SZ-21小区参数CBQ对PHASE2手机入网性能的影响

第1页共9页小区参数CBQ对PHASE2手机入网性能的影响深圳公司庄仁峰摘要：本文分析了手机的入网流程，探讨了国际漫游情况下网络选择的有关问题，指出小区参数CBQ对手机入网速度的影响作用。关键词：网络选择PLMNselection小区选择cellselection小区重选cellreselection小区禁止限制cellbarqualify(CBQ)在GSM双频网中，合理设置小区参数，控制双频网之间的话务分布是系统高质量运行的重要保证。本文根据GSM规范和实验，讨论了小区参数CBQ对PHASE2手机入网性能的影响。一、手机的入网过程手机开机后根据设定，以手动或自动方式选择网络。手机寻找选定网络中的合适小区，并调谐到该小区的控制频点。如果需要，手机还将进行位置更新（LOCATIONUPDATING）或国际移动用户识别码（IMSI）附着（ATTACH）。选择小区后，手机通过测量如发现更好的小区，则进行小区重选。当手机从网络覆盖的盲区回到覆盖区，手机将重新选网。1.网络选择手机按照以下优先规则选择网络：a.归属网(HPLMN)b.SIM卡中设定的网络优先顺序c.信号强度大于－85dBm的网络按随机顺序d.其它网络按信号强度的强弱顺序第2页共9页如果登记成功，手机显示该网络，否则，手机显示NOSERVICE或进入受限服务状态。2.小区选择选择网络后，手机寻找所选网络的合适小区，其规则如下：a.小区属于所选网络b.小区未被禁入c.小区LA不在禁止漫游LA表之列d.手机和基站间的传输损耗低于网络规定的阈值通过小区参数CBQ可以设置在空闲模式下小区选择的优先级。CBQ＝1，则小区优先级为低（LOW）；CBQ＝0，则小区优先级为常态（NORMAL）。小区选择方式有以下两种：a.正常小区选择这种情况下，手机不知道频段内的哪些频点是BCCH载波，手机首先搜索一定数目（900M30个、1800M40个）的最强信号频点，按强弱顺序，手机通过识别频率校正信道（FCH）判断是否是BCCH频点。手机将选择满足小区选择准则并且优先级是常态（NORMAL即CBQ＝0）的第一个BCCH。如果所有小区的优先级均为低(LOW即CBQ＝1〕，则手机选取它们中信号最强的小区〔即读取过程中第一个满足小区选择准则的小区)。由于CBQ是GSM规范PHASE2的功能，因此对PHASE1的手机不起作用。b.预存频点表小区选择第3页共9页手机关机时，存储了登记网络的相邻小区频点表。在该网络覆盖的区域开机后，手机首先据此搜寻小区，如果手机虽然解出某频点的广播信息，但是未能选择该小区，手机将检查其相邻小区频点表并搜寻SIM卡中所没有存储的频点。该方式下小区优先级准则仍然适用。二、网络与小区选择的信令内容在入网过程中，手机搜寻频段内的BCCH频点并测量其信号强度，然后按照信号的强弱顺序，分别读取相应小区的同步信道（SCH）和广播控制信道（BCCH）中的系统信息。使用TEMS测试手机可以监测手机入网的部分操作流程。手机在入网过程中读取以下无线接口的第三层消息，其消息所包含的参数如下：同步信道信息（SYNCHCHANNELINFORMATION）：BSIC系统信息类型3（SYSTEMINFORMATIONTYPE3）：MCC、MNC、LAC、CBQ以及随机接入控制、BCCH控制信道、小区选择与小区重选等参数系统信息类型4（SYSTEMINFORMATIONTYPE4〕：MCC、MNC、LAC、CBQ以及随机接入控制、信道描述、小区选择与小区重选等参数系统信息类型2（SYSTEMINFORMATIONTYPE2〕：邻区BCCH表、NCC等参数三、CBQ对国际漫游情况下网络选择的影响国际漫游条件下，网络选择分以下三类情况：1、在归属网关机、在漫游地区开机或在归属网脱网后进入漫第4页共9页游网（如手机经过网络边界）2、在漫游地区关机后再开机3、在漫游地区脱网后重新入网（如进出电梯）如果归属网与漫游地区两家或两家以上的运营网络有漫游协议，为研究CBQ设置不同对漫游网络的选择是否有影响，我们针对上述三类情况做了相关实验。