鲜京培训之十二：寻呼算法技术指导

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1、单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,寻呼算法技术指导,2021-09,1,内容,根底知识,扩展寻呼边界方案,寻呼算法介绍,2,1.1 寻呼信道特性,1.根底知识,CDMA 2000 1X,系统中前向公共信道一般有导频信道、同步信道、寻呼信道，反向公共信道有接入信道。其中对于前向的公共信道有专用的,WALSH,码分配给各个信道。寻呼信道对应的,WALSH,码为,1,7,。寻呼信道的速率根据协议的规定有,9600bps,和,4800bps,两种，以后如果没有特别说明，那么寻呼信道速率都为,9600bps,。,对于前向公共信道不存在功率控制。,3,

2、1.,2,寻呼信道结构,1.根底知识,4,1.,2,寻呼信道结构,1.根底知识,寻呼信道被划分成80ms 的寻呼时隙，且每个时隙由8 个半帧组成，每个半帧为10ms。每个半帧都以同步的体标志SynCapusle Indicator，SCI比特开始，并且寻呼时隙中的第一个新消息必须紧跟在SCI 比特之后，此时SCI 比特设置为1。寻呼信道消息是在寻呼信道体中传输的，寻呼信道体包括消息体，说明整个信道体长度的8bit 字段以及30bit 的CRC 码。由于寻呼信道上的消息，如GPMGeneral Page Message 或者CAM Channel Assignment Message、OM Or

3、der Message长度在100150 比特范围，对于一个寻呼时隙，包括760bit8 个半帧，每个半帧由95 个有效载荷比特，其余是SCI 比特，因此它具有传输多个GPM 或CAM、OM消息的能力。,5,1.,2,寻呼信道结构,1.根底知识,同时，由于大局部消息体都占据一个半帧外加第二个半帧的一局部，因此所有要同步的消息体都会浪费掉第二个半帧的很大一局部。为了防止这种对寻呼信道的低效利用，协议规定只允许在一个寻呼时隙内对第一个新消息体进行同步，而时隙中随后的消息体可被附加在前面的体后边。消息体中的消息长度字段说明时隙中下一个消息体开始的位置。如果消息体从SCI 比特到结束少于8bit，那么

4、说明时隙中的下一个消息必须是同步的。因此下一个消息的SCI，就是1。需要同步，SCI 就为1，反之。每条寻呼信道消息体的长度必须是字节的整数倍，如果未满，那么有07bit 进行填充。,对于多个寻呼信道时隙组成在一起，并周期性的更替，就成了时隙周期。协议规定一个时隙周期的最短时间是16 个时隙，最长是2048 个时隙。具体的时隙周期长度T 跟时隙周期指数,Slot_Cycle_Index i 的设置相关，它们存在以下关系T160.082i，i=0-11，一般取0 或1。,6,1.,3,寻呼信道消息,1.根底知识,开销消息或者说总体消息。它包括呼叫建立所需的信息，它被周期性地更新，以确保呼叫成功建

5、立，协议要求至少1.28s 发送一次。如系统参数消息、接入参数消息、邻区列表消息、CDMA 信道列表消息以及扩展系统参数消息等。,寻呼消息通用寻呼消息。通用寻呼消息是用来寻呼移动台，当MSC 收到移动台的呼叫请求时，就发出寻呼消息。MSC 有两种发送寻呼消息的方式，即小区方式和LAC 方式。,信道指配消息CAM/ECAM和命令消息(OM)。这些消息用于与移动台交互信息，以完成呼叫的建立。在呼叫建立期间，基站一般只在某个小区上发送这些消息。,7,1.,4,移动台工作模式,1.根底知识,时隙化模式,，是指移动台在特定的时隙周期性地被唤醒以检查指向它的寻呼消息，时隙化模式允许移动台降低功率直到它预先

6、指定的时隙出现。并且处于时隙化模式中的移动台通常并不接收它被唤醒时的整个寻呼信道时隙，这是因为系统在发送完所有该时隙的消息后，发送一个,_DONE,消息，即空的通用寻呼消息。允许移动台从该时隙逃离，回复到空闲待机状态。,非时隙化模式，,就是移动台处于空闲状态时，它监视所有的寻呼时隙，并接收所有的寻呼时隙上的消息。,对于某些移动台，它们支持对工作模式进行修改的功能。,8,2.1,背景介绍,在CDMA 网络中不可防止地存在以下三种寻呼区域边界：1BSC 内部不同LAC 之间的边界，2同一MSC 内部不同BSC 之间的边界，3不同MSC 之间的边界。一般地我们在规划登记区和位置区时，使得两者区域范围

