鮮京培訓之十二：尋呼算法技術指導

單擊此處編輯母版標題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級,第三級,第四級,第五級,*,尋呼算法技術指導,2021-09,1,內容,根底知識,擴展尋呼邊界方案,尋呼算法介紹,2,1.1 尋呼信道特性,1.根底知識,CDMA 2000 1X,系統中前向公共信道一般有導頻信道、同步信道、尋呼信道，反向公共信道有接入信道其中對于前向的公共信道有專用的,WALSH,碼分配給各個信道尋呼信道對應的,WALSH,碼為,1,7,尋呼信道的速率根據協議的規(guī)定有,9600bps,和,4800bps,兩種，以后如果沒有特別說明，那么尋呼信道速率都為,9600bps,對于前向公共信道不存在功率控制3,1.,2,尋呼信道結構,1.根底知識,4,1.,2,尋呼信道結構,1.根底知識,尋呼信道被劃分成80ms 的尋呼時隙，且每個時隙由8 個半幀組成，每個半幀為10ms每個半幀都以同步的體標志SynCapusle Indicator，SCI比特開始，并且尋呼時隙中的第一個新消息必須緊跟在SCI 比特之后，此時SCI 比特設置為1尋呼信道消息是在尋呼信道體中傳輸的，尋呼信道體包括消息體，說明整個信道體長度的8bit 字段以及30bit 的CRC 碼。

由于尋呼信道上的消息，如GPMGeneral Page Message 或者CAM Channel Assignment Message、OM Order Message長度在100150 比特范圍，對于一個尋呼時隙，包括760bit8 個半幀，每個半幀由95 個有效載荷比特，其余是SCI 比特，因此它具有傳輸多個GPM 或CAM、OM消息的能力5,1.,2,尋呼信道結構,1.根底知識,同時，由于大局部消息體都占據一個半幀外加第二個半幀的一局部，因此所有要同步的消息體都會浪費掉第二個半幀的很大一局部為了防止這種對尋呼信道的低效利用，協議規(guī)定只允許在一個尋呼時隙內對第一個新消息體進行同步，而時隙中隨后的消息體可被附加在前面的體后邊消息體中的消息長度字段說明時隙中下一個消息體開始的位置如果消息體從SCI 比特到結束少于8bit，那么說明時隙中的下一個消息必須是同步的因此下一個消息的SCI，就是1需要同步，SCI 就為1，反之每條尋呼信道消息體的長度必須是字節(jié)的整數倍，如果未滿，那么有07bit 進行填充對于多個尋呼信道時隙組成在一起，并周期性的更替，就成了時隙周期協議規(guī)定一個時隙周期的最短時間是16 個時隙，最長是2048 個時隙。

具體的時隙周期長度T 跟時隙周期指數,Slot_Cycle_Index i 的設置相關，它們存在以下關系T160.082i，i=0-11，一般取0 或16,1.,3,尋呼信道消息,1.根底知識,開銷消息或者說總體消息它包括呼叫建立所需的信息，它被周期性地更新，以確保呼叫成功建立，協議要求至少1.28s 發(fā)送一次如系統參數消息、接入參數消息、鄰區(qū)列表消息、CDMA 信道列表消息以及擴展系統參數消息等尋呼消息通用尋呼消息通用尋呼消息是用來尋呼移動臺，當MSC 收到移動臺的呼叫請求時，就發(fā)出尋呼消息MSC 有兩種發(fā)送尋呼消息的方式，即小區(qū)方式和LAC 方式信道指配消息CAM/ECAM和命令消息(OM)這些消息用于與移動臺交互信息，以完成呼叫的建立在呼叫建立期間，基站一般只在某個小區(qū)上發(fā)送這些消息7,1.,4,移動臺工作模式,1.根底知識,時隙化模式,，是指移動臺在特定的時隙周期性地被喚醒以檢查指向它的尋呼消息，時隙化模式允許移動臺降低功率直到它預先指定的時隙出現并且處于時隙化模式中的移動臺通常并不接收它被喚醒時的整個尋呼信道時隙，這是因為系統在發(fā)送完所有該時隙的消息后，發(fā)送一個,_DONE,消息，即空的通用尋呼消息。

