CDMA廠家鄰區(qū)合并算法

1、cdma鄰區(qū)合并算法目 錄1概述31.1導頻集維護31.2導頻搜索原理62鄰區(qū)合并算法72.1中興72.1.1鄰區(qū)配置方法72.1.2鄰區(qū)合并原則82.1.3鄰區(qū)合并實例102.2華為112.2.1鄰區(qū)配置方法112.2.1鄰區(qū)合并原則122.2.3鄰區(qū)合并實例132.3朗訊142.3.1鄰區(qū)配置方法142.3.2鄰區(qū)合并原則152.3.3鄰區(qū)合并實例163小結18cdma設備廠家鄰區(qū)合并算法研究摘 要：本文首先簡單介紹了手機導頻集維護過程和導頻搜索原理，然后重點介紹中興、華為和朗訊三家設備廠商的鄰區(qū)配置方法以及鄰區(qū)選擇/合并原則，并給具體實例和信令截圖，使無線網優(yōu)工程師能夠更加清晰理解和掌握

2、各種鄰區(qū)合并算法，希望能夠指導無線網優(yōu)工程師更好地進行鄰區(qū)規(guī)劃和鄰區(qū)優(yōu)化。關鍵詞：鄰區(qū)合并、導頻搜索、鄰區(qū)列表1概述在cdma網絡中采用1:1頻率復用方式，它是一種自干擾系統(tǒng)，網絡內的任何用戶都會受到本網其它用戶的干擾，任何手機都必須克服這些干擾才能滿足一定的服務質量。如果因遠離服務小區(qū)而信號減弱，不能及時切換到最佳服務小區(qū)，則基站和手機都需要通過加大發(fā)射功率克服來自本小區(qū)和其它小區(qū)的干擾，以滿足服務質量要求。當功率增加到最大，但是依舊無法滿足服務質量，就會發(fā)生掉話；同時，在增大發(fā)射功率的過程中，網絡干擾上升，容易導致容量及覆蓋能力下降。因此，必須合理規(guī)劃鄰區(qū)確保平滑切換，它是保證網絡穩(wěn)定的基

3、本要求。同時，由于手機的導頻搜索能力和相鄰集個數限制（is-95手機相鄰集支持20個導頻，is-2000手機支持40個），尤其是在通話階段，當激活集中存在兩個或兩個以上分支時，系統(tǒng)會通過某種算法將這些分支的所有鄰區(qū)放在一起進行合并裁減，使得鄰區(qū)總數控制在手機支持范圍之內，然后再通過鄰區(qū)列表更新信息發(fā)送給手機。在這種情況下，鄰區(qū)合并算法應運而生。鄰區(qū)合并算法的合理性與否將直接影響到網絡性能，例如鄰區(qū)合并后可能漏掉重要鄰區(qū)，這時容易導致切換失敗，最后可能由于干擾上升而發(fā)生掉話。深入了解手機導頻集構成和維護原理以及導頻搜索過程有助于無線網優(yōu)工程師加深對鄰區(qū)合并算法理解，更好地掌握鄰區(qū)規(guī)劃原則和鄰區(qū)優(yōu)

4、化方法。以下簡要介紹手機導頻集以及導頻搜索原理。1.1導頻集維護手機在進行導頻搜索時分成四個導頻集：激活集、候選集、相鄰集和剩余集，它在發(fā)送psmm消息、收到hdm消息和nlum消息都會更新四個導頻集內容：u 激活集：與分配給手機前向業(yè)務信道相對應的導頻集合。手機激活集最多支持n6m個導頻（n6m=6）。當手機第一次被分配一個前向業(yè)務信道時，它的激活集中僅包含與該業(yè)務信道相對應的導頻。Ø 當手機處理切換指示消息時，它會將激活集替換為該消息中所列舉的導頻。u 候選集：當前不在激活集里，但是已經有足夠的強度表明，與該導頻相對應的前向業(yè)務信道有可能被成功解調的導頻集合。手機候選集最多支持n

