信息，包含了xmac-i和 mac-i計(jì)算所需

34、的rrc信息序列號。cn domain identity：cn域標(biāo)識，標(biāo)明是ps域或cs域。intra domain nas node selector：nas域內(nèi)節(jié)點(diǎn)選擇，為被尋址的cn域在 節(jié)點(diǎn)中選擇路由。nas message：nas消息，在utran中透明傳輸。measured results on rach：rach測量結(jié)果。 （2）rnc接收到ue的初始直傳消息，通過iu接口向cn發(fā)送sccp連接請求消息（cr），消息數(shù)據(jù)為rnc向cn發(fā)送的初始ue消息（initial ue message），該消息帶有ue發(fā)送到cn的消息內(nèi)容。（3）如果cn準(zhǔn)備接受連接請求，則向rnc回sccp

35、連接證實(shí)消息（cc），sccp連接建立成功。rnc接收到該消息，確認(rèn)信令連接建立成功。如果cn不能接受連接請求，則向rnc回sccp連接拒絕消息（cj），sccp連接建立失敗。rnc接收到該消息，確認(rèn)信令連接建立失敗，則發(fā)起rrc釋放過程。（4）信令連接建立成功后，ue發(fā)送到cn的消息，通過上行直傳消息（uplink direct transfer）發(fā)送到rnc，rnc將其轉(zhuǎn)換為直傳消息(direct transfer)發(fā)送到cn；cn發(fā)送到ue的消息，通過直傳消息（direct transfer）發(fā)送到rnc，rnc將其轉(zhuǎn)換為下行直傳消息（downlink direct transfer）發(fā)

36、送到ue。7 rab建立過程rab是指用戶平面的承載，用于ue和cn之間傳送語音，數(shù)據(jù)及多媒體業(yè)務(wù)。ue首先要完成rrc連接建立，然后才能建立rab。rab建立是由cn發(fā)起，utran執(zhí)行的功能，基本流程： 首先由cn向utran發(fā)送rab指配請求消息，請求utran建立rab； rnc發(fā)起建立iu接口與iub接口的數(shù)據(jù)承載； rnc向ue發(fā)起rb建立請求； ue完成rb建立，向rnc回應(yīng)rb建立完成消息； rnc向cn應(yīng)答rab指配響應(yīng)消息，結(jié)束rab建立流程。當(dāng)rab建立成功后，一個(gè)基本的呼叫即建立。根據(jù)無線資源使用情況（rrc連接建立時(shí)的無線資源狀態(tài)與rab建立時(shí)的無線資源狀態(tài)），可以將

37、rab的建立流程分成以下三種情況：7.1 rrc連接在dch上，rab建立在dch上的過程該流程描述的是用戶在初次建立信令連接后（其中空中接口的rrc連接建立在dch上），cn根據(jù)其業(yè)務(wù)類型，為用戶請求建立cs域上的業(yè)務(wù)承載；在cn發(fā)送的rab_assignment中可一次要求在該域上為該用戶建立一個(gè)或多個(gè)rab的處理流程。根據(jù)無線鏈路重配置情況，rab建立流程可分為同步重配置rl（dch-dch）與異步重配置rl（dch-dch）兩種情況，二者的區(qū)別在于node b與ue接收到rnc下發(fā)的配置消息后，能否立即啟用新的配置參數(shù)。同步情況下，node b與ue在接收到rnc下發(fā)的配置消息后，不能

38、立即啟用新的配置參數(shù)，而是從消息中獲取rnc規(guī)定的同步時(shí)間，在同步時(shí)刻，同時(shí)啟用新的配置參數(shù)。node b在接收到rnc下發(fā)的重配置rl消息后，不能立即啟用新的配置參數(shù)，而是準(zhǔn)備好相應(yīng)的無線資源，等待接收rnc下發(fā)的重配置執(zhí)行消息，從消息中獲取rnc規(guī)定的同步時(shí)間。ue在接收到rnc下發(fā)的配置消息后，也不能立即啟用新的配置參數(shù)，而是從消息中獲得rnc規(guī)定的同步時(shí)間。rnc規(guī)定的同步時(shí)刻，node b與ue同時(shí)啟用新的配置參數(shù)。圖3.11信令流程說明：（1）cn向utran 發(fā)送ranap協(xié)議的rab指配消息radio access bearer assignment request，發(fā)起rab