7、一致。其中登记区仅为移动台登记时使用，即只有跨越不同的登记区时，才可能引发一次基于登记区的登记。而位置区仅为系统寻呼移动台时使用，它是MSC 寻呼移动台时，决定发送寻呼消息范围的一种方式。,2.,扩展边界寻呼方案,9,2.2,概念,1 扩展：扩大展开的意思，即extend。在扩展边界寻呼时，将寻呼范围进行扩大和展开。,2 真实LAC：它是小区的属性之一。在未采用扩展边界寻呼方案前，就已经真实存在。它是由一定数目的小区所确定的一个范围。在MSC 的位置区小区表中配置，用来作为寻呼寻址之用。,3 虚拟LAC：它是专门为了应用扩展边界寻呼方案而临时采用的。是在BSC 定义的由一定数目小区所确定的一个

8、范围。在MSC 的位置区小区表中不配置。,4 扩展LAC：虽与真实LAC 有类似的一个包含众多小区的范围概念，但它可以是真实的，也可以是虚构的，同时是在扩展边界寻呼方案时，作为寻呼范围的扩展而用。假设该扩展LAC 是虚构的，那么也称之为虚拟LAC。一般地虚拟LAC 的范围比真实LAC 范围小。,5 相邻LAC：由于在扩展边界寻呼时，往往是在相邻的LAC 之间进行扩展，因此扩展LAC 有时也理解为相邻LAC，即相邻位置区。,2.,扩展边界寻呼方案,10,2.2,概念,6 中心LAC：是需要对它采用扩展边界寻呼时的原始LAC，与扩展LAC 相配套。它是真实的LAC。,7 扩展小区：扩展LAC 包含

9、了很多的小区，其中的某个小区就称为扩展小区。,8 边界小区：某一真实LAC 边界上的小区就称为边界小区。,2.,扩展边界寻呼方案,11,2.3MSC,和,BSC,的扩展边界寻呼方案,这是一种由MSC 和BSC 配合完成的扩展边界寻呼方案。通过在MSC 增加一张相邻位置区小区信息表，同时在位置区小区信息表中添加相应的扩展LAC或相邻LAC，实现MSC 配置扩展LAC或相邻LAC的功能。这里的扩展LAC或相邻LAC可,以属于该MSC 下辖的同一个BSC，也可以属于不同的BSC 的。同时也在BSC 定义扩展LAC的小区范围，即通过增加小区的属性，使之属于某一个扩展LAC。,2.,扩展边界寻呼方案,1

10、2,2.3MSC,和,BSC,的扩展边界寻呼方案,MSC 在下发寻呼请求消息时，先查询相邻位置区小区信息表，判断该LAC 是否包含扩展LAC或相邻LAC。假设无，那么只按原LAC 下发寻呼请求消息；假设有，那么还携带相应的扩展LAC下发给相应的BSC。BSC 在接收到MSC 传送过来的LAC 信息后，进行判断：假设是真实LAC，那么按真实范围的小区范围下发寻呼消息；假设是虚拟LAC，那么按BSC 虚拟定义的小区范围下发。,2.,扩展边界寻呼方案,13,2.3MSC,和,BSC,的扩展边界寻呼方案,2.,扩展边界寻呼方案,14,2.4BSC,内部的扩展边界寻呼方案,基于真实,LAC,的扩展边界寻

11、呼方案,对于一个包含有多个真实LAC 的BSC，可以通过在相邻LAC 关系表中配置寻呼中心LAC时需要扩展的相邻LAC，这里中心LAC 和相邻LAC 都是真实LAC。当MSC 按中心LAC 寻呼,时，,BSC,首先查询相邻,LAC,关系表，获得需要扩展的相邻,LAC,信息，然后再向这些,LAC,下发寻呼消息，实现扩展边界寻呼的功能。,2.,扩展边界寻呼方案,15,2.4BSC,内部的扩展边界寻呼方案,基于空闲切换关系的扩展边界寻呼方案,根据不同应用环境和场景的需要，为了减少寻呼流量，降低寻呼压力，从空闲切换关系的角度去获取扩展小区，获得一个范围可能较少的扩展区域，同样地实现扩展边界寻呼功能。扩

