（通信与信息系统专业论文）cdma2000+1x无线及数据业务的网络优化.pdf

南邮工程硕士论文c d m a 数据业务优化 摘要 随着联通c d m a 数据业务的发展，用户对数据业务性能提出了更高的要求， 所以针对c d m a 的数据业务优化已经迫在眉睫。由于数据和语音的优化既有不同 点但也有相同点，在语音优化基础上对数据优化进行有益的尝试和探索，是很有 必要的，也是c d m a 2 0 0 0 1 x 网络优化的重要课题，在我们实际优化工作中发现， 数据业务的优化是在语音优化的基础上进行的。 本文是关于c d m a 2 0 0 0 1 x 的数据业务优化的研究，首先介绍了c d m a 2 0 0 0 1 x 网络的基本结构，接着对数据业务的呼叫流程和数据优化的方法进行了研究， 通过网络优化的案例，分析了调整b s c 系统参数在数据优化中的作用。根据网 络的实际情况合理地对参数进行设置，减少了小区重选的周期，采用更宽松的功 率控制来维持高速率通过合理控制高速数据的需求和覆盖层次要求的平衡，有 效地改善了c d m a 2 0 0 0 i x 数据业务网络的性能。 关键词：c d m a 语音优化数据业务功率控制 2 堕坚! 堡堡主丝苎j 兰堡垡兰堕坠些墨：垡坐 a b s t r a c t t h ec u s t o m e rr a i s e sh i g h e rr e q u i r e m e n t sw i t ht h ed e v e l o p m e n to f u n i c o mc d m ad a t as e r v i c e ，s oi ti se m e r g e n tt oo p t i m i z et h ec d m a d a t as e r v i c e b e c a u s e o ft h ed i f f e r e n t i aa n ds i m i l a r i nt h ed a t a o p t i m i z a t i o na n dp h o n e t i co p t i m i z a t i o n ，i t i sn e c e s s a r yt om a k eb e n e f i c i a l a t t e m p ta n dr e s e a r c h t ot h ed a t ao p t i m i z a t i o nb a s e do nt h ep h o n e t i c o p t i m i z a t i o n ，w h i c ha l s o ai m p o r t a n ts u b j e c tt o t h eo p t i m i z a t i o no f c d m a 2 0 0 0 1xn e t w o r k w ef o u n dt h ed a t as e r v i c eo p t i m i z a t i o ni sb a s e d o nt h ep h o n e t i co p t i m i z a t i o ni nt h ep r a c t i c a lo p t i m i z a t i o n w o r k 7 r h i si sat h e s i sa b o u tt h er e s e a r c ho fc d m a 2 0 0 0 1 xd a t as e r v i c e o p t i m i z a t i o n f i r s t i n t r o d u c e st h eb a s i cs t r u c t u r eo fc d m a 2 0 0 0 1 x n e t w o r k a n dt h e ni n t i g e s t i g a t e st h ec a l l i n gp r o c e d u r eo f d a t as e r v i c ea n d t h em e t h o d so fd a t ao p t i m i z a t i n g ，a n a l y z e st h ef u n c t i o no fe d i t i n gb s c s y s t e mp a r a m e t e ri nt h ed a t ao p t i m i z a t i o nt h r o u g ht h ec a s e s o fn e t w o r k o p t i m i z a t i o n ，s e t st h ep a r a m e t e rt i g h t l ya c c o r d i n gt o t h en e t w o r ka c t u a l s i t u a t i o n ，a d o p t se v e nl o o s e rp o w e rt o c o n t r o lt h eh i g hs p e e d o v e ra l l ， t h eg o a li st ob yg e t