cbq对phase2手机入网性能的影响

小区参数CBQ对PHASE2手机入网性能的影响深圳公司 庄仁峰摘 要：本文分析了手机的入网流程，探讨了国际漫游情况下网络选择的有关问题，指出小区参数CBQ对手机入网速度的影响作用。关键词：网络选择PLMN selection 小区选择cell selection 小区重选cell reselection 小区禁止限制cell bar qualify(CBQ)在GSM双频网中，合理设置小区参数，控制双频网之间的话务分布是系统高质量运行的重要保证。本文根据GSM规范和实验，讨论了小区参数CBQ对PHASE2手机入网性能的影响。一、手机的入网过程手机开机后根据设定，以手动或自动方式选择网络。手机寻找选定网络中的合适小区，并调谐到该小区的控制频点。如果需要，手机还将进行位置更新（LOCATION UPDATING）或国际移动用户识别码（IMSI） 附着（ATTACH）。选择小区后，手机通过测量如发现更好的小区，则进行小区重选。当手机从网络覆盖的盲区回到覆盖区，手机将重新选网。1.网络选择手机按照以下优先规则选择网络：a.归属网(HPLMN)b.SIM卡中设定的网络优先顺序c.信号强度大于85dBm的网络按随机顺序d.其它网络按信号强度的强弱顺序如果登记成功，手机显示该网络，否则，手机显示NO SERVICE或进入受限服务状态。2.小区选择选择网络后，手机寻找所选网络的合适小区，其规则如下：a.小区属于所选网络b.小区未被禁入c.小区LA不在禁止漫游LA表之列d.手机和基站间的传输损耗低于网络规定的阈值通过小区参数CBQ可以设置在空闲模式下小区选择的优先级。CBQ1，则小区优先级为低（LOW）；CBQ0，则小区优先级为常态（NORMAL）。小区选择方式有以下两种：a.正常小区选择这种情况下，手机不知道频段内的哪些频点是BCCH载波，手机首先搜索一定数目（900M 30个、1800M 40个）的最强信号频点，按强弱顺序，手机通过识别频率校正信道（FCH）判断是否是BCCH频点。手机将选择满足小区选择准则并且优先级是常态（NORMAL即CBQ0）的第一个BCCH。如果所有小区的优先级均为低(LOW即CBQ1，则手机选取它们中信号最强的小区即读取过程中第一个满足小区选择准则的小区)。由于CBQ是GSM规范PHASE 2的功能，因此对PHASE 1的手机不起作用。b.预存频点表小区选择手机关机时，存储了登记网络的相邻小区频点表。在该网络覆盖的区域开机后，手机首先据此搜寻小区，如果手机虽然解出某频点的广播信息，但是未能选择该小区，手机将检查其相邻小区频点表并搜寻SIM卡中所没有存储的频点。该方式下小区优先级准则仍然适用。二、网络与小区选择的信令内容在入网过程中，手机搜寻频段内的BCCH频点并测量其信号强度，然后按照信号的强弱顺序，分别读取相应小区的同步信道（SCH）和广播控制信道（BCCH）中的系统信息。使用TEMS测试手机可以监测手机入网的部分操作流程。手机在入网过程中读取以下无线接口的第三层消息，其消息所包含的参数如下：同步信道信息（SYNCH CHANNEL INFORMATION）：BSIC系统信息类型3 （SYSTEM INFORMATION TYPE 3）：MCC、MNC、LAC、CBQ以及随机接入控制、BCCH控制信道、小区选择与小区重选等参数系统信息类型4 （SYSTEM INFORMATION TYPE 4：MCC、MNC、LAC、CBQ以及随机接入控制、信道描述、小区选择与小区重选等参数系统信息类型2 （SYSTEM INFORMATION TYPE 2：邻区BCCH表、NCC等参数三、CBQ对国际漫游情况下网络选择的影响国际漫游条件下，网络选择分以下三类情况：1、 在归属网关机、在漫游地区开机或在归属网脱网后进入漫游网（如手机经过网络边界）2、 在漫游地区关机后再开机3、 在漫游地区脱网后重新入网（如进出电梯）如果归属网与漫游地区两家或两家以上的运营网络有漫游协议，为研究CBQ设置不同对漫游网络的选择是否有影响，我们针对上述三类情况做了相关实验。实验使用摩托罗拉L2000和爱立信SH888手机以及香港数码通公司的SIM卡。深圳移动900M网络 CBQ1（LOW），深圳联通为PHASE 1网络，按照规范等效为CBQ0（NORMAL）。如果手机SIM卡内未设置优先网络序列且手机设置为自动选网，在上述条件下，实验结果如下：情况1：中国移动和中国联通的信号足够强（即大于85dBm）手机随机选择中国移动或中国联通，符合选网规则。