39、建立請求；（2）rnc接收到rab建立請求后，將rab的qos參數(shù)映射為aal2鏈路特性參數(shù)與無線資源特性參數(shù)，iu接口的alcap根據(jù)其中的aal2鏈路特性參數(shù)發(fā)起iu接口的用戶面?zhèn)鬏敵休d建立過程；（3）rnc向?qū)傧碌膎ode b發(fā)送協(xié)議的無線鏈路重配置準(zhǔn)備radio link reconfiguration prepare 消息，請求屬下的node b準(zhǔn)備在已有的無線鏈路上增加一條（或多條）承載rab的專用傳輸信道（dch）（5）node b分配相應(yīng)的資源，然后向所屬的rnc發(fā)送radio link reconfiguration ready消息，通知rnc無線鏈路重配置準(zhǔn)備完成。（6）r

40、nc中iub接口的alcap發(fā)起iub接口的用戶面?zhèn)鬏敵休d建立過程，node b與rnc通過交換dch幀協(xié)議的上下同步幀建立同步。（7）rnc向?qū)傧碌膎ode b發(fā)送無線鏈路重配置執(zhí)行消息radio link reconfiguration commit。（8）rnc向ue發(fā)送rrc協(xié)議的rb建立消息radio bearer setup。（9）ue執(zhí)行rb建立后，向rnc發(fā)送無線承載建立完成消息radio bearer setup complete。（10）rnc接收到無線承載建立完成的消息后，向cn回應(yīng)rab指配相應(yīng)消息radio access bearer assignment respo

41、nse，結(jié)束rab建立流程。異步情況下，node b與ue在接收到rnc下發(fā)的配置消息后，將立即啟用新的配置參數(shù)。圖 3.12信令流程說明：（1）cn向utran發(fā)送ranap協(xié)議的rab指配消息radio access bearer assignment request，發(fā)起rab建立請求。（2）rnc接收到rab建立請求后，將rab的qos參數(shù)映射為aal2鏈路特性參數(shù)與無線資源特性參數(shù)，iu接口的alcap根據(jù)其中的aal2鏈路特性參數(shù)發(fā)起iu接口的用戶面?zhèn)鬏敵休d建立過程。（3）在異步情況下，無線重配置無需同步，rnc向?qū)傧碌膎ode b發(fā)送nbap協(xié)議的無線鏈路重配置請求radio l

42、ink reconfiguration request消息，請求屬下的node b在已有的無線鏈路上建立新的專用傳輸信道（dch）；（4）node b接收到無線鏈路重配置請求消息后，即分配相應(yīng)的資源，然后向所屬的rnc發(fā)送radio link reconfiguration response消息，通知rnc無線鏈路重配置完成。（5）rnc中iub接口的alcap發(fā)起iub接口的用戶面?zhèn)鬏敵休d建立過程，node b與rnc通過交換dch幀協(xié)議的上下行同步幀建立同步。（6）rnc向ue發(fā)送rrc協(xié)議的無線承載建立消息radio bearer setup 。（7）ue執(zhí)行rb建立后，向rnc發(fā)送無線

43、承載建立完成消息radio bearer setup complete。（8）rnc接收到無線承載建立完成的消息后，向cn回應(yīng)rab指配相應(yīng)消息radio access bearer assignment response，結(jié)束rab建立流程。7.2 rrc連接在公共傳輸信道上，rab建立在dch上的過程 當(dāng)ue的rrc連接建立在公共傳輸信道上時(shí)，rnc根據(jù)rab指配消息中的qos參數(shù)，可以將rab指配建立在公共信道（rach/fach）或?qū)Ｓ眯诺溃╠ch）上。圖 3.13信令流程說明：（1）cn向utran發(fā)送ranap協(xié)議的rab指配消息radio access bearer assign

44、ment request，發(fā)起rab建立請求。（2）rnc收到rab建立請求后，將qos參數(shù)映射為aal2鏈路特性參數(shù)與無線資源特性參數(shù)，iu接口的alcap根據(jù)其中aal2鏈路特性參數(shù)發(fā)起iu接口的用戶面?zhèn)鬏敵休d建立過程。（3）rnc向?qū)傧碌膎ode b發(fā)送nbap協(xié)議的無線鏈路重配置請求radio link reconfiguration request消息，建立新的專用傳輸信道（dch）；（4）node b分配相應(yīng)的資源后向所屬的rnc發(fā)送radio link reconfiguration response消息，通知rnc無線鏈路重配置完成。（5）rnc中iub接口的alcap發(fā)起iu