i n gt h eb a l a n c eo fc o n t r o l l i n gt h er e q u i r e m e n t o fh i g h t s p e e dd a t ea n dt h ec o v e t i n g ，i m p r o v e st h ep e r f o r m a n c eo f c d m a 2 0 0 0lx d a t as e r v i c en e t w o r ke f f e c t i v e l y k e yw o r d s ：c d m a p h o n e t i co p t i m i z a t i o np r a c t i c a lo p t i m i z a t i o n p o w e rc o n t r o l 3 南邮工程硕士论文c d m a 数据业务优化 第一章绪论 移动通信是指通信的双方或至少有一方是在移动中进行信息交换的。例如运 动中的人、汽车、轮船、飞机等移动体间的通信。分别构成陆地移动通信、海上 移动通信和空中移动通信。移动通信系统是指包括双方通信设备在内的整体。移 动通信系统包括公用陆地蜂窝移动通信系统、无线寻呼系统、无绳电话系统、集 群移动通信系统、卫星移动通信系统等。 由于移动通信用户是在运动中进行通信联系的，信号的传输只能依靠无线电 波，因此，无线电通信是移动通信的基础。此外，移动通信还依赖有线通信网络 技术，例如公共电话交换网、公用数据网和综合业务数字网。 现代通信技术的进步和发展基于微电子学的发展。微型电子计算机、大规模 和超大规模集成电路、数字信号处理器和专用集成芯片的等技术的发展为通信设 备的数字化和小型化、通信服务的综合化奠定了基础。 现在，应用最广泛的是公用蜂窝移动通信系统，它具有涉及的技术领域最广、 技术新、难度高、网络能力强等特点，它的发展趋势代表着整个移动通信未来的 方向。 2 0 世纪6 0 年代，美国贝尔实验室提出了蜂窝系统的概念和理论，所依据的 就是电波传播损耗与传播距离的四次方成正比这一客观事实。无线电频谱资源十 分有限，能用作移动通信的频段也就更有限。在工作频段受限的情况下，在相距 一定距离的地方实现频率复用，并以此构造成一个个无线覆盖小区，彼此互相无 缝隙邻接，恰似蜂窝一样的移动通信覆盖区域，即使频谱资源受限，理论上这种 通信网也可以覆盖全世界。 蜂窝移动通信系统概念的提出，开辟了频谱资源在地域上重复利用的新途 径，从而使公用陆地移动通信系统的发展成为可能。蜂窝移动通信系统主要为社 会公众开放业务。国际无线电咨询委员会给它的名称为“公用陆地移动通信系 统”。 自从模拟蜂窝移动通信系统问世以来，频谱资源的不足和模拟电子技术的局 限性制约着蜂窝移动通信的发展。在数字通信技术的发展和信息高速公路新概念 的推动下，美国、欧洲和日本从2 0 世纪8 0 年代中期就开始了数字蜂窝移动通信 系统的研制和标准的制定，欧共体的泛欧数字蜂窝移动通信系统( 即g s b l 系统) 、 南邮工程硕上论文 c d m a 数据业务优化 美国的d s c 一1 8 0 0 系统、美国的d - a m p s 系统、日本的p d c 系统和美国的 i s 一9 5 c d m a 系统相继在2 0 世纪9 0 年代初商业化，更进一步推动了蜂窝移动通信 在全世界的发展，这也就是人们称之为第二代的蜂窝移动通信系统。 正当第二代蜂窝移动通信系统在全球以前所未有的速度飞速发展的时候，因 特网在全球产生了爆炸性的大发展，数据的传输将很快超过语音数字通信。然而 第二代蜂窝移动通信系统却是以传送数字语音为主，以传输短消息数据通信为辅 而设计的，不具有高速率数据通信的能力，因此，美国、欧洲、日本和我国都提 出了被人们称之为第三代( 3 g ) 的蜂窝移动通信系统的技术标准。3 g 采用更新 颖、更复杂的技术，以实现更大的通信容量、更高的数据传输速率和多媒体综合 业务服务。 目前，中国通信市场还没有商用的3 g 网络。为了满足用户对移动数据业务 的需求，中国联通开通了c d m a 2 0 0 01 x 网络，中国移动开通了g p r s 网络。这 两种网络都在2 g 网络基础上的升级，可以基本满足中、低速率数据业务的需求。 中国联通的c d m a 2 0 0 01 x 网络已经投入商用有三年的时间。在这三年中， c d m a 网络显示除了对g p r s 网络全方位的优势：大容量、大范围覆盖、高质 量的语音、高保密性、低掉话、高数据速率等。而中国联通也在这期间总结出了 对该网络进行设计、建设、优化的一系列经验，下面将着重说明对数据业务的优 化方法及经验。 商邮工程顿上论文 c d l d a 数据业务优化 第二章c d i h 2 0 0 01 x 数据业务呼叫处理 2 1c i ) l l h 2 0 0 0l x 网络结构和接口 2 1 1 概述 c d m h 2 0 0 0l x m 络由无线接入网、核心网电路域和核心网分组域三人部分组 成。三个部分关系如下图： 图2 1 网络结构罔 根据图2 一l 所示，无线接入阿主要完成移动语音和数据用户的揍入，它由 b t s 、b s c 、p c f ( p a c k e tc o n t r o lf u n c t i o n ) 等部分组成。