我们在实验中监测到这样一个实例：虽然联通小区的信号强于移动（手机首先解读联通的小区），由于随机规则的作用，手机仍然选择中国移动的小区。情况2：手机选择关机前的网络。由于关机存储了邻区BCCH频点表，因此手机选择关机前的网络。表中，虽然在同一地点测试，但是手机读取的频点数与情况1相比明显减少。由于中国移动的CBQ1，所以在中国移动上关机再开机的入网过程中，手机需读取多个频点。情况3：在中国联通脱网，重新入网仍然进入中国联通；在中国移动脱网，重新入网大多数情况进入中国移动，有少数进入中国联通，具体信令流程如表2所示。由于情况3在三类情况中发生的概率最大，因此有必要进一步研究。四、CBQ对入网速度的影响1. 影响手机入网速度的因素影响手机入网速度的因素有：a.手机性能的差异：如扫频、测量以及解码速度b.GSM网络的分布情况：基站密度高，则手机将测量更多的BCCH频点。由于手机会测量和读取其它网络的BCCH，因此在靠近深港边境的区域，尤其是双频手机选网速度更慢。c.网络参数：网络参数可以控制手机入网的信令流程。如前所述，小区可设为两种优先级：CBQ1 （LOW）、CBQ0（NORMAL）。手机按信号强弱顺序读取信息时，如发现某小区的CBQ0并且该小区属于归属网，则立即选择该小区，否则继续读取下一个小区。如果每个小区的CBQ都为1，则选择最先开始读取的信号最强的归属网小区，因此延长了入网时间。2. 实验分析目前深圳移动1800M基站单独组局，覆盖市区的中心区域。根据爱立信公司的建议，为确保双频手机开机后登记在1800M网络，我局900M小区CBQ设为1，1800M小区CBQ设为0。我们修改了新洲2（900M小区）的CBQ参数在国通大厦七楼（靠近深港边境的900M覆盖区）作了对比实验，实验结果如下：手机型号入网时间（CBQ1）入网时间（CBQ0）速度提高百分比爱立信SH888TEMS双频40秒14秒186摩托罗拉L2000三频30秒13秒131诺基亚6110单频30秒9秒233表1：实验结果从信令流程(参见附录表格)中可以发现手机除了本网还读取其它网（如实验中的联通和香港新世界）的BCCH。读取的BCCH越多，则对入网时间的影响越大。通过修改CBQ控制手机入网的工作流程，使手机尽快选择工作小区，可以大幅提高入网速度。五、修改CBQ参数对网络性能的影响在900M覆盖、1800M没有覆盖的区域，CBQ设为0，可以提高手机入网速度，并且可配合邻近东莞、惠州局的参数，使处于边界的手机按信号强弱选择邻局或我局的小区。在双频覆盖的区域，如果1800M基站和900M基站共BSC，则可以通过设置小区重选参数，使手机优先选择1800M小区。由于目前1800M单独组局，并且双频手机在空闲模式优先驻留在1800M小区，手机在1800M小区关机或脱网后重新入网。如果先登记在强信号的900M小区，再转入1800M小区，则将增加位置更新的信令负荷。对比实验前后的信令统计，位置更新信令量的变化并不显著。用户对手机入网速度比较敏感，因此尽可能加快选网速度，可以改善服务形象，因此小区参数CBQ建议设置为0（NORMAL）。附录 爱立信SH888入网信令流程（测试地点：国通大厦七楼）MESSAGE TYPEBCCHBSICCBQMCCMNCOPERATORPAGING REQUEST TYPE 1SYNC REPORT NOT DECODEDSYSTEM INFORMATION TYPE 4941(low)4600中国电信IDLE MODE REPORTMS FAILED DECODING BCCH BLOCKMS FAILED DECODING BCCH BLOCKSYSTEM INFORMATION TYPE 2ter94MS FAILED DECODING BCCH BLOCKIDLE MODE REPORTIDLE MODE REPORTSYNCH CHANNEL INFORMATION9467SYSTEM INFORMATION TYPE 41(low)4600中国电信SYSTEM INFORMATION TYPE 2SYNCH CHANNEL INFORMATION7663SYSTEM INFORMATION TYPE 41(low)4600中国电信SYSTEM INFORMATION TYPE 2SYNCH CHANNEL INFORMATION11324SYSTEM INFORMATION