5、7m個導頻（n7m=10）。在手機第一次被分配一個前向業(yè)務信道時，手機會將候選集初始化為空。在空閑狀態(tài)下，手機候選集為空。手機在出現下列事件時將會調整候選集：Ø 如果檢測到相鄰集或剩余集中某個導頻強度超過t_add，手機將其加入到候選集。Ø 如果手機在處理切換指示消息時發(fā)現激活集中的某個導頻不在其中，而且該導頻所對應的切換去計時器沒有超時，手機將其加入到候選集中。Ø 若p_rev_in_uses>3，且soft_slope000000：如果手機在處理切換指示消息時發(fā)現當前激活集中某個導頻不在其中，且該導頻對應的切換去計時器超時，但該導頻強度在t_drop之上

6、，手機將其加到候選集中。Ø 如果手機在處理切換指示消息時發(fā)現候選集中某個導頻列在其中，則將該導頻轉移到激活集。Ø 如果候選集中某個導頻所對應的切換去計時器超時，手機將該導頻從候選集轉移到相鄰集。Ø 如果手機將某個導頻加入到候選集中，導致候選集個數超過n7m，手機將刪除其中切換去計時器的計數值最大的導頻。如果存在兩個或兩個以上這樣的導頻，或者候選集中所有導頻的切換去計時器都沒有激活，那么手機將從中刪掉導頻強度最低的一個。u 相鄰集：當前不在激活集和候選集中，但是有可能進入候選集的導頻集合。is-2000手機的相鄰集支持n8m個導頻(n8m=40)。當手機第一次被分配

7、前向業(yè)務信道時，手機會將相鄰集初始化為最后一次接收的鄰區(qū)列表消息中的導頻集合。手機為相鄰集中每個導頻維持一個計數器ages，當導頻從激活集或候選集轉到相鄰集時，它的計數值將被初始化為0；當從剩余集轉到相鄰集時，它的計數值被初始化為nghbr_max_age。在手機最初被分配到一個前向業(yè)務信道時，手機將相鄰集中每個導頻的ages值初始化為nghbr_max_ages。一旦發(fā)生以下任何情況時手機將調整相鄰集：Ø 手機在收到鄰區(qū)列表更新消息時，它會進行如下操作：1、相鄰集中每個導頻的ages值加一；2、從相鄰集中刪除所有ages值超過nghbr_max_age的導頻；3、將鄰區(qū)列表更新消息

8、中所列舉的每一個不在當前候選集或相鄰集中的導頻加入相鄰集。如果當前手機的相鄰集還能保存k個新導頻，但鄰區(qū)列表更新消息中卻有多于k個的新導頻，那么手機將存儲消息中前k個新導頻。Ø 如果候選集中導頻的切換去計時器超時，手機將該導頻轉移到相鄰集。Ø 若p_rev_in_uses<=3，或者soft_slopes=000000：如果手機在處理切換指示消息時發(fā)現當前激活集中某個導頻不在其中，且該導頻對應的切換去計時器已經超時，那么將該導頻轉移到相鄰集。Ø 若p_rev_in_uses>3，且soft_slopes000000：如果手機在處理切換指示消息時發(fā)現當前

9、激活集中某個導頻不在其中，且該導頻對應的切換去計時器超時，同時導頻強度低于t_drop，那么手機將該導頻轉移到相鄰集。Ø 如果手機將某個導頻加入候選集時導致候選集的長度超過手機所能支持的范圍，那么手機將把從候選集中刪除的導頻加入到相鄰集中。Ø 如果手機檢測到相鄰集中某個導頻的強度超過t_add，手機將該導頻轉移到候選集。Ø 如果手機所處理的切換指示消息包含相鄰集中某個導頻，那么手機將該導頻從相鄰集轉移到激活集。Ø 如果手機將某個導頻加入到相鄰集后導致相鄰集的大小超出手機所能支持的范圍，那么手機將刪掉其中計數值最大的一個。如果存在兩個或兩個以上這樣的導頻，