其中，b s c 完成路由、 功率挖制、切换、资源分配以及提供无线揍入网时钟的功能：b t s 完成编码、解 码、提供空中借口以及射频发射等工作；p c f 提供r - p 借口。目前世界上大部分的 厂家设备都r h b s c 完成p c f 的功能，也就是说p c f 的作用s b s c 或者b s c 中的某个模 块取代。 核心网电路域完成有关语音业务以及基于电路交换的数据业务的服务，它丰 要由传统的m s c v l r 和n i r u c 以及其他节点部分组成。m s c 完成呼叫建立、路由 选择等功能；h l r 存储用户数据；a u c 完成用户数据的鉴权。在核心网电路域除了 上述这些节点外一般还包括i w f 、p p c s 以及其他节点。i w f 完成基于电路交换的数 据功能，而p p c s 贝| j 完成移动台定位功能。 南邮1 = 程硕上论文 c d m a 数据业务优化 核心网分组域主要完成有关数据业务的服务，它包括p d s n ( p a c k e td a t a s e r v i c en o d e ) 、a a a ( a u t h e n t i c a tio n 、a u t h o r i z a t i o n 、a c c o u n t i n g ) 服务器、 网关路由器、防火墙、h a ( h o m ea g e n t ) 和f a ( f o r e i g na g e n t ) 等部分。其中p d s n 负责提供到无线接入网的接口、完成d a t ac a l l 的建立，实现无线接入网用户到 外部数据网络的通道等；a a a 负责对d a t ac a l l 的终端进行授权、鉴权、和计费： r a 负责完成非本p d s n 用户的代理工作，而h a 完成当地用户的代理。 为了实现不同网元之间的互联，c d m a 2 0 0 0 规范定义了不同的接口用户连接不 同的网元，每个接口都定义了相应的信令规范用户互相通信。如下图所示： 图2 2 网络接口 c d m a 2 0 0 01 x 网络的重要接口有a b i s 接口、空中接口和a 接口，如图2 2 所示。 其中，a b i s 接口是b s c 和b t s 之间的接口；空中接v 1n i j u m 接口是b t s 与无线终端之 间的接口；而a 接口是核心网络的内部网元之间的接口，a 接口有a l a 2 a 5 、a 8 a 9 、a 1 0 a 1 1 、a 3 a 7 等。其中a 1 用于传输m s c 年d b s c 之间的信令消息；a 2 用 f 传输m s c 和b s c 之f 刚的语音，a 5 用于传输面向电路交换的数据；a 3 传输b s c 和s d u 之问的用户话务( 包括语音和数据) 和信令，包括独立的信令和话务子信道；a 7 传输b s c 之问的信令，支持b s c 之间的软切换；a 8 传输b s c 和p c f 之间的用户业务： 南邮t 程倾士论文 c d m a 数据业务优化 a 9 传输b s c 和p c f 之间的信令消息；a 1 0 传输p c f 和p d s n 之间的用户业务；a 1 1 传输 p c f 和p d s n 之间的信令消息。a 1 a 2 a 5 、a 3 a 7 接口与基本l s 一9 5 相同，a 8 a 9 、a i o a 1 1 接口是c d m a 2 0 0 01 x 新增的接口，a i o a 1 l 是无线接入网和分组核 心网之间的开放接口，a 8 a 9 目前还是各个厂家的内部接口。 2 1 2c d m a 2 0 0 0l x 网络的重要网元功能 基站( b t s ) ：主要完成无线信号的编码、解码，调制、解调，扩频、解扩， 功率放大、功率控制等功能。 摹站控制器( b s c ) ：包括x c d r ，主要完成语音业务有关的无线信道控制、码 刑变换和速率适配等功能。 分组控制功能( p c f ) ：负责与b s c 配合，完成分组数据有关的无线信道控制功 能，包括帧的选择与复制，功率控制等，即主要完成r p ( r a d i o - - p a c k e t ) 连接 的管理。由于与无线接入部分关系密切，大部分厂商将p c f 与b s c 合设。c d m a 2 0 0 0 i x 网络中的p c f 在功能和地位上类同于g p r s 网络中的p c u ( p a c k e tc o n t r o lu n i t ) 。 