CDMA信令流程分析

使命融合超越CDMA信令流程分析泰州电信无线网络优化中心2009年4月18日使命融合超越2前言本课程主要介绍了CDMA系统的各种信令流程.通过信令流程的学习可以让您对CDMA系统有更加深入和系统的了解.同时,了解CDMA系统的信令流程也能够在问题定位中为您提供很大的帮助.使命融合超越3通过本课程学习,您可以:掌握CDMA移动台开机流程掌握位置更新流程掌握1X语音业务主叫,被叫流程掌握语音业务软切换流程掌握语音业务硬切换流程掌握短消息流程掌握1X数据业务主叫流程掌握并发业务主要流程学习目标使命融合超越4第一章CDMA移动台开机流程第二章CDMA20001X语音业务流程第三章CDMA20001X数据业务流程第四章并发业务流程使命融合超越5CDMA移动台基础CDMA移动台CDMA移动台通常分为两种类型:机卡合一,机卡分离.移动台内部都会保存PRL(PreferredRoamingList)文件,以定义移动台的IMSI、AKEY、频点列表、SID和NID等信息.移动台的ESN保存在机身中.如果为机卡分离移动台,则移动台以UIM卡中所写的内容为主.使命融合超越6CDMA移动台状态CDMA移动台状态初始化接入业务空闲移动台状态分为四种:初始化、空闲、接入、业务状态.这四种状态涵盖了移动台各项功能和操作.初始化状态:主要完成移动台对系统的选择;空闲状态:移动台检测寻呼信道的消息;接入状态:完成移动台与系统间建立连接的过程;业务信道状态:完成移动台与系统间的业务交互.使命融合超越7CDMA移动台初始化状态初始化移动台开机或重启后会先进入初始化状态.初始化状态包含如下几个子状态:定时改变同步信道获取导频获取系统选择系统选择子状态中,移动台选择使用哪个系统.移动台会在所有前向链路上进行搜索,直到搜索到一个可用的CDMA信号.搜索依据:HistoryList和PreferredRoamingList.如果搜索不到可用系统,移动台会进入省电模式.Mobilescansforwardlinkfrequencies:(CellularorPCS,dependingonmodel)HistoryListPreferredRoamingListuntilaCDMAsignalisfound.NOCDMA?!GotoAMPS,ortoapower-savingstandbymodeHISTORYLISTLast-used:FreqFreqFreqFreqFreqetc.FREQUENCYLISTS:PREFERREDROAMINGLISTFreq/SID1Freq/SID2Freq/SID3Freq/SID4Freq/SID5etc.使命融合超越8CDMA移动台初始化状态初始化定时改变同步信道获取导频获取系统选择导频获取子状态中,移动台将其Walsh指针指到Walsh0去搜索可用导频信道.移动台会遍历所有PN,直到搜索到一个强导频信号.如果移动台在指定时间内无法搜索到强导频,则移动台会重新回到系统选择子状态.当移动台搜索到一个强导频后,则进入同步信道获取子状态.Ec/Io0032K512ChipsPN1.导频搜索器在所有PN范围内进行搜索.AllPNOffsets0-20强导频使命融合超越9CDMA移动台初始化状态初始化定时改变同步信道获取导频获取系统选择同步信道获取子状态中,移动台将其Walsh指针指到Walsh32,去获取该强导频所对应的同步信道,接收同步信道消息,获得系统配置信息和定时信息.98/05/2423:14:09.817[SCH]SyncChannelMessageMSG_LENGTH=208bitsMSG_TYPE=SyncChannelMessageP_REV=3MIN_P_REV=2SID=179NID=0PILOT_PN=168OffsetIndexLC_STATE=0x0348D60E013SYS_TIME=98/05/2423:14:10.160LP_SEC=12LTM_OFF=-300minutesDAYLT=0PRAT=9600bpsRESERVED=12.将Rake接收机指到最强的可用PN,对Walsh32进行解码,并读取其同步信道消息.SYNCCHANNELMESSAGEHandsetRakeReceiverRFxLOSrchPN???W0F1PN168W32F2PN168W32F3PN168W32RakeFingersReferencePNActivePilot使命融合超越10CDMA移动台初始化状态初始化定时改变同步信道获取导频获取系统选择同步信道消息(SCHM)中的重要参数:最小协议修订版本(MIN_P_REV)SID,NID,PILOT_PN长码状态(LC_STATE)系统时间(SYS_TIME)寻呼信道速率(PRAT)指配频率与扩展指配频率使命融合超越11CDMA移动台初始化状态初始化定时改变同步信道获取导频获取系统选择移动台在收到同步信道消息后,进入定时改变子状态.在定时改变子状态中,移动台根据SCHM消息中的PILOT_PN、LC_STATE和SYS_TIME,改变自己的长码状态和系统时间,与系统实现同步.使命融合超越12CDMA移动台进入空闲状态移动台在完全捕获系统定时后进入空闲态.接下来,移动台将其Walsh指针指到Walsh1,准备接收系统主寻呼信道消息:IS95手机,使用SCHM中的CDMA_FREQ接收主寻呼信道系统消息.如果当前手机所在频点与该CDMA_FREQ不一致,手机将频点调整到该频点.CDMA2000手机,使用SCHM中的EXT_CDMA_FREQ接收主寻呼信道系统消息.如果当前手机所在频点与该EXT_CDMA_FREQ不一致,手机将频点调整到该频点.在接收系统主寻呼信道过程中,移动台进行:服务频点选择寻呼信道选择寻呼信道选择结束后,移动台正式进入空闲状态.