允許移動臺從該時隙逃離，回復到空閑待機狀態(tài)非時隙化模式，,就是移動臺處于空閑狀態(tài)時，它監(jiān)視所有的尋呼時隙，并接收所有的尋呼時隙上的消息對于某些移動臺，它們支持對工作模式進行修改的功能8,2.1,背景介紹,在CDMA 網絡中不可防止地存在以下三種尋呼區(qū)域邊界：1BSC 內部不同LAC 之間的邊界，2同一MSC 內部不同BSC 之間的邊界，3不同MSC 之間的邊界一般地我們在規(guī)劃登記區(qū)和位置區(qū)時，使得兩者區(qū)域范圍一致其中登記區(qū)僅為移動臺登記時使用，即只有跨越不同的登記區(qū)時，才可能引發(fā)一次基于登記區(qū)的登記而位置區(qū)僅為系統尋呼移動臺時使用，它是MSC 尋呼移動臺時，決定發(fā)送尋呼消息范圍的一種方式2.,擴展邊界尋呼方案,9,2.2,概念,1 擴展：擴大展開的意思，即extend在擴展邊界尋呼時，將尋呼范圍進行擴大和展開2 真實LAC：它是小區(qū)的屬性之一在未采用擴展邊界尋呼方案前，就已經真實存在它是由一定數目的小區(qū)所確定的一個范圍在MSC 的位置區(qū)小區(qū)表中配置，用來作為尋呼尋址之用3 虛擬LAC：它是專門為了應用擴展邊界尋呼方案而臨時采用的是在BSC 定義的由一定數目小區(qū)所確定的一個范圍在MSC 的位置區(qū)小區(qū)表中不配置。

4 擴展LAC：雖與真實LAC 有類似的一個包含眾多小區(qū)的范圍概念，但它可以是真實的，也可以是虛構的，同時是在擴展邊界尋呼方案時，作為尋呼范圍的擴展而用假設該擴展LAC 是虛構的，那么也稱之為虛擬LAC一般地虛擬LAC 的范圍比真實LAC 范圍小5 相鄰LAC：由于在擴展邊界尋呼時，往往是在相鄰的LAC 之間進行擴展，因此擴展LAC 有時也理解為相鄰LAC，即相鄰位置區(qū)2.,擴展邊界尋呼方案,10,2.2,概念,6 中心LAC：是需要對它采用擴展邊界尋呼時的原始LAC，與擴展LAC 相配套它是真實的LAC7 擴展小區(qū)：擴展LAC 包含了很多的小區(qū)，其中的某個小區(qū)就稱為擴展小區(qū)8 邊界小區(qū)：某一真實LAC 邊界上的小區(qū)就稱為邊界小區(qū)2.,擴展邊界尋呼方案,11,2.3MSC,和,BSC,的擴展邊界尋呼方案,這是一種由MSC 和BSC 配合完成的擴展邊界尋呼方案通過在MSC 增加一張相鄰位置區(qū)小區(qū)信息表，同時在位置區(qū)小區(qū)信息表中添加相應的擴展LAC或相鄰LAC，實現MSC 配置擴展LAC或相鄰LAC的功能這里的擴展LAC或相鄰LAC可,以屬于該MSC 下轄的同一個BSC，也可以屬于不同的BSC 的。

同時也在BSC 定義擴展LAC的小區(qū)范圍，即通過增加小區(qū)的屬性，使之屬于某一個擴展LAC2.,擴展邊界尋呼方案,12,2.3MSC,和,BSC,的擴展邊界尋呼方案,MSC 在下發(fā)尋呼請求消息時，先查詢相鄰位置區(qū)小區(qū)信息表，判斷該LAC 是否包含擴展LAC或相鄰LAC假設無，那么只按原LAC 下發(fā)尋呼請求消息；假設有，那么還攜帶相應的擴展LAC下發(fā)給相應的BSCBSC 在接收到MSC 傳送過來的LAC 信息后，進行判斷：假設是真實LAC，那么按真實范圍的小區(qū)范圍下發(fā)尋呼消息；假設是虛擬LAC，那么按BSC 虛擬定義的小區(qū)范圍下發(fā)2.,擴展邊界尋呼方案,13,2.3MSC,和,BSC,的擴展邊界尋呼方案,2.,擴展邊界尋呼方案,14,2.4BSC,內部的擴展邊界尋呼方案,基于真實,LAC,的擴展邊界尋呼方案,對于一個包含有多個真實LAC 的BSC，可以通過在相鄰LAC 關系表中配置尋呼中心LAC時需要擴展的相鄰LAC，這里中心LAC 和相鄰LAC 都是真實LAC當MSC 按中心LAC 尋呼,時，,BSC,首先查詢相鄰,LAC,關系表，獲得需要擴展的相鄰,LAC,信息，然后再向這些,LAC,下發(fā)尋呼消息，實現擴展邊界尋呼的功能。

