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1、福建联通网优中心 张海操 黄必鑫 1CDMA 移动台接入模型建立及验证张海操 黄必鑫 （中国联通福建分公司 350001）摘要：摘要： 我们通过对各种话务模型和无线环境进行模拟测试，先后试呼了 6000 多次，经过这些测试记录数据分析得出最优接入参数配置方案，并在全网中推荐应用； 该接入模型建立及验证的测试方法和经验值得不同厂家设备网络的相关试验参考借鉴，这里以 SAMSUNG 设备为例介绍。关键词：关键词： 接入模型 探针 试验 1. 接入原理介绍移动台在接入信道上采用随机接入过程，一个接入尝试（access attempt）由一个或多个接入子尝试（access sub-attempt）组成
2、，在接入子尝试中的每次传输即是接入试探（probe），它由 R-ACH 前缀和消息两部分组成，如下图 1-1 所示；图中参数说明见表 1-1，其中每个接入探针的发射功率（Tx_power）由开环功率控制公式决定，如公式 1-1：Tx_power（dBm）73MIP（dBm）NOM_PWR（dB）INIT_PWR(dB)PWR_STEP之和（dB）. (公式1-1)表表1-11-1 接入尝试过程的参数表接入尝试过程的参数表变量参数描述取值范围单位IPInitial OpenLoop PowerIP = Mean Input Power + offset power + NOM_PWR+ INIT
3、_PWRdBmPDPersistence DelayDelay continues slot-by- slot until persistence test(run every slot) slotsPIPower IncrementPI = PWR_STEP0 - 7RAAccess ChannelnumberRandom between 0 and ACC_CHAN ;Generated before each probe sequence 0 - 31ChipRNPN random DelayHashed using ESN in 0 2PROBE_PN_RAN 10- 511Slots
4、RSSequence BackoffValues between 0 and 1 + BKOFF0 - 16SlotsRTProbe BackoffRandom values between 0 and 0 - Slots福建联通网优中心 张海操 黄必鑫 21+PROBE_BKOFF 16TAAck ResponseTimeout80 ( 2 + ACC_TMO ) ; Time-out from end of slot160 -1360msP PD D系系统统 时时间间R RS SP PD DR RS SP PD D接接入入 子子尝尝试试接接入入 子子尝尝试试 B BS S1 1接接入入 子
5、子尝尝试试 B BS S2 2接接入入 子子尝尝试试 B BS Sn n接接入入 尝尝试试系系统统 时时间间T TA AR RT TT TA AR RT TT TA AR RT TT TA A系系统统 时时间间系系统统 时时间间一一个个R R- -A AC CH H 时时隙隙 R R- -A AC CH H 前前缀缀R R- -A AC CH H 消消息息( (调调制制符符号号为为0 0) )1 1 + + P PA AM M_ _S SZ Zs s ( (1 1- -1 16 6个个帧帧) )3 3 + + M MA AX X_ _C CA AP P_ _S SZ Zs s( (3 3- -
6、1 10 0个个帧帧) )4 4 + + P PA AM M_ _S SZ Zs s + + M MA AX X_ _C CA AP P_ _S SZ Zs s ( (4 4- -2 26 6个个帧帧) )接接入入信信道道帧帧( (2 20 0m ms s) )接接入入试试探探 序序列列I IP P （初初始始 功功率率）P PI IP PI IP PI I选选择择R R- -A AC CH H ( (R RA A) ), , 初初始始发发射射功功率率R R- -A AC CH H 时时隙隙及及 帧帧边边界界接接入入试试探探 1 1+ +N NU UM M_ _S ST TE EP Ps s
7、（最最大大为为1 16 6）准准备备传传输输信信息息。 对对于于响响应应信信息息 P PD D= =0 0N N = = M MA AX X_ _R RS SP P_ _S SE EQ Qs s 对对于于响响应应消消息息M MA AX X_ _R RE EQ Q_ _S SE EQ Qs s 对对于于请请求求消消息息接接入入试试探探 序序列列 1 1序序列列 2 2序序列列 3 3序序列列 N N接接入入 试试探探 1 1接接入入 试试探探 2 2接接入入 试试探探 3 3接接入入 试试探探 4 4接接入入 试试探探图图 1-1 接入尝试过程接入尝试过程 福建联通网优中心 张海操 黄必鑫 32
8、接入参数汇总及解释 反向 CDMA 信道由接入信道和反向业务信道组成。移动台使用接入信道的功能包括：发起同基站的通信、响应基站发来的寻呼信道消息、进行系统注册、及在没有业务时接入系统和对系统进行实时情况的回应。规范针对反向 CDMA 信道提供了许多参数，用于控制接入性能；这里汇总了主要接入参数的解释：NOM_PWR: 开环功率控制的校正值；取值范围为-87dB。INT_PWR：接入探针的初始化功率；取值范围为-1615dB。NUM_STEP：控制了探针序列中最多允许发送的探针数；取值范围为 015。PWR_STEP：接入探针的增加功率步长；取值范围为 07dB。MAX_CAP_SZ：接入信道消