12、展小区的获取过程大致如下：,1 首先根据中心LAC 查找该LAC 下配置的边界小区，得到边界小区Celli；,2 然后根据Celli 查找其对应空闲切换邻区列表集合CellniCellmi；,3 从空闲切换邻区列表CellniCellmi 中剔除掉属于该中心LAC 的小区Cellni；,4 从剩余的空闲切换列表集合中Cellmi 合并重复的小区得到最终的扩展小区集合Cellmj这样集合Cellmj 就构成了寻呼扩展区域。以上获取过程是由BSC 自动进行的，应用时只需要配置边界小区和空闲切换关系邻区表。,2.,扩展边界寻呼方案,16,2.5,应用场景,2.,扩展边界寻呼方案,17,2.5,应用场

13、景,LAC1，LAC2，LAC3 为真实LAC，范围为实线所界定的范围，而LAC4 为扩展LAC，是虚拟的LAC，对于图1中为虚线所界定的范围，对于图2中为虚线所界定的阴影区域。,根据MSC 和BSC 的配合扩展边界寻呼方案，可以通过在MSC 配置LAC3 的不同扩展LAC信息，并在BSC 配置该扩展LAC 包含的小区。假设将其扩展LAC 配置为图1中的扩展LAC4，那么寻呼LAC3 时，就可直接寻呼扩展LAC4。假设将其扩展LAC 配置为图2中的扩展LAC4，那么寻呼LAC3 时，就可寻呼由LAC3 与扩展LAC4 共同组成的区域。这样通过扩大寻呼范围，从而提高对LAC3 的寻呼成功率。,2

14、.,扩展边界寻呼方案,18,3.1,寻呼算法的作用,3.,寻呼算法介绍,由于寻呼信道消息的处理是呼叫流程得以继续的必经环节，因此对它的处理算法可以改善整个呼叫流程的通畅性，从而保证相关的性能指标。如将原来由BSC 处理的对接入信道消息的层二应答，转由BTS 处理，那么可以缩短应答时间。为提高寻呼消息接收的可靠性、提高寻呼信道利用效率、保证寻呼消息的有效性以及保证高等级业务的优先性，防止由于如短消息过多等原因，影响语音等业务的正常处理，从而保证系统在异常情况下的强壮性。,19,3.2 BSC,与,BTS,配合机制,3.,寻呼算法介绍,为了保证消息的重发效果，防止出现虽然BSC 重传了，但是可能在

15、BTS 还是在一个时隙里面发送的情况，并结合网上短消息问题的分析，区分消息等级，改善BTS的调度机制，保证系统的稳定性，在BSC 和BTS 的接口上增加了消息等级，时隙，消息生命周期和重发次数字段。由BSC 将除总体消息以外的寻呼消息的消息等级，以及它们的生命周期和重发次数，通过Abis 接口传递给BTS，由BTS 根据BTS 的调度机制进行处理。其中消息等级目前只分为两类，即呼叫相关和非呼叫相关消息，前者的优先级高于后者。,20,3.,寻呼算法介绍,呼叫相关消息中包含语音业务的GPM、电路和分组数据业务的GPM，ECAM/CAM，BS Ack Order 消息，其他的Order 消息如rel

16、ease order和独特查询消息鉴权等。非呼叫相关消息中包含DBM，用于短消息定位的GPM，特征通知消息和播送消息等。生命周期指的是这些重发的寻呼消息在BTS消息队列中的存活时间，如果超过生命周期，那么将这些消息从消息队列中删除。目前生命周期都是以80ms 为单位。而重发次数指的是由BTS 重复发送寻呼消息的次数。假设重发次数配置为0，那么BTS 不重发；假设重发次数配置为n0，那么BTS 总共发送的次数为n1。将对于寻呼信道上的消息，它们属于确认和非确认的分类见下表。,3.2 BSC,与,BTS,配合机制,21,3.,寻呼算法介绍,3.2 BSC,与,BTS,配合机制,22,3.3 BTS,寻呼调度机制,3.,寻呼算法介绍,由于寻呼信道消息的处理是呼叫流程得以继续的必经环节，因此对它的处理算法可以改善整个呼叫流程的通畅性，从而保证相关的性能指标。如将原来由BSC 处理的对接入信道消息的层二应答，转由BTS 处理，那么可以缩短应答时间。为提高寻呼消息接收的可靠性、提高寻呼信道利用效率、保证寻呼消息的有效性以及保证高等级业务的优先性，防止由于如短消息过多等原因，影响语音等业务的正常处理