实验使用摩托罗拉L2000和爱立信SH888手机以及香港数码通公司的SIM卡。深圳移动900M网络CBQ＝1（LOW），深圳联通为PHASE1网络，按照规范等效为CBQ＝0（NORMAL）。如果手机SIM卡内未设置优先网络序列且手机设置为自动选网，在上述条件下，实验结果如下：情况1：中国移动和中国联通的信号足够强（即大于－85dBm）手机随机选择中国移动或中国联通，符合选网规则。我们在实验中监测到这样一个实例：虽然联通小区的信号强于移动（手机首先解读联通的小区），由于随机规则的作用，手机仍然选择中国移动的小区。情况2：手机选择关机前的网络。由于关机存储了邻区BCCH频点表，因此手机选择关机前的网络。表中，虽然在同一地点测试，但是手机读取的频点数与情况1相比明显减少。由于中国移动的CBQ＝1，所以在中国移动上关机再开机的入网过程中，手机需读取多个频点。情况3：在中国联通脱网，重新入网仍然进入中国联通；在中国移动脱网，重新入网大多数情况进入中国移动，有少数进入中国第5页共9页联通，具体信令流程如表2所示。由于情况3在三类情况中发生的概率最大，因此有必要进一步研究。四、CBQ对入网速度的影响1.影响手机入网速度的因素影响手机入网速度的因素有：a.手机性能的差异：如扫频、测量以及解码速度b.GSM网络的分布情况：基站密度高，则手机将测量更多的BCCH频点。由于手机会测量和读取其它网络的BCCH，因此在靠近深港边境的区域，尤其是双频手机选网速度更慢。c.网络参数：网络参数可以控制手机入网的信令流程。如前所述，小区可设为两种优先级：CBQ＝1（LOW）、CBQ＝0（NORMAL）。手机按信号强弱顺序读取信息时，如发现某小区的CBQ＝0并且该小区属于归属网，则立即选择该小区，否则继续读取下一个小区。如果每个小区的CBQ都为1，则选择最先开始读取的信号最强的归属网小区，因此延长了入网时间。2.实验分析目前深圳移动1800M基站单独组局，覆盖市区的中心区域。根据爱立信公司的建议，为确保双频手机开机后登记在1800M网络，我局900M小区CBQ设为1，1800M小区CBQ设为0。我们修改了新洲2（900M小区）的CBQ参数在国通大厦七楼（靠近深港边境的900M覆盖区）作了对比实验，实验结果如下：手机型号入网时间（CBQ＝1）入网时间（CBQ＝0）速度提高百分比第6页共9页爱立信SH888TEMS双频40秒14秒186％摩托罗拉L2000三频30秒13秒131％诺基亚6110单频30秒9秒233％表1：实验结果从信令流程(参见附录表格)中可以发现手机除了本网还读取其它网（如实验中的联通和香港新世界）的BCCH。读取的BCCH越多，则对入网时间的影响越大。通过修改CBQ控制手机入网的工作流程，使手机尽快选择工作小区，可以大幅提高入网速度。五、修改CBQ参数对网络性能的影响在900M覆盖、1800M没有覆盖的区域，CBQ设为0，可以提高手机入网速度，并且可配合邻近东莞、惠州局的参数，使处于边界的手机按信号强弱选择邻局或我局的小区。在双频覆盖的区域，如果1800M基站和900M基站共BSC，则可以通过设置小区重选参数，使手机优先选择1800M小区。由于目前1800M单独组局，并且双频手机在空闲模式优先驻留在1800M小区，手机在1800M小区关机或脱网后重新入网。如果先登记在强信号的900M小区，再转入1800M小区，则将增加位置更新的信令负荷。对比实验前后的信令统计，位置更新信令量的变化并不显著。用户对手机入网速度比较敏感，因此尽可能加快选网速度，可以改善服务形象，因此小区参数CBQ建议设置为0（NORMAL）。