分组数据服务节点( p d s n ) ：它位于无线接入网和外部数据网之州，其作用包 括实现分组数据接入网关；是用户p p p ( p o i n f 、t op o i n tp r o t 砘0 1 ) 会话的终结点， 保讪e p p p 协议封装的i p 包能正确地在无线接入网和i p 分组网问传输；负责管理用 蚺 t 户状态，转发用，o 数据：在简单i p 的情况下，为用户分配i p 地址；在移动p 的情 况下，具有f a ( f o r e i g na g e n t ) 外部代理的功能；负责收集a a a 服务器需要的分组 会话计费数据和无线会话计费数据，并把这些计费信息送到a a a 服务器；p d s n 对 外连接各利】i s p 的l i p 分组网；支持g r e ( g e n e r a lr o u t ee n c a p s u l a t i o 园、1 p s e c ( i p s e c u r il y ) 、l 2 1 、p ( l a y e r2t u n n e lp r o t o c 0 1 ) 等隧道功能。c d m a 2 0 0 国x 网络1 j 的 p d s n 在功能和地位上类同于g p r s 网络中的s g s n ( s e r v i c eg p r ss u p p o r tn o d e ) 和 g g s n ( g a t e w a yg p r ss u p p o r t n o d e ) 功能的综合。 归属代理( h a ) ：是分组数据网巾一个独立的网络单元，在移动i p 和代理移动 1 ) 的情况下，起移动性管理的功能。l l a 通过移动终端登汜来定位移动用户，把分 组数据通过隧道转发到移动用户当日口所在的p d s n 。h a 还支持动态1 9 地址的分配和 l 2 t p 、i p s e c 等隧道功能。充当r a d i u s 客户端，通过r a d i u s 协议和从a 服务器进行 交。 鉴权、授权与计费( 从a ) ：通过与p d s n 干h h a 的交互束完成移动用户的身份认 南部工程颈士论文c d m a 数据业务优化 证、数据业务的授权和计费信息的处理。也就是说遁过用一些预先嚣记的用户信 息来验证用户的注册信息，进而提供身份认证 确定移动用户是否有权涛问他日 前申请访问的网络资源：搜集资源使用信息，用于计费和其他分析等。在实际使 用中，a 从服务器都带有一个用户数据库，这个数据库中包括用户的初始化信息、 属性值和每个用户所享受的权限。 下面我们将重点介绍一下c d m a 2 0 0 0l x 空中接口和a 接口中的a 1 0 a l l 接口 的协议 2 1 3c l j l 2 0 0 0l i 空中接口协议栈分析 在简单i p 的协议栈结构中，移动终端和接入节点之间的接口为u m 接目即 c d 姒2 0 0 0 i x 空中接口，主要包括物理层、媒体访问控制层、链路访制层以及上 层各种应用部分。下面将就无线物理层、媒体接入控制( 凇c ，m e d i aa c c e s s c o n t r 0 1 ) 层和链路接入控制( l a c ，l i n ka c c e s sc o n t r 0 1 ) 协议层的原理和功能以 及它们之间的关系进行具体分析。如下图： 图2 3 网络分层结构 1 无线物理层 无线物理层完成各种物理信道的处理，包括编码、解码、调制、解调、扩频、 解扩等。c d p t j 2 0 0 0i x 是由i s 一9 5 发展而来的，后向兼容i s 9 5 无线链路特征， 同时弓f 入了更多的新技术，比如增加了反向导频信道，进而可以实现反向的相 6 南邮工程硕士论文 c d m a 数据业务优化 干解调，提高了反向信道的增益；在前向信道上弓 入了快速功率控制，降低了 前向信道的干扰：进入t u r b o 编码保证了数据应用的可靠性；信道结构更加丰富 等等。 2 、媒体接入控制( m a c ) 层 m a c 层控制c d m a 2 0 0 01 x 中多种业务到物理层的接入过程，m a c 定义和分配空 中接口的逻辑信道t 并控制移动台接入这些共享的逻辑信道。在m a c 层中，有 r l p ( r a d i ol i n k p r o t o c 0 1 ) 、s r b p ( s i g n a lr a d i ob u r s tp r o t o c 0 1 ) 和复用予层3 个实体。r l p ( 无线链路协议) 主要负责数据业务的传递，是一种面向连接的，基 于否定应答的数据发送协议，对发送过程中的错误进行声明，“尽力而为”地保 证其服务质量，便于高层避行处理。s r b p ( 信令无线突发协议) 主要负责信令信息 的传递，是一种基于无连接协议的实体，它与复用子层的公共信道部分相关联。 复用子层主要根据资源的使用情况和服务质量的要求将逻辑信道映射到物 理信道。 3 、链路接入控制( l a c ) l a c 主要是保证高层信令在c d m a 2 0 0 0l x 无线信道上传输的可靠性。上层的 信令信息和突发数据有关的逻辑信道必须经过l a c 层的处理才能进入m a c 层，不过 语音和数据业务不经l a c 的处理直接进入m a c 层。l a c 层包括5 个功能子层：鉴权子 层、a r q 子层、寻址子层、功用子层、分割和重装子层。