10、手機將刪掉其中導頻強度最低的一個。u 剩余集：當前不在激活集、候選集和相鄰集中的導頻集合。該導頻集是由鄰區(qū)列表消息和鄰區(qū)列表更新消息中的pilot_inc確定的。因為在系統(tǒng)中剩余集導頻必須是pilot_inc的整數倍。1.2導頻搜索原理手機對各個導頻集的搜索頻度是不同：激活集和候選集最高，相鄰集次之，剩余集最低。手機導頻搜索過程如下：手機導頻搜索順序如同一套齒輪傳動裝置（如下圖所示）：激活集和和候選集構成一個小齒輪，其轉速最快，帶動相鄰集和剩余集兩個齒輪運轉。手機從主用導頻信號開始在完成一次對全部激活集和候選集導頻搜索后，搜索相鄰集中一個優(yōu)先級最高的導頻信號。然后再一次完成激活集與候選集中所有

11、導頻搜索后，搜索相鄰集中另一個導頻信號。在完成對相鄰集中所有導頻信號搜索后，才搜索剩余集中的一個導頻信號。周而復始，完成對所有導頻集的信號搜索。 2鄰區(qū)合并算法在通話狀態(tài)下每次切換完成后，bsc都要通過前向業(yè)務信道下發(fā)鄰區(qū)列表更新消息（鄰區(qū)列表更新消息內容是bsc依據某種原則將激活集內導頻的所有鄰區(qū)合并裁減得來，即鄰區(qū)合并算法），手機根據接收的鄰區(qū)列表更新進行相鄰集更新，然后手機將根據新相鄰集進行導頻搜索。關于鄰區(qū)合并算法標準上并沒有明確規(guī)定，目前各廠商的實現方式有所不同，以下簡要介紹廣東電信cdma設備廠商中興、華為和朗訊的鄰區(qū)合并算法，無線網優(yōu)工程師可以根據不同算法特點更好地進行鄰區(qū)規(guī)劃與

12、優(yōu)化工作。2.1中興2.1.1鄰區(qū)配置方法在中興系統(tǒng)中， cdma鄰區(qū)關系可以分成2類：u 鄰接小區(qū)表：由于手機支持相鄰集個數有限，為最大程度保證切換，手機上報的導頻即使不在載頻鄰區(qū)列表中，但是只要在鄰接小區(qū)中，bsc就可能分配業(yè)務信道，指示手機進行切換。當前版本鄰接小區(qū)個數未做限制，只要鄰接小區(qū)pn不重復即可。u 載頻鄰區(qū)列表：bss利用載頻鄰區(qū)列表構造鄰區(qū)列表消息或者鄰區(qū)列表更新消息，用于空閑和通話狀態(tài)下的切換。只有在配置鄰接小區(qū)后才能配置載頻鄰區(qū)列表。目前中興設備限制載頻鄰區(qū)個數為20個。Ø 鄰接小區(qū)配置： 在小區(qū)節(jié)點無線參數的鄰接小區(qū)參數表配置，分成本bss小區(qū)和非本bss小

13、區(qū)兩種。配置界面如下：Ø 載頻鄰區(qū)列表配置： 在載頻節(jié)點無線參數的載頻鄰區(qū)參數表中配置，分成本bss小區(qū)和非本bss小區(qū)兩種。配置界面如下：2.1.2鄰區(qū)合并原則中興系統(tǒng)鄰區(qū)合并算法與鄰區(qū)搜索模式（即nghbr_srch_mode參數）有關，在進行鄰區(qū)合并時主要考慮以下幾個方面：u 若nghbr_srch_mode = 0 or 2, 則搜索優(yōu)先級無效。合并原則：b多的排在前；b同比較c，c強排在前；c同，按d排 序u 若nghbr_srch_mode = 1 or 3, 則搜索優(yōu)先級有效。合并原則：a高排在前；a同比較b，b多的排在前；b同比較c，c強排在前面；c同，按d排序目前中