9、息实体，其长度 为 3 + max_cap_sz；取值范围为 0 7(Frames)。PAM_SZ：接入信道前缀，其长度为 1 + pam_sz；取值范围为 015(Frames)。PROBE_BKOFF：接入信道探针滞后时间范围，RT =0 1+probe_bkoff；取值范围为015(Slots)。BKOFF：接入信道试探序列滞后范围，在 0 到 1+BKOFF 之间的伪随机的滞后时延；取值范围为 015。MAX_REQ_SEQ：接入信道请求试探序列的最大数目；取值范围为 115。MAX_RSP_SEQ：接入信道响应试探序列的最大数目；取值范围为 115。Probe_pn_random：接
10、入信道探针的时间随机化参数，RN=0 2probe_pn_random 1 ；取值范围为 09。ACC_CHAN：接入信道的数目（1+ACC_CHAN）；取值范围为 031ACC_TMO：移动台在接入信道上发送信号之后等待 TA = (2+acc_tmo)*80msec 之后，等待收到基站响应的时长；取值范围为 015。3.接入模型建立因为 CDMA 系统是自干扰系统，不同用户之间彼此是对方的干扰信号；所以需要考虑MS（Mobile Station，移动台）发射功率对反向链路干扰，减少对反向链路容量的影响；同时又要让 BTS（ Base Transceiver Station，基站）侧容易捕获
11、解调探针，就要保证 MS 发射功率足够大，而且最好是成功捕获解调 MS 的第一个探针；由于接入参数值的配置，既要考虑对于接入时长与接入成功率的权衡，又要考虑减少探针发生碰撞，考虑缩短接入时长；所以我们从减少反向链路干扰、保证探针发射成功率、避免探针发生碰撞和缩短接入时长等四个方面考虑，建立了 5 种参数配置方案；表表 3-13-1 参数配置方案表参数配置方案表方案Initial pwrPwr stepNum stepProbe_pn_randomProbe backoff实验比较测试项目福建联通网优中心 张海操 黄必鑫 4NO.106521探针数量和成功率NO.254621探针数量和成功率NO
12、.306520探针数量和成功率NO.454620探针数量和成功率NO.584621探针数量和成功率该接入模型主要验证部分接入参数，它们是 Initial pwr、Pwr step、Num step、Probe_pn_random 和 Probe backoff，前三个参数的功能是平衡接入探针成功率与反向链路干扰之间关系，后两个参数的功能是平衡接入时长与探针碰撞发生之间关系；就平衡接入探针成功率与反向链路干扰方面，关键参数是 Initial pwr 的设置值，而平衡接入时长与探针碰撞发生方面，关键是参数 Probe backoff 设置值，因为接入信道探针滞后时间范围为 RT （0 1+prob
13、e_bkoff）个 slot,而 slot 的 1 个单位是 80ms,但是接入信道探针的时间随机化参数 RN（0 2probe_pn_random 1）的单位是 PN Chip,即 1 PN Chip =0.813us;该接入模型的 5 种参数配置方案中，各个方案侧重点不一样，具体描述如下：方案 NO1：减少反向链路干扰提高系统性能；避免探针发生碰撞概率；方案 NO2：提高一次探针成功率；避免探针发生碰撞概率；方案 NO3：减少反向链路干扰提高网络性能；缩短接入时长；方案 NO4：提高一次探针成功率；缩短接入时长；方案 NO5：保证 RSSI 值高区域的一次探针成功率；避免探针发生碰撞概率；
14、各种方案中，各个探针发射功率是按开环功率控制公式（公式 1-1）来计算的，一般手机允许的最大发射功率为 23dBm (0.2W)；探针发射功率在不同方案中的比较如表 3-2 所示。表表 3-23-2 各个探针发射功率值表各个探针发射功率值表方案MIP (dBm)INIT_PWRPwr stepNum stepNOM_PWR1234567-500653-20-14-8-2410-600653-10-4281420NO.1-7006530612182430-505463-15-11-7-3159-605463-5-137111519NO.2-7054635911222福建联通网优中心 张海操 黄必
15、鑫 537159-508653-12-606121824-608653-241016222834NO.5-70865381420263238444验证测试实施过程 4.1 验证测试实施之一 4.1.1 实验参数关键参数有：Initial pwr、Pwr step、Num step、Probe_pn_random、Probe backoff；验证测试表 3-1 的方案 NO.1 和方案 NO.2 。4.1.2 实验环境依据无线环境和话务模型，把目前网络划分为 5 类区域，分别对这些区域进行对比测试；这 5 类区域如下描述：1）、导频污染区；2）、话务量高区域；3）、非高话务区域；4）、信号弱区域
16、；5）、微蜂窝（直放站或 PICO）区域 。4.1.3 测试方法 a. 测试工具：1 台 PC，1 部 SAMSUNG X199 手机，高通测试软件 QCTest CAIT, 高通后台分析软件 QCTest Friendly Viewer；b. 测试要求：在相同时间段里，在相同无线环境下比较测试结果；c. 测试设置：短呼 60 次，Call Stup: 28s,Idle time:10s,Call time: 5s;d. 测试目的：比较 NO.1 和 NO.2 在不同环境中的测试效果；4.1.4 测试记录 表表 4-1:4-1: 5 5 类区域测试记录表类区域测试记录表话务模型及无线环境mobile 参数修改方案试呼次数一次探针(次数)二次探针(次数)三次探针(次数)四次探针(次数)五次探针(次数)六次探针(次数)一次成功率二次成功率三次成功率四次成功率mobile#1