其中鉴权子层只是用于 接入信道，完成部分鉴权功能；a r q 子层为逻辑信道提供s d u ( s e r v i c ed a t au n i t ) 的可靠传输，并排除重复的发送；寻址子层只用于公共信道上，对特定的m s 提供 标识，以便消息能被相匹配的手机接收；功用子层主要对l a c p d u ( p r o t o c o l d a t a u n i t ) 进行打包和拆包；分割和重装( s a r ，s e p a r a t ea n dr e a s s e m b l e ) 子层 主要完成c r c ( c y c l i cr e d u n d a n c yc h e c k ) 功能，将处理后的p d u 切成适合m a c 。层 处理的数据片。 2 。1 4c d m a 2 0 0 0i xr p 接口协议栈分析 无线接入节点和p d s n ( 分组数据服务节点) 之间的接口为r p 接口，目n a i o a 1 1 接口，是p c f 和p d s n 之间的标准接口。a i o 接口用来承载话务，a l l 接口用来承 载信令。 南i n t 程硕士论文 c d m a 数据业务优化 r - p 接口涉及到的协议包括：g r e 协议、i p 协议、u d p 协议和链路层协议，另 夕b r - p 层承载的是p p p 协议。下面将对r ，p 接口涉及到的具体协议进行详细分析。 1 网际协议( i p ) i p 协议主要完成路由功能，用于用户数据和信令的路由。目前采用的是 i p v 4 1 p 的开放性使得上层的应用和下层的承载网络没有必然的联系，应用服 务和承载网络技术按照其独立的方向发展，加快了技术发展的速度。 2 用户数据报协议( u d p ) u d p 提供非面向连接的、不可靠的数据传输链路，在数据传输之前不需要先 建立连接，传输数据的可靠性需要上层应用软件来保证。u d p 用来承载不需要可 靠数据链路( 如i p ) 的a l l 信令协议的p d u ，如隧道创建、维护、终止信息和计费 信息等。u d p 不提供流量控制的功能。 3 通用路由封装( g r e ) 协议 g r e 是一种隧道协议，它规定了如何用一种网络协议去封装另一种网络协 议的方法。g r e 只提供了数据的封装，并没有加密功能来防止网络侦听和攻击， 所以在实际应用中常和i p s e c 一起使用。p p p 的协议数据单元必须经过g r e 的封装 后才能在p c f s f g p d s n 之间的i p 网中进行传输。多个用户可以共享一条g r e 隧道。用 s e s s i o ni d ( r p g r e 中的k e y 字段) 区分一条g r e 隧道中的不同用户。 4 点到点协议( p p p ) p p p 提供了在第二层点到点串行链路上传输多协议数据包的标准方法，常 用于速率不是很高的情况。p p p 不仅可以封装多协议数据包以消除多协议数据包 的歧义，p p p 还可以提供链路控制协议( l c p ) ，p p p 还通过n c p 协议来建立和配置不 同网络层的协议，得n i p 地址。为了在点到点链路上建立通信，p p p 链路的每一 端必须首先发送l c p 包进行配置和测试数据链路，l c p 通过交换配置包来建立连 接。在链路建立之后和允许交换网络层协议包之前，对等实体可能要进行鉴权。 默认不需要鉴权，如果需要鉴权则必须在l c p 链路建立阶段使用该鉴权协议，鉴 权应该在链路建立之后尽快完成，并应该允许一些重传。 2 1 5 简单工p 和移动i p 目前网络中，每个节点都有自己的地址，网络中的其他节点都通过这个地址 来访问这个节点。c d m a 2 0 0 0 网络也不例外，每个手机拨号上网后，p d s n 都会分 南邮t 程硕十论文 c d m a 数据业务优化 配给手机一个地址，分配的地址随着业务类型的不同而不同。在3 9 p p 2 的规范中 无线网络i p 有简单i p 和移动i p 两种。 下图说明了手机使用简单i p 在两个p d s n 之间切换过程。 图2 4 简单i p 切换示意图 1 ) ，手机和p d s n l 建立一个p p p 连接，并从p d s n l 获得一个i p 地址，接入 网络，开始使用分组数据业务；2 ) ，手机利用这个地址与相应的网络节点( s e r v e r ) 进行通信；3 ) ，手机移动到p d s n 2 服务区域；4 ) ，手机和p d s n 2 建立一个新的 p p p 连接并且获得一个新的i p 地址；5 ) 手机用新的地址去和网络节点( s e r v e r ) 进行通信。 下面是手机使用移动i p 时候在对方p d s n 进行分组数据业务时的流程： 图2 5 移动i p 切换示意图 1 ) 手机通过f a 发送分组包给s e r v e r ；2 ) s e r v e r 将应答包送给h a ，因为手机 的i p 地址和同一个网络中的h a 的地址相同；3 ) h a 通过虚拟隧道将包送给f a ；4 ) f a 将数据包送给手机。 南f la i l t 程硕士论文 c d m a 数据业务优化 从上面的两个例子可以看出简单i p 和移动i p 的区别：1 ) 移动i p 需要h a 和f a 的参加；2 ) 移动i p 引入虚拟隧道的概念；3 ) 使用移动i p 时候，与手机的i p 地址 和同个网络中的h a 地址相同。 