14、興系統(tǒng)中，nghbr_srch_mode一般都設置為0，即采用無搜索優(yōu)先級或搜索窗方式，一般不建議修改。那么，鄰區(qū)合并具體算法描述如下:假設某手機的激活集中有a、b、c三個導頻，導頻強度a>b>c，則按如下原則合并鄰區(qū)：（1） 將a、b和c三個導頻的鄰區(qū)可以分成以下幾種集合：abc、ab、ac、bc，a、b和c中剩余的鄰區(qū)，鄰區(qū)合并后各個集合優(yōu)先級排列次序如下：abc > (ab & ac) > bc > a > b > c（2） 在同一個集合中（上圖i vii），按照鄰區(qū)對應的最強激活集導頻中的后臺配置次序排列。（3） is-2000，系統(tǒng)下

15、發(fā)擴展鄰區(qū)列表更新消息，合并鄰區(qū)不超過40個（可以修改）。附：nghbr_srch_mode和search_priority參數說明參數名稱取值范圍說明nghbr_srch_mode0無搜索優(yōu)先級或搜索窗1使用搜索優(yōu)先級2使用搜索窗3使用搜索優(yōu)先級和搜索窗search_priority0低1中2高3非常高2.1.3鄰區(qū)合并實例手機激活集中有pn 9/pn 177/pn 183三個導頻，導頻強度為pn 9=pn 177>pn 183（根據手機上報的psmm消息）。由于pn 177在pn 9之后進入激活集，pn 177具有較高的優(yōu)先級，因此pn 177具有最高優(yōu)先級，pn 9次之，pn 18

16、3最低。三個激活集導頻后臺鄰區(qū)配置情況可以從鄰區(qū)列表消息中獲得，如下圖所示： 那么，按照中興鄰區(qū)合并原則（nghbr_srch_mode = 0），三個導頻的鄰區(qū)合并結果與手機接收到的擴展鄰區(qū)列表更新消息內容一致，如下圖所示：2.2華為2.2.1鄰區(qū)配置方法在華為設備中，鄰區(qū)關系表分成4類：u 載頻同頻相鄰關系表：用于通話狀態(tài)下的同頻切換u 載頻異頻相鄰關系表：用于通話狀態(tài)下的異頻切換u 載頻空閑相鄰關系表：用于空閑狀態(tài)切換，包括同頻和異頻的鄰區(qū)u 外部cdma導頻表：對非本bsc的鄰區(qū)進行屬性說明，但真正的鄰區(qū)關系配置在上述幾張表中系統(tǒng)中一個cdma2000 1x載頻最多可以配置40個空閑相

17、鄰載頻、40個同頻相鄰載頻和40個異頻相鄰載頻。系統(tǒng)提供鄰區(qū)優(yōu)先級配置(指后臺鄰區(qū)配置次序，并非search_priority)，優(yōu)先級別由039，0具有最高優(yōu)先級。華為鄰區(qū)配置一般都采用命令行方式，相關鄰區(qū)配置、查詢和修改命令有：Ø add nbrcdmach（增加載頻相鄰關系）Ø lst nbrcdmach（查詢載頻相鄰關系）Ø rmv nbrcdmach（刪除載頻相鄰關系）Ø mod sfnbrcdmachp（修改同頻切換載頻相鄰關系優(yōu)先級）Ø mod nbrcdmachp（修改空閑切換載頻相鄰關系優(yōu)先級）Ø mod dfnbr

18、cdmachp（修改異頻切換載頻相鄰關系優(yōu)先級）鄰區(qū)配置界面如下：2.2.1鄰區(qū)合并原則華為系統(tǒng)主要是根據激活集中各分支ecio強度和后臺配置優(yōu)先級次序進行鄰區(qū)合并裁減，具體算法描述如下：如果某手機激活集中存在a，b，c三個導頻信號，假設ecio大小的排序為b>c>a。a的鄰區(qū)優(yōu)先級排序為a1，a2，am；b的鄰區(qū)優(yōu)先級排序為b1，b2，bn；c的鄰區(qū)優(yōu)先級排序為c1，c2，cp。那么，bsc的鄰區(qū)合并原則如下：（1） 合并鄰區(qū)排序：b1，c1， a1，b2，c2，a2，bn， cn， an，。如下圖所示：（2） 剔除合并鄰區(qū)中的重復導頻和激活集導頻。（3） bsc根據手機上報的版