TYPE 34601联通SYNCH CHANNEL INFORMATION12124SYSTEM INFORMATION TYPE 34601联通SYNCH CHANNEL INFORMATION11724SYSTEM INFORMATION TYPE 34601联通SYSTEM INFORMATION TYPE 31134601联通SYSTEM INFORMATION TYPE 4IDLE MODE REPORTSYSTEM INFORMATION TYPE 1SYSTEM INFORMATION TYPE 2表2香港数码通手机在归属网脱网后网络选择的信令流程MESSAGE TYPEBCCHBSICCBQMCCMNCOPERATORSYNCH CHANNEL INFORMATION12124SYSTEM INFORMATION TYPE 41(low)4601联通SYNCH CHANNEL INFORMATION9467SYSTEM INFORMATION TYPE 31(low)4600中国电信SYSTEM INFORMATION TYPE 2SYNCH CHANNEL INFORMATION7663SYSTEM INFORMATION TYPE 41(low)4600中国电信SYSTEM INFORMATION TYPE 2SYNCH CHANNEL INFORMATION6965SYSTEM INFORMATION TYPE 41(low)4600中国电信SYSTEM INFORMATION TYPE 2SYNCH CHANNEL INFORMATION7266SYSTEM INFORMATION TYPE 31(low)4600中国电信SYSTEM INFORMATION TYPE 2SYNCH CHANNEL INFORMATION9266SYSTEM INFORMATION TYPE 31(low)4600中国电信SYSTEM INFORMATION TYPE 2SYNCH CHANNEL INFORMATION8063SYSTEM INFORMATION TYPE 31(low)4600中国电信SYSTEM INFORMATION TYPE 2SYNCH CHANNEL INFORMATION7066SYSTEM INFORMATION TYPE 31(low)4600中国电信SYSTEM INFORMATION TYPE 2SYNCH CHANNEL INFORMATION2467SYSTEM INFORMATION TYPE 41(low)4600中国电信SYSTEM INFORMATION TYPE 2SYNCH CHANNEL INFORMATION2860SYSTEM INFORMATION TYPE 31(low)4600中国电信SYSTEM INFORMATION TYPE 2SYNCH CHANNEL INFORMATION11324SYSTEM INFORMATION TYPE 44601联通SYNC REPORT NOT DECODEDSYNCH CHANNEL INFORMATION9724SYSTEM INFORMATION TYPE 34601联通SYNCH CHANNEL INFORMATION11724SYSTEM INFORMATION TYPE 34601联通SYNC REPORT NOT DECODEDSYNCH CHANNEL INFORMATION10924SYSTEM INFORMATION TYPE 44601联通SYNC REPORT NOT DECODEDSYNCH CHANNEL INFORMATION6571045410香港新世界SYSTEM INFORMATION TYPE 4SYNC REPORT NOT DECODEDSYNC REPORT NOT DECODEDSYSTEM INFORMATION TYPE 294SYSTEM INFORMATION TYPE 3表3.1：CBQ修改前MESSAGE TYPEBCCHBSICCBQMCCMNCOPERATORSYNCH CHANNEL INFORMATION9467SYSTEM INFORMATION TYPE 40(normal)4600中国电信SYSTEM INFORMATION TYPE 2terIDLE MODE REPORTSYSTEM INFORMATION TYPE 394SYS