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1、CDMA 系统中邻区列表的优化联通河北分公司移动部 于爱民摘要：文章介绍了 CDMA 系统中邻区列表的作用和形成过程，重点分析了邻区列表对系统的影响和实际工作中对邻区列表的优化方法。关键词：软切换、搜索窗、邻区列表一 概述移动通信以灵活、便捷的优点符合了现代社会人们对通信技术的要求，成为目前发展最为迅速的通信方式。移动通信网由众多基站小区完成对服务区的有效覆盖，如何确保移动台在这些小区间自由切换而不影响用户正常使用，是移动通信网络优化的重要课题。实际优化工作中发现许多移动台空闲切换失败重新初始化、接入失败、切换掉话和通话质量下降均与邻区列表设置不合理有关。本文将重点研究 CDMA 系统中邻区列
2、表对网络性能的影响和优化方法。二 邻区列表对系统性能的影响邻区列表是一个特定小区的一个导频相位偏置的集合，包含处于该小区覆盖范围内的移动台有可能搜索到的比较强的导频。空闲状态下邻区列表消息（Neighbor List Message）通过寻呼信道传送给移动台，通话状态下基站可以通过业务信道给移动台发送相邻列表更新消息（The Neighbor List UpdateMessage）调整相邻导频集。IS-95A 系统在邻区列表消息或相邻列表更新消息中指定的导频信号不超过 20 个，CDMA2000 系统中导频信号可以达到 40 个，在不同载频间允许有不同的邻区列表。发送给 IS-95A 移动台的
3、邻区列表及更新消息不包含搜索优先级（Serch Priority Field）参数域，在 IS-95B/CDMA2000 系统中扩展邻区列表更新消息（Extended NeighborList Update Message）则包含该域。基站以优先级递减的顺序在邻区列表及更新消息中列出导频信号，移动台根据收到的邻区列表进行准确快捷搜索，确保及时捕捉到所有有用导频信道。如果邻区列表设置得比较合理，会降低空闲切换的失败率和由此所引起的重新初始化，减少通话过程中的切换掉话次数。1、移动台对导频信号的搜索顺序2导频信道通过相对于零偏置导频信号 PN 序列的偏置来识别，在空闲状态下导频信号偏置可分成有效导
4、频集、相邻导频集和剩余导频集三种，通话状态增加了一个候选导频集用于描述其状态，这些状态与导频信号搜索有关。图一 导频信号搜索顺序2 移动台对导频信号典型搜索周期如上所述移动台持续不断按照一定顺序对所有导频信号进行搜索测量，其对每个导频集内导频信号的搜索周期与搜索窗口的大小及各导频集内导频数量、移动台处理速度 、导频偏置指数增量（PILOT_INC）有直接关系， 表 一为假设移动台连续搜索全部 512 个 PN 所需时间是 3.5 秒，报告时间为 10ms, PILOT_INC4 时计算的几种典型导频搜索周期，根据相关数值分析可知：RCNRRRRRRN NNNNN N NAAA1 A2 . A
5、last C1 C2 . C last N3-1 A1 A2 . A last C1 C2 . C last N3-2 A1 A2 . A last C1 C2 . C last N3-3 . A1 A2 . A last C1 C2 . C last N3-last A1 A2 . A last C1 C2 . C last N2-1 A1 A2 . A last C1 C2 . C last N2-2 . A1 A2 . A last C1 C2 . C last N2-last A1 A2 . A last C1 C2 . C last N1-1 . A1 A2 . A last C1
6、C2 . C last N1-last A1 A2 . A last C1 C2 . C last N0-1 . A1 A2 . A last C1 C2 . C last N0-last R A : 有效导频集, C : 候选导频集 , N : 相邻导频集 R: 剩余导频集每个导频信号偏置仅属于一组中的一个。移动台根据寻呼信道上发送的系统参数消息来确定各个导频集搜索窗的宽度，自发地、持续不断地搜索四个导频集中的导频信号。移动台导频接收机的搜索顺序就如同一套齿轮传动装置（图一） ，有效 候选导频集构成一个齿轮，其转速最快带动相邻集和剩余集两个齿轮运转。移动台从主用导频信号开始对所有有效集 候选
7、集导频信号搜索完成后，搜索一个优先级最高的相邻集导频信号；然后再对有效 候选集所有信号进行搜索，再搜索第二个相邻集导频信号，如此重复直至搜索完所有相邻集导频信号后搜索一个剩余集导频信号。3 有效集导频数量对所有导频搜索周期影响最大，应尽量减少多路切换。 相邻集导频数量对相邻集 剩余集导频信号搜索周期有直接关系，应尽量降低邻区列表导频数量 剩余集搜索窗口大小对整个搜索周期影响较小。表一 导频搜索周期对照表3 邻区列表对空闲切换的影响 空闲状态下由于移动台不能同时对多路信号进行解调，不支持空闲状态下的软切换致使无法同时监听不同基站或扇区的寻呼信道。在空闲状态移动台从一个基站的覆盖区移动到另一基站覆