2.,擴展邊界尋呼方案,15,2.4BSC,內部的擴展邊界尋呼方案,基于空閑切換關系的擴展邊界尋呼方案,根據不同應用環(huán)境和場景的需要，為了減少尋呼流量，降低尋呼壓力，從空閑切換關系的角度去獲取擴展小區(qū)，獲得一個范圍可能較少的擴展區(qū)域，同樣地實現擴展邊界尋呼功能擴展小區(qū)的獲取過程大致如下：,1 首先根據中心LAC 查找該LAC 下配置的邊界小區(qū)，得到邊界小區(qū)Celli；,2 然后根據Celli 查找其對應空閑切換鄰區(qū)列表集合CellniCellmi；,3 從空閑切換鄰區(qū)列表CellniCellmi 中剔除掉屬于該中心LAC 的小區(qū)Cellni；,4 從剩余的空閑切換列表集合中Cellmi 合并重復的小區(qū)得到最終的擴展小區(qū)集合Cellmj這樣集合Cellmj 就構成了尋呼擴展區(qū)域以上獲取過程是由BSC 自動進行的，應用時只需要配置邊界小區(qū)和空閑切換關系鄰區(qū)表2.,擴展邊界尋呼方案,16,2.5,應用場景,2.,擴展邊界尋呼方案,17,2.5,應用場景,LAC1，LAC2，LAC3 為真實LAC，范圍為實線所界定的范圍，而LAC4 為擴展LAC，是虛擬的LAC，對于圖1中為虛線所界定的范圍，對于圖2中為虛線所界定的陰影區(qū)域。

根據MSC 和BSC 的配合擴展邊界尋呼方案，可以通過在MSC 配置LAC3 的不同擴展LAC信息，并在BSC 配置該擴展LAC 包含的小區(qū)假設將其擴展LAC 配置為圖1中的擴展LAC4，那么尋呼LAC3 時，就可直接尋呼擴展LAC4假設將其擴展LAC 配置為圖2中的擴展LAC4，那么尋呼LAC3 時，就可尋呼由LAC3 與擴展LAC4 共同組成的區(qū)域這樣通過擴大尋呼范圍，從而提高對LAC3 的尋呼成功率2.,擴展邊界尋呼方案,18,3.1,尋呼算法的作用,3.,尋呼算法介紹,由于尋呼信道消息的處理是呼叫流程得以繼續(xù)的必經環(huán)節(jié)，因此對它的處理算法可以改善整個呼叫流程的通暢性，從而保證相關的性能指標如將原來由BSC 處理的對接入信道消息的層二應答，轉由BTS 處理，那么可以縮短應答時間為提高尋呼消息接收的可靠性、提高尋呼信道利用效率、保證尋呼消息的有效性以及保證高等級業(yè)務的優(yōu)先性，防止由于如短消息過多等原因，影響語音等業(yè)務的正常處理，從而保證系統在異常情況下的強壯性19,3.2 BSC,與,BTS,配合機制,3.,尋呼算法介紹,為了保證消息的重發(fā)效果，防止出現雖然BSC 重傳了，但是可能在BTS 還是在一個時隙里面發(fā)送的情況，并結合網上短消息問題的分析，區(qū)分消息等級，改善BTS的調度機制，保證系統的穩(wěn)定性，在BSC 和BTS 的接口上增加了消息等級，時隙，消息生命周期和重發(fā)次數字段。

由BSC 將除總體消息以外的尋呼消息的消息等級，以及它們的生命周期和重發(fā)次數，通過Abis 接口傳遞給BTS，由BTS 根據BTS 的調度機制進行處理其中消息等級目前只分為兩類，即呼叫相關和非呼叫相關消息，前者的優(yōu)先級高于后者20,3.,尋呼算法介紹,呼叫相關消息中包含語音業(yè)務的GPM、電路和分組數據業(yè)務的GPM，ECAM/CAM，BS Ack Order 消息，其他的Order 消息如release order和獨特查詢消息鑒權等非呼叫相關消息中包含DBM，用于短消息定位的GPM，特征通知消息和播送消息等生命周期指的是這些重發(fā)的尋呼消息在BTS消息隊列中的存活時間，如果超過生命周期，那么將這些消息從消息隊列中刪除目前生命周期都是以80ms 為單位而重發(fā)次數指的是由BTS 重復發(fā)送尋呼消息的次數假設重發(fā)次數配置為0，那么BTS 不重發(fā)；假設重發(fā)次數配置為n0，那么BTS 總共發(fā)送的次數為n1將對于尋呼信道上的消息，它們屬于確認和非確認的分類見下表3.2 BSC,與,BTS,配合機制,21,3.,尋呼算法介紹,3.2 BSC,與,BTS,配合機制,22,3.3 BTS,尋呼調度機制,3.,尋呼算法介紹,由于尋呼信道消息的處理是呼叫流程得以繼續(xù)的必經環(huán)節(jié)，因此對它的處理算法可以改善整個呼叫流程的通暢性，從而保證相關的性能指標。

如將原來由BSC 處理的對接入信道消息的層二應答，轉由BTS 處理，那么可以縮短應答時間為提高尋呼消息接收的可靠性、提高尋呼信道利用效率、保證尋呼消息的有效性以及保證高等級業(yè)務的優(yōu)先性，防止由于如短消息過多等原因，影響語音等業(yè)務的正常處理。