目前大部分网络中，只使用简单i p 。 2 2c d m a 2 0 0 0i x 数据业务的进行 数据业务可以使用f c h ( f u n d a m e n t a lc h a n n e l ，基本业务信道) 和 s c h ( s u p p l e m e n t a i c h a n n e l ，补充业务信道) 两种业务信道。通常首先使用f c h ， 当数据量大的时候，再使用s c h ，本节讨论使用s c h 的情况，也就是进行高速分组 数据业务的情形。 在进行分组数据业务的过程中，由于数据被分组，因此可以实现s c h 复用。 也就是说，s c h 并不像f c h 一样专供某个用户使用，而是可以为多个用户共享。s c h 采用时分复用，每个用户占用的时间并不固定，因此分组数据业务首先需要确定 两类关键的参数：传输特性和q o s ( q u a l i t yo f s e r v i c e ，服务质量) 特性。 传输特性就是s e t t 业务速率、起始时间和持续时问。由于是分组数据业务， 终端根据需要传送的数据量发出s c r m ( s c hr e q u e s tm e s s a g e ，补充业务信道请求 消息) ，提出业务速率和持续时间申请，持续时间以2 0 m s 为单位。基站根据系统 资源情况，分配相应的资源，决定起始时间，并通过e s c a m ( e x t e n d e ds c hc h a n n e l a s s i g n m e n tm e s s a g e ，扩展补充业务信道分配消息) 通知终端。 q o s 特性包括是否采用可靠模式( 分组数据业务默认采用非可靠模式) 、优先 级、最低速率、最高错误率、最大延迟时间等。q o s 特性在双方进行业务协商时 确定。高速分组数据业务建立的典型流程如下图所示。 量业塑堕里生! ：堡兰 呈旦坚垒塑塑些箜垡垡 b ，。i 。“日 m m n 并诖# 豫j 请b 龉c mi n m t ms c 1 n i p m 訇2 - - 6 高速分组数据业务建立的流程图 扩展补充业务信道分配消息内容参见表2 1 和表2 2 。 塑坚三堡堕主望皇 ! 旦坚垒塾塑些塞：垡坐 表2 1扩散补充业务信道分配消息 ! #段 幽奋肝倒 甄 i i ； s 1 r 1 m 矗u n ir 粒川瞄瞄，训v r e 。s ( hd i xd u r a t , o n j ： 啦 钾婶繁村删划 黼 c s e j k d d ， b 叫“ i + 打 盘啦势馈j 韪埘幔擞戎 u s s c r ms e qn u m 姥甜乜龠 充业务佑j ：c l 请一r 懈恩蚌鲋j 林一落州m 禽， s c r ms 0n u m 卦柏i k 备f h 落i i ￥求消息r 列r j d d 】n f 0 一j n c i 址诬觇岔科血理 嘉_ ； 、似盘j f p ( ：p r ic i n 曲棼拧划御引瓤嚣 r f 一c i 哪i n c i ，i t o e d 垃哲也岔 i 甜补托业磐绱逊配倒饪意r 乖也冀) n ( 州r e v 。c f gr c 二s j 二仃仆如! r * 髓l n 耐挂进球敷 k e vs c h ml 如朴允岫* 愤避棒锻 r e vw a l s i i ，i d t ，讣业为体嫩w a i 曲目 r e vs c jr a i8 r l r 捧觅北芬 “】女畦中 h kr mh vs “ l 。t 扑克姐* 豫通戢麓 r e vs c ”n u r a i i o n【 r 扑允妊静悄髓掎维u r t ! vs c t ih a “r1 i m ei n c l 址a ，乜膏 f j 觅_ p 务情盥f 始时问杯盘 r e v 。s c 。s t a r t it m e l 拍挣刊 钾僻道玎蚺时刚 f ”r c y g i n c l u d e d 显书趣卉，玎扑东螗劳伪越彤骨衍离t 也芹j f o r s c hl 惟r 、r e p ff t 补赶蛆簪精通f e r 搬话# 忐r 羊撤协j n u mf u r0 f - - ，r e c sf ”补竞扎舟 。l 邋魁抖k 嫌教( 1t n u m j u i 姗j o 睁f j ) ：奶搬酌f 打朴赴札丹忙j 赶歃融1 巾j p i t p n 肄螬p n 抒删的 i l i 黼年数 “mp io r 鼻e c i n c i 显雷乜舟斛l 导蛳i ；息靠軎刊、乜鼻， a c # t v p “r 。r e c j y p e 昝靛协臆也泶踅璀 r i ! c ：o n o i e n 肆掘 | 莩息m 被睦艘 t y p er 5 j k 。 位i i c t d s 坤转 体阻“承 d o gs c h ( fi n d e x f 钉外危韭务信，芭鸦豢，：| q o fm a s k i ds c h j j ；= 拼 室荫数0 0 1 ；f w a l 曲料 璺荆 n u m 。