8、盖区时就要进行空闲切换。空闲切换区域是指移动台应该切换到新的寻呼信道的区域，即该区域中非服务导频比当前服务导频大 3dB，且当前服务导频依然可用（如 EC/IO-15dB） 。移动台应能够快速地检测并切换到可用的最好信号。空闲切换区域太小，服务小区的导频信号衰减很快（例如56dB/sec） ，移动台仅有很短的时间来进行空闲切换，将导致空闲切换失败移动台重新初始化。PN 数量（个） 搜索窗（chips） 搜索周期（秒）A C N R A N R A、C N R1 0 8 119 40 60 8 0.033 0.26 31.51 0 20 107 40 60 8 0.032 0.64 693 2
9、20 103 40 60 8 0.089 1.78 1833 2 8 115 40 60 8 0.089 0.71 81.94 1 15 108 40 60 8 0.089 1.33 1441 0 8 119 40 60 130 0.035 0.28 332 1 15 110 40 60 130 0.061 0.91 1002 1 15 110 28 60 8 0.057 0.85 93.45 1 18 107 40 60 8 0.095 1.72 178.71 0 15 112 40 60 8 0.032 0.49 54.44如果接入过程的持续时间比这个时间段要长，由于接入过程中不允许切换，
10、随着导频强度降低，这将导致接入失败。如果很强的可用导频没有被列入邻集列表，移动台可能在接入请求前没有进行空闲切换，将造成接入过程中的系统丢失。4 通话过程中邻区列表不合理造成掉话分析在通话过程中移动台首先将相邻导频集初始化为最后一次接收到的邻区列表消息中的导频。每次切换完成后系统将通过前向业务信道发送一个新的相邻列表更新消息，移动台将该消息内容替换原相邻导频集列表。由于邻区列表不合理造成通话质量下降甚至掉话主要表示为移动台通话过程中接收功率很好（大于 85dB）但前向 FER 和 Ec/Io 指标下降,从安捷伦接收机发现一个较强 PN 信号而移动台无法及时搜索到(图二)。再查看空中接口三层消息
11、最近一次相邻列表更新消息是否包含该 PN 或该 PN 的优先级设置是否合理(图三)。即使 PN 没有包含在邻区列表内，如果 SRCH_WIN_R 设置的值足够大，移动台也可在通话期间检测到剩余集的 PN，如强度足够大将可升级到侯选集并发送 PSMM（导频强度测量消息） ，因没在邻区列表内基站不发送切换指示消息致使该 PN 仅能存在于侯选集无法提升到有效集。该 PN 将对前向链路造成干扰，使 FFER 和 Ec/Io 的指标恶化,因 FER升高移动台不断发送功率测量报告消息要求基站增大发射功率但由于干扰严重最后造成掉话(图四)。掉话后移动台通常在掉话前邻区列表内不存在的强 PN 上发起登记(图五
12、)。解决方案：将该 PN 添加到激活扇区的邻区列表内，若其在邻区列表内将提升其优先级顺序。图二 ：手机测试显示 PN296接收信号很好但前向 Ec/Io和 FER 较差，怀疑有下行干扰图三： 从安捷伦接收机上看到 PN348 信号较强，因没在邻区列表内手机不能很快在剩余集内搜索到且无法进行正常切换造成强干扰。图五： 手机掉话后迅速同步到 PN348图四：PN348 仍很强造成掉话5三 邻区列表的编制原则建网初期和新加基站初始邻区列表一般需要由预测工具在得到路径损耗和接收功导频信号强度的基础上进行。可利用地图根据基站位置、天线类型、天线挂高、导频功率、天线方向角、基站间距、基站 ID， PN、切
13、换类型等资料进行编制，一些规划软件和厂商开发了一些软件支持此项工作，邻区列表初始化设置原则：1) 互易性原则：如果小区 A 在小区 B 的邻集列表中，那么小区 B 要在小区 A 的邻区列表中。2) 邻近原则：如果两个小区相邻，那么它们要在彼此的邻近列表中。3) 百分比重叠覆盖原则：确定一个导频门限，然后确定在该导频门限之上的小区覆盖范围。如果两个小区重叠覆盖区域的比例达到一定的门限，将这两个小区分别置于彼此的邻区列表中。4) 优先级确定原则： 编制邻区列表时要特别注意邻区 PN 的优先级。应根据相互之间预测发生切换比例确定，切换比例越高的邻区优先级别越高。四 相邻列表更新消息导频集的形成移动台
14、在通话状态每次切换完成后，基站都要依照有效导频集内各导频的邻区列表按一定原则形成新的相邻列表更新消息或扩展相邻列表更新消息，通过前向业务信道发送给移动台对该移动台的相邻集进行更新，移动台将根据新相邻集的 PN 和顺序进行搜索。对形成相邻列表更新消息的算法规则标准上没有明确规定，各厂商的实现方式有所不同。三星 IS-95 系统： 根据导频强度测量消息将有效集内导频(A B C)信号进行排队(导频强度 ABC) 以 Ec/Io 强度最强的导频 A 邻区列表为基础，去掉列表内当前在有效集的导频 如果列表内导频数量不足 20 个，将 Ec/Io 次强导频 B 的邻区列表PN 进行填补，去掉列表内在有效
15、集的导频和上面已经存在的导频，直至达到 20 个。 如果仍达不到 20 个，将 Ec/Io 再差导频 C 的邻区列表 PN 按上述规则进行填补，直至达到 20 个或将有效集内各导频邻区列表 PN 全部填充完毕。B_IB_hB_fB_cB_aA_eA_dA_cA_b相邻列表更新A_fA_gA_lastB_m最大20个6根据以上相邻列表更新消息形成原则看出，邻区列表的顺序不仅仅影响到移动台搜索该 PN 的优先级，而且有时会因优先级过低在形成相邻列表更新消息时被排除在外。特别是三星系统更要注意邻区列表的优先级和 PN 数量，否则将对网络性能带来极大影响。扇区A cellB cellC cellA_b B_a C_aA_c B_c C_bA_d B_