附录爱立信SH888入网信令流程（测试地点：国通大厦七楼）MESSAGETYPEBCCHBSICCBQMCCMNCOPERATORPAGINGREQUESTTYPE1SYNCREPORTNOTDECODEDSYSTEMINFORMATIONTYPE4941(low)4600中国电信第7页共9页IDLEMODEREPORTMSFAILEDDECODINGBCCHBLOCKMSFAILEDDECODINGBCCHBLOCKSYSTEMINFORMATIONTYPE2ter94MSFAILEDDECODINGBCCHBLOCKIDLEMODEREPORTIDLEMODEREPORTSYNCHCHANNELINFORMATION9467SYSTEMINFORMATIONTYPE41(low)4600中国电信SYSTEMINFORMATIONTYPE2SYNCHCHANNELINFORMATION7663SYSTEMINFORMATIONTYPE41(low)4600中国电信SYSTEMINFORMATIONTYPE2SYNCHCHANNELINFORMATION11324SYSTEMINFORMATIONTYPE34601联通SYNCHCHANNELINFORMATION12124SYSTEMINFORMATIONTYPE34601联通SYNCHCHANNELINFORMATION11724SYSTEMINFORMATIONTYPE34601联通SYSTEMINFORMATIONTYPE31134601联通SYSTEMINFORMATIONTYPE4IDLEMODEREPORTSYSTEMINFORMATIONTYPE1SYSTEMINFORMATIONTYPE2表2香港数码通手机在归属网脱网后网络选择的信令流程MESSAGETYPEBCCHBSICCBQMCCMNCOPERATORSYNCHCHANNELINFORMATION12124SYSTEMINFORMATIONTYPE41(low)4601联通SYNCHCHANNELINFORMATION9467SYSTEMINFORMATIONTYPE31(low)4600中国电信SYSTEMINFORMATIONTYPE2SYNCHCHANNELINFORMATION7663SYSTEMINFORMATIONTYPE41(low)4600中国电信SYSTEMINFORMATIONTYPE2SYNCHCHANNELINFORMATION6965SYSTEMINFORMATIONTYPE41(low)4600中国电信SYSTEMINFORMATIONTYPE2SYNCHCHANNELINFORMATION7266SYSTEMINFORMATIONTYPE31(low)4600中国电信SYSTEMINFORMATIONTYPE2SYNCHCHANNELINFORMATION9266SYSTEMINFORMATIONTYPE31(low)4600中国电信SYSTEMINFORMATIONTYPE2第8页共9页SYNCHCHANNELINFORMATION8063SYSTEMINFORMATIONTYPE31(low)4600中国电信SYSTEMINFORMATIONTYPE2SYNCHCHANNELINFORMATION7066SYSTEMINFORMATIONTYPE31(low)4600中国电信SYSTEMINFORMATIONTYPE2SYNCHCHANNELINFORMATION2467SYSTEMINFORMATIONTYPE41(low)4600中国电信SYSTEMINFORMATIONTYPE2SYNCHCHANNELINFORMATION2860SYSTEMINFORMATIONTYPE31(low)4600中国电信SYSTEMINFORMATIONTYPE2SYNCHCHANNELINFORMATION11324SYSTEMINFORMATIONTYPE44601联通SYNCREPORTNOTDECODEDSYNCHCHANNELINFORMATION9724SYSTEMINFORMATIONTYPE34601联通SYNCHCHANN