45、b接口的用戶面?zhèn)鬏敵休d建立過程，node b與rnc通過交換dch幀協(xié)議的上下行同步幀建立同步。（6）rnc向ue發(fā)送rrc協(xié)議的無線承載建立消息radio bearer setup。（7）ue執(zhí)行rb建立后，向rnc發(fā)送無線承載建立完成消息radio bearer setup complete。（8）rnc接收到無線承載建立完成的消息后，向cn回應(yīng)rab指配相應(yīng)消息radio access bearer assignment response，結(jié)束rab建立流程。7.3 rrc連接在公共傳輸信道上，rab建立在公共信道上的過程圖 3.14信令流程說明：（1）cn向utran發(fā)送ranap協(xié)議

46、的rab指配消息radio access bearer assignment request，發(fā)起rab建立請求。（2）rnc收到rab建立請求后，將qos參數(shù)映射為aal2鏈路特性參數(shù)與無線資源特性參數(shù)，iu接口的alcap根據(jù)其中aal2鏈路特性參數(shù)發(fā)起iu接口的用戶面?zhèn)鬏敵休d建立過程。（3）rnc向ue發(fā)送rrc協(xié)議的無線承載建立消息radio bearer setup。（4）ue執(zhí)行rb建立后，向rnc發(fā)送無線承載建立完成消息radio bearer setup complete。（5）rnc接收到無線承載建立完成的消息后，向cn回應(yīng)rab指配相應(yīng)消息radio access bear

47、er assignment response，結(jié)束rab建立流程。圖3.264、網(wǎng)絡(luò)為了使ue能夠收到ura update confirm消息，可以向ue發(fā)送幾條rrc sn 相同的ura update confirm，ue的收到后將丟棄后面接收到的重復(fù)消息。圖3.278 接入過程的性能分析8.1 接入過程的性能指標(biāo)考察接入過程的性能指標(biāo)就是接入成功率和接續(xù)時(shí)延。這兩項(xiàng)指標(biāo)直接反映ran（接入網(wǎng)）和ue（手機(jī)等）的接入性能，與網(wǎng)絡(luò)的覆蓋和容量相關(guān)。接入成功率是指ue的nas層主動發(fā)起呼叫或因接收尋呼而被動接入網(wǎng)絡(luò)的成功率。接續(xù)時(shí)延是指從接入到業(yè)務(wù)連接建立的時(shí)間。但是這兩項(xiàng)指標(biāo)的統(tǒng)計(jì)點(diǎn)都在cn（

48、核心網(wǎng)），在網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化時(shí)并不能很好的反映接入情況，本文這里主要從接入層的統(tǒng)計(jì)點(diǎn)來考察ran（接入網(wǎng)）的接入性能指標(biāo)，即：rrc連接建立的成功率（rrc連接成功建立的次數(shù)），網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化階段，更多的是考慮網(wǎng)絡(luò)覆蓋，通過ue或路測設(shè)備測量小區(qū)的導(dǎo)頻信號，觀察ue是否正常進(jìn)行小區(qū)搜索和選擇、重選，發(fā)起隨機(jī)接入，附著、位置登記/更新，接受網(wǎng)絡(luò)的正常服務(wù)，以便進(jìn)行站點(diǎn)調(diào)整（站間距、天線的方向角和下傾角等）。除了rrc連接建立的成功率，同時(shí)小區(qū)搜索和選擇的時(shí)間、隨機(jī)接入的速度、ue的發(fā)射功率也可以作為考察網(wǎng)絡(luò)覆蓋的性能指標(biāo)，主要問題是這些指標(biāo)沒有準(zhǔn)確的統(tǒng)計(jì)值。 隨機(jī)接入的速度依賴于初始的同步時(shí)間（包括隨機(jī)接入信

49、道的碼同步和幀同步），并且隨機(jī)接入信道的數(shù)目依賴于期望的接入負(fù)載，這些都將影響隨機(jī)接入過程中發(fā)射的信息。同時(shí)，如果ue使用過大的發(fā)射功率就會降低了系統(tǒng)的容量，所以在隨機(jī)接入過程中降低ue的發(fā)射功率就顯得尤為重要，而且在隨機(jī)接入過程中該ue的發(fā)射功率不能由快速閉環(huán)功控來控制。當(dāng)然這看起來有些矛盾，高的發(fā)射功率可以快速的同步，但造成對其他用戶的干擾；而低的發(fā)射功率又要經(jīng)過很長的時(shí)間，不斷在有限的重試次數(shù)中，一步步抬高發(fā)射功率。因此準(zhǔn)確的開環(huán)功控可以讓ue使用一個(gè)合適的初始發(fā)射功率，對提高隨機(jī)接入的性能有很大的好處。8.2 影響接入過程性能的相關(guān)因素8.2.1 相鄰小區(qū)列表的不合理對小區(qū)選擇的影響從