f d rs n f 丹i l j _ _ 的l 、f y 卜充虮务骷邋教艟 h 球一s c h d r 4 r 朴赶拽势体j 电枷、泓 f o r 5 c 一r a r f 乱 花q * 佑道速萃f7 68 k b i “s ) f o r c d u e a r l o n f 钉扑凫啦丹怡逝扮媾 i = 删7 1 删 2 南邮工程硕士论文c d m a 数据业务优化 表2 2 扩散补充业务信道分配消息( 续) 字段内容示例说明 f o r s c hs t a r tt i m e i l 是否包含下行补充业务信道开始时间标志( 自 n c l 含) f o r s c h s t a r t _ t i m e 1 6 下行补充业务信道开始时间 s c c li n d e xo 补充业务信道码索引 f p ci n c ll 是否包含下行功率控制参数标志( 包含) f p c o d es c h 1 下行功率控制模式 f p c s c h o s c h 初始外环功率控制参数设置标志 i n i t _ s e t p t _ 0 p f p c s e c c h a n第一补充业务信道索引 n u ms u p1 补充业务信道数量 s c hi do 补充业务信道标识 f p c s c h + f e r 1 0 补充业务信道f e r 指标( 5 ) f p c s c h 。i n i t s f t p t 5 6 s c h 初始外环功率控制参数( 7 d b ) f p c _ s c h _ m i n s e t p t 0 s c n # b 环最小功率参数 f p c s c h m a x s e t p t 1 1 2 s c h # b 环最大功率参数( 1 4 d b ) f p c _ t h r e s h s c h i n c l 1 是否包含补充业务信道报告门限标志( 包含) f p c j e r p l j h r e s hs c h 2 4 补充业务信道报告门限( 3 d b ) r p ci n c l0 是否包含上行功率控制参数标志( 不包含) r p cn u ms u p 补充业务信道数量 s c hi d 补充业务信道标识 r l g a i n s c h p i l o t 补充业务信道功率偏置参数 数据业务是一个多次发送数据包的过程，由于s c h 时分复用，每当基站有新 的数据包需要传输时，都需要为终端分配相应的补充业务信道资源。基站第一次 分配s c h 时发送的是e s c a m ( 扩展补充业务信道分配消息) ，以后再分配新的s c h f l 寸， 基站就不需要再发送复杂的e s c a m 消息，而是发送简单的f s c a m m ( 下行补充业务信 道分配简化消息) 。此消息中只包含f o r - s c h i d 、f o k s c h s t a r t _ t i m e 、 南邮工程硕士论文 c d m a 数据业务优化 f o rs c hd u r a t i o n 和s c c li n d e x 字段，可以看成是e s c a m 消息的子集，消息中 f o rs c hi d 和s c c li n d e x 需要参照前面接收到的e s c a m 消息。很明显，消息发送 时刻与消息中指定的f o r s c h s t a r tt i m e 之间有延迟。一个典型的数据业务的信 令过程下图所示。 f s c a m n “ m m “2口 弱。 i 删删i u ，u 取 j n l m o j j 鞋馕 n 燃，w l l 鞴 娇tj l m h r 3 rs c i s 1 嘲。删 图2 7 数据业务信令过程 2 3c d m a 2 0 0 01 x 分组数据业务主要参数分析 本节我们主要讨论一些在c d b i a 2 0 0 0l x 中针对数据业务新增的一些重要的空 中接口参数，这些参数大部分都与补充业务信道s c h 有关。对于其中的核心参数 我们用大篇幅作了详细的介绍。本节中，前向s c h 用f s c h 表示，反向s c h 用r s c h 表示。 2 3 1 补充信道运行参数 1 f o r s c h d u r a t l 0 n ( 1 ) 定义：基站分配f s c h 的时间。 ( 2 ) 允许值域：o 1 4 ( 1 5 代表无限期分配) 。 ( 3 ) 建议值域：8 l l ( 以2 0 m s 为单位，例如设置为8 即为8 x 2 0 一1 6 0 m s ) 。 ( 4 ) 说明： o 代表基站通知移动台终止当前分配。即如果移动台目前没有使用f s c h ， 不应收到f o r s c h d u r a t i o n 值为零的消息( 例如e s c a m ) 。 f o r s c h d u r a t i o n 的值按照网络负载情况可以动态设置。例如，如果网络 上只有一个数据业务用户，则可以给该用户提供无限期分配。当另一个用户到来 后，可以取消该分配，改为有限期分配。 前面提到的e s c a m 中规定的数据速率为固定数据速率，在没有发送出另一 个速率不同的分配前不能改变。 一 南邮t 程预士论文 c d m a 数据业务优化 ( 5 ) 设置折衷： 如果设置过低( 例如1 ) ，信令负载变得很重，占用无线链路容量。