初始化空闲使命融合超越13CDMA移动台进入空闲状态RakeFingersReferencePNActivePilotEc/Io0032K512ChipsPNAllPNOffsets0-203.保持Rake接收机指在最强的可用PN,对Walsh1进行解码,并监听寻呼信道消息.读取寻呼信道配置消息AccessParametersMsgSystemParametersMsgCDMAChannelListMsgExtendedSystemParametersMsg(*opt.)(Extended*)NeighborListMsgGlobalServiceRedirectionMsg(*opt.)Nowwearereadytooperate!!HandsetRakeReceiverRFxLOSrchPN???W0F1PN168W01F2PN168W01F3PN168W01使命融合超越14CDMA移动台进入空闲状态寻呼信道消息:移动台在进行业务之前,必须先从寻呼信道中获取一组完整的配置消息.所有的配置消息在寻呼信道中以1.28s为周期连续广播发送.几个重要的前向寻呼信道(F-PCH)消息:AccessParametersMessage:接入参数消息SystemParametersMessage:系统参数消息CDMAChannelListMessage:CDMA信道列表消息NeighborListMessage:邻区列表消息ExtendedNeighborListMessage:扩展邻区列表消息ExtendedSystemParametersMessage:扩展系统参数消息GlobalServiceRedirectionMessage:全局业务重定向消息初始化空闲使命融合超越15CDMA移动台进入空闲状态接入参数消息(APM)中的重要参数:PILOT_PN导频PN偏置ACC_CHAN接入信道个数NOM-PWR,INIT-PWR开环功控修正值PWR-STEP开环功率增量NUM-STEP接入探测数量ProbeRandomization接入信道探测时间随机值AcknowledgementTimeout接入等待时间ProbeBackoffRange接入探测补偿说明:这些参数在网络优化过程中经常用到.接入参数消息:用于在寻呼信道中广播接入信道参数的取值.使命融合超越16CDMA移动台进入空闲状态系统参数消息(SPM)中的重要参数:SID,NIDREG_ZONE登记区BASE_IDBaseStationIDPAGE_CHAN寻呼信道数REG_PRD注册周期T_ADD、T_DROP、T_COMP、T_TDROP软切换参数说明:这些参数在网络优化过程中经常用到.系统参数消息:用于在寻呼信道中广播接入系统相关的各种参数.使命融合超越17CDMA移动台进入空闲状态信道列表消息(CCLM)中的重要参数:CDMA_FREQCDMA频点CDMA信道列表消息:用于在寻呼信道中广播系统的信道列表信息.使命融合超越18CDMA移动台进入空闲状态邻区列表消息(NLM)中的重要参数:PILOT_PN导频PN偏置PILOT_INCPN增量NGHBR_CONFIG,NEHBR_PN邻区信息CDMA邻区列表消息:用于在寻呼信道中广播系统的邻区列表信息.使命融合超越19CDMA移动台进入空闲状态服务频点的选择手机在寻呼信道上首先接收的系统消息与手机协议版本有关:IS-95手机,首先接收CCLM消息;CDMA2000手机,首先接收SPM消息,判断其中EXT_CHAN_LIST是否为1,如果不为1,处理方式与95相同;如果为1,忽略CCLM消息,而接收ECCLM消息.选择服务频点:通过上面步骤,得到CDMA_FREQ个数及列表;通过HASH算法,选择其中的一个作为服务频点.初始化空闲使命融合超越20CDMA移动台进入空闲状态寻呼信道的选择1.移动台在服务载频的主寻呼信道上获取系统消息2.从SPM消息中,得到本载频配置的寻呼信道数目PAGE_CHAN.3.用HASH算法,计算出分配给手机的寻呼信道号.对非时隙模式的IS-95手机,就进入空闲态了.对于时隙模式的手机,还要根据IMSI计算出寻呼时隙号,之后才进入空闲态.对CDMA2000手机,根据收到的ESPM消息中的QPCH_SUPPORTED是否为‘1’,决定是否进行快速寻呼监听.如果QPCH_SUPPORTED设置为1,并且手机支持快速寻呼,那么,手机需要从ESPM消息中获取其QPCH相关参数,计算出需要监听的快速寻呼信道号码.并且使用当前的系统时间,计算出需要监听的快速寻呼指示器的位置.然后开始监听该快速寻呼信道的的相关指示器位置.至此,对于支持快速寻呼的2000手机,才算是进入了空闲状态.初始化空闲使命融合超越21空闲CDMA移动台空闲状态关于寻呼信道监听:寻呼信道被分成80ms的时隙,称为寻呼信道时隙.工作在非分时隙模式的移动台可以在任何寻呼信道时隙上接收寻呼和控制消息,因此要求非分时隙模式的移动台监听所有时隙.工作在分时隙模式的移动台,仅在某些分配的时隙上监听寻呼信道,在不监听寻呼信道的时隙里,移动台可以停止或减少其处理过程,以便节省电源.除了处于移动台空闲状态,其他状态下移动台均不能工作在分时隙模式.监听寻呼信道消息接收被叫,发起主叫登记发起消息连接使命融合超越22空闲CDMA移动台空闲状态登记:登记就是移动台通知基站:它的位置、状态、标识、时隙周期和其它特性的过程.移动台通知基站它的位置和状态,使得当基站想要建立一个移动台被叫时能有效的寻呼到移动台.当运行在分时隙模式时,移动台提供SLOT_CYCLE_INDEX参数,使基站能确定移动台在哪些时隙监听.移动台提供等级标志和协议版本号,使基站知道移动台的特性.CDMA系统支持10种不同的登记类型:开机登记:当移动台打开电源时,就进行开机登记.为了防止在电源被快速开关的而带来的多次登记,移动台在进入空闲状态后延迟T57m秒后再进行登记.关机登记移动台关机时会