50、rrc connection request消息中可以看到ue附帶的關(guān)于本小區(qū)和相鄰小區(qū)的導(dǎo)頻測量信息，這些都是ue在小區(qū)選擇時(shí)進(jìn)行的測量，如果在系統(tǒng)消息廣播中主小區(qū)的相鄰小區(qū)比較多，那么ue就需要較長時(shí)間測量所有相鄰小區(qū)導(dǎo)頻信號的質(zhì)量，這樣，用戶接入的速度就會受到影響。因此網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的一個(gè)重要任務(wù)就是對預(yù)規(guī)劃階段定義的每個(gè)主小區(qū)的相鄰小區(qū)列表，進(jìn)行合理規(guī)劃，在一定的預(yù)商用中，通過話統(tǒng)工具刪除無用的相鄰小區(qū)。比如：某兩個(gè)小區(qū)互為相鄰小區(qū)，存在切換區(qū)，但這兩個(gè)小區(qū)的用戶之間因存在河流等地理障礙，不存在或很少有越區(qū)切換的情況，因此這兩個(gè)小區(qū)就不應(yīng)互為相鄰小區(qū)，這些因素是在預(yù)規(guī)劃階段因地圖、估算等因素

51、沒有辦法考慮到的，必須優(yōu)化。8.2.2 doppler頻移對ue的接入性能的影響基站和ue的頻率偏移，與射頻器件有直接關(guān)系，設(shè)計(jì)時(shí)已經(jīng)考慮了射頻器件的精度，出廠是已經(jīng)確定，如果精度太差就必須更換。doppler頻移對umts而言，表現(xiàn)為信道的慢衰落，對移動過程中的ue的接入會有影響。因?yàn)樵趗e移動速率20km/h以下其性能的下降可以用系統(tǒng)的功率控制補(bǔ)償，大于60km/h可以因交織彌補(bǔ)這種深衰落。但ue移動速率在20km/h和60km/h之間，因功率控制跟不上衰落速度和交織不能起到有效的的作用而導(dǎo)致ue的性能變差，表現(xiàn)在對eb/no的要求增加。這種性能的降低也包括ue的接入性能的降低。對于這種慢

52、衰落情況，是可以通過網(wǎng)絡(luò)的規(guī)劃來避免ue的性能變差。需要說明的是，rrc等信令（在srb上承載）比數(shù)據(jù)（在trb上承載）對eb/no的要求更高，接入過程主要是信令交互，因此要求bler為0，即只要出錯(cuò)，就必須重傳（由rlc來保證其qos）。8.2.3 網(wǎng)絡(luò)信號覆蓋對ue的接入性能的影響由于網(wǎng)絡(luò)信號覆蓋存在問題，如弱覆蓋，覆蓋盲區(qū)，導(dǎo)致ue接入問題。8.2.4 網(wǎng)絡(luò)參數(shù)設(shè)置不合理影響ue的接入性能 由于公共信道的功率設(shè)置不符合標(biāo)參，或公共信道信道號或使用時(shí)隙不合理，會影響ue的接入性能。8.3 接入過程的問題分析8.3.1 ue搜索不到目標(biāo)小區(qū) 確認(rèn)nodeb小區(qū)是否建立成功，基站工作是否正常。

53、 目標(biāo)小區(qū)信號覆蓋是否正常。 核查檢查hlr，使用的sim卡是否合法。 檢查ue工作是否正常。8.3.2 rnc無法正確識別ue上發(fā)的puppch信號或ue無法正確接收pfach信號 由于存在上行干擾，ue發(fā)送的puppch信號無法被rnc正確識別，導(dǎo)致ue無法接入目標(biāo)小區(qū)。 由于存在下行干擾，rnc下發(fā)的pfach消息無法被ue正確接受，導(dǎo)致ue無法接入目標(biāo)小區(qū)8.3.3 ue無法進(jìn)行小區(qū)訪問或ue收到rrc連接拒絕 核查小區(qū)是否準(zhǔn)入限制。 通過omc-r對公共信道功率和信道號參數(shù)進(jìn)行核查，確認(rèn)各參數(shù)設(shè)置是否與標(biāo)參設(shè)置一致，主要是檢查pdwpch、p-ccpch的功率和puppch期望功率是否設(shè)置正確。 核查是否rnc系統(tǒng)異常。 是否目標(biāo)小區(qū)處于擁塞狀態(tài)。注：對運(yùn)營商來講，有兩種方法可以實(shí)現(xiàn)對接入小區(qū)的限制。一種是通過指明該小區(qū)的狀態(tài)（因控制需要為運(yùn)營商保留），一種是通過準(zhǔn)入控制，對一定ac范圍內(nèi)的用戶禁止其接入，在用戶看來，此時(shí)是