19、本信息，最終合并后的鄰區(qū)對is-95不超過20個；對is-2000，如果是nlum不超過20個，如果enlum不超過40個。（4） 如果激活集內導頻強度發(fā)生了改變，但沒有發(fā)生切換，依舊是這幾個分支，則手機依舊按照先前的順序搜索，直到發(fā)生切換有新的鄰區(qū)列表更新消息下發(fā)。2.2.3鄰區(qū)合并實例手機激活集中有pn 78/pn 327/pn 414三個導頻，它們的后臺鄰區(qū)配置可以從鄰區(qū)列表消息中獲得，如下圖所示：根據psmm消息可知，ecio導頻強度為pn 78>pn 327>pn 414。那么，根據華為鄰區(qū)合并算法進行三個導頻的鄰區(qū)合并結果驗證，其結果與手機接收到的擴展鄰區(qū)列表更新消息內

20、容一致，如下圖所示：2.3朗訊2.3.1鄰區(qū)配置方法在朗訊系統(tǒng)中，參數設置限制載頻鄰區(qū)個數20個（最多可以40個），其鄰區(qū)關系表配置如下：2.3.2鄰區(qū)合并原則朗訊系統(tǒng)中與鄰區(qū)合并相關參數如下：Ø maximum neighbor list number sent to the mobile（nlselnum）定義：由業(yè)務信道發(fā)往手機的當前激活集中所有導頻的最大合并鄰區(qū)數量。如果合并后的鄰區(qū)數目大于nlselnum參數定義的數目，那么通過enlum發(fā)送給手機的鄰區(qū)關系列表會相應削減。參數設置范圍：640 推薦值：20Ø neighbor list selection mec

21、hanism（nlselmech）定義：鄰區(qū)選擇/合并的機制，基于強度或距離。參數設置范圍：d = distance and s = strength 推薦值：sØ priority group（即search_priority）定義：鄰區(qū)搜索優(yōu)先級，其中0表示最高優(yōu)先級，3表示優(yōu)先級最低。參數設置范圍：0 3 priority group 與協(xié)議參數search_priority的映射關系如下：在朗訊設備中nghbr_srch_mode=1，即采用鄰區(qū)優(yōu)秀級搜索模式，其鄰區(qū)合并選擇算法主要考慮三個因素：合并原則：a多的排在前；a同比較c，c高排在前；c同，根據b進行比較；b同，則比

22、較鄰區(qū)在b中配置次序 2.3.3鄰區(qū)合并實例手機激活集中存在pn 30/pn 279/pn 384三個導頻，從手機接收到的通用鄰區(qū)列表消息（通用鄰區(qū)列表消息帶有鄰區(qū)優(yōu)先級字段）可知，三個激活集導頻的鄰區(qū)配置情況如下： bsc根據手機上報的psmm消息可知三個激活集導頻強度大?。╡cio：pn 30>pn 384>pn 279），按照朗訊鄰區(qū)合并原則進行計算，其結果和手機接收到擴展鄰區(qū)列表更新消息一致，如圖所示：3小結鄰區(qū)選擇/合并機制可以基于導頻強度或基于距離的方式，但是由于導頻信號強度更直觀地反映了實際無線環(huán)境信號質量，因此中興、華為和朗訊三家cdma設備廠商都采用了基于導頻強度的方式。但是，它們之間既有相同點，但又存在一定差異：鄰區(qū)配置與合并原則中興華為朗訊鄰區(qū)合并機制基于ecio基于ecio基于ecio同頻相鄰導頻搜索模式(nghbr_srch_mode)nghbr_srch_mode = 0，即無搜索優(yōu)先級或者搜索窗方式nghbr_srch_mode = 0，即無搜