但是设 置低时如果基站调度程序很快，吞吐量可能会提高，因为此时调度程序能够更快 地适应信道状态。 如果设置过高，信道灵敏度会降低，从而大大降低了吞吐量。 如果采用大的f o r s c h d u r a t i o n 值，则强烈建议如果基站决定的分配值不 合适( 通过查看相关的f c h 增益、r l pn a k s 的频率或者移动台发送的任意p s m m s 中 的导频强度得知) ，可以在任何时候取消分配( 通过发送个e s c a m 来取消) 。 2 r e v s c h d u r a t i o n ( 1 ) 定义：基站分配r s c h 的时间。 ( 2 ) 允许值域：0 1 4 ( 1 5 代表无限期分配) 。 ( 3 ) 建议值域：8 i i ( 以2 0 m s 为单位) 。 ( 4 ) 说明： o o 代表基站通知移动台终止当前分配。即如果移动台目前没有使用r s c h ， 不应收至i j f o r s c h d u r a t i o n 值为零的消息( 例女d e s c a m ) f o r s c h d u r a t i o n 代表基站允许移动台无限期地在r s c h 上发射。与前向 链路情况不同，一般不推荐这种分配方式，因为基站不能控制什么时候移动台可 以发射。这增大了移动台干扰其他移动台的几率。 r e v _ s c h d u r a t i o n 的值按照网络负载情况可以动态设置。例如，如果网络 上只有一个数据业务用户，则可以给该用户提供无限期分配。当另一个用户到来 后，可以取消该分配，改为有限期分配。 应该仔细选择r e v s c h d u r a t i o n 和r e v s c h d t x d u r a t i o n 的设置。 ( 5 ) 设置折衷： 此参数与参数d u r a t i o n 紧密相关但不完全相同，d u r a t i o n 是移动台在s c r m 中的s c r m _ r e q - - b l o b 中设置的。d u r a t i o n 代表移动台的请求， 而 r e v s c h d u r a t i o n 代表基站的分配决定。 如果设置过低( 例如1 ) ，反向和前向链路上的信令负荷就会变得很大，消 耗无线链路容量( 反向链路上的s c r m s 和前向链路上的e s c a m s ) 。但是设置小时如 果基站调度程序很快，吞吐量可能会提高，因为此时调度程序能够更快地适应信 南j 1 “i 程硕士论文 c d m a 数据业务优化 道状态。另一方面建立一个r - s c h 的时延。 如果设置过高，信道灵敏度会降低，从而大大降低了吞吐量。 前面提到的e s c a m 中规定的数据速率为固定的数据速率，在没有发送出另 一个速率不同的分配前不能改变。 3 r e v s c h d t x d u r a t i o n ( 1 ) 定义：基站在分配r s c h 后允许移动台最长暂停发射的持续时间。 ( 2 ) 建议值域：r e v s c h d u r a t i o n 的一半。 ( 3 ) 说明： r e vs c h d t x d u r a t i o n 是基站控制的一个信令参数，它决定了在反向链路 上移动台可以终止或暂停传输的最长时间，如果移动台暂停传输时间超出了这个 限制，它必须释放占用的业务信道。 r e v s c h d t x d u r a t i o n 的设置与r e v s c h d u r a t i o n 紧密相关。如果前者设 置的值低于后者，则表明基站希望移动台在r e v s c h d t x d u r a t i o n 时问一结束不 发送任何消息就释放r - s c h ；如果前者设置的值高于后者，则表明基站分配给移 动台全部的r - s c h 持续时间，而移动台根据需要使用部分或全部的分配时间。显 然，这会浪费无线链路容量。 基站使用r e v s c h d t x d u r a t i o n 需要考虑平衡两个目标：首先，允许正常 数据传输时可能发生的短暂的d t x 。这使得移动台在不失去反向s c h 的情况下，在 两个突发之间有短暂的停歇。其次，快速识别何时移动台传输完毕。这样，移动 台就可以在传输完毕之后马上释放反向s c h ( 通过反向s c h 请求取消现有分配) 。要 达到这些目标，r e v _ s c h d t x d u r a t i o n 参数建议设置为r e v s c h d u r a t i o n 的一 半，既避免反向s c h 频繁进入d t x 、又保证在确实无数据发射时及时进入d t x 。 ( 4 ) 设置折衷： r e v - s c h _ d t x d u r a t i o n 设置过低会降低性能，因为这样的话数据传输中的 任何小的停顿都会触发移动台释放r s c h 。如果随后它需要s c h ，则必须发送s c r m 并等待基站发送新的分配，显然，附加的s c r m 的信令负载会浪费反向链