CDMA信令系统总述

1、CDMA信令系统1 绪论11 蜂窝移动通信网的发展本世纪80年代以来，随着人们对通信需求的快速增长，个人通信网（Personal Communication Network）技术逐渐原以为各地发达国家重点研究、重点研究的关键领域。个人通信网融卫星通信、移动通信、光纤通信和现有的陆地公用固定网于一体，能够实现在任何地点、任何时间与任何人建立起通信链路，传输话音、数据及图像信号。个人通信网的核心技术少不了能够提供足够多容量的蜂窝移动通信系统，该系统应具备良好的传输质量，较高的数传速率和优越的频谱利用率。近年来，蜂窝移动通信系统的发展经历了一个从模拟网到数字网，从频分多址（FDMA）到时分多址（TD

2、MA）和码分多址（CDMA）和过程。1983年推出的美国的AMPS系统，1985年推出的英国的TACS系统，都是FDMA（频分多址）模拟系统，两者大体类似，只是前者为800MHZ系统，频道间隔为30KHZ，控制信号传输速率为10kb/s；拉开距离国900MHZ系统，频道间隔为25KHZ，控制信号传输速率为8kb/s。随后发展起来的泛欧GSM、DECT，加拿大的CT3系统为TDMA数字网，其中GSM系统在网络性能和容量上较模拟网有了重大改善，因此倍受推崇。然而，从1992年开始，在美国又出现了一种全新的数字蜂窝移动通信系统CDMA系统。该系统采用码分多址直接序列扩频（DS/SS CDMA），相比

3、较而言有两大突出优点：一是系统抗干扰能力增强，特别对移动通信系统普遍存在的频率选择性衰落，多径衰落有着极好的抵抗能力；二是系统容量增大。CDMA系统所有用户在一定区域内，使用同一个频段，他们通过使用互不相关的伪随机（PN）码作为扩频序列来相互区分，系统容量最终取决于载波干扰比（C/I），面不直接受带宽的限制，因此，借助于功率控制等技术，CDMA系统的容量一般是模拟系统的1020倍，是GSM系统的2倍左右。而且在系统工作时，CDMA小区赔不是通话的用户数可以在满负荷情况下适当地有所啬，代价只用户的通话质量略有下降，这就是所谓的软容量。上述这些特点使得CDMA蜂窝移动通信系统极有可能在将来的个人通

4、信网中发挥巨大的作用。12CDMA系统概述码分多址（CDMA）蜂窝移动通信系统的网络结构如图11所示。公用电话网PTSN移动电话交换中心MTSO基站基站移动台移动台移动台移动台SS7SS7或LAPDTDMCDMA图1.1CDMA系统的网络结构在CDMA系统小区内，基站与移动台之间采用异频双工码分多址方式工作，基站一般通过微波或光纤同移动电话交换中心（MTSO）用时分双工（TDM）方式连接起来，最后MTSO通过7号信令（Common Channel Signalling）与当地公用电话网（PTSN）联络。基站与MTSO之间的信令可以是7号信令，也可以用其它数据控制规程LAPD，而移动台与基站之间

5、的信令关系正是本书所要详细介绍的内容。在CDMA小区内，基站和移动台都采用直接序列扩频QPSK市制方式，即用节普速率（Chip Rate）为1.2288MHZ的伪随机（PN）序列对2421比特，用来区别不同的移动台用户；另一种码称为异频（Pilot）PN导引伪码序列，它有I、Q两路，长度为215比特，用于扩频系统中QPSK调制，其依稀可以区别512个不同的基站。另外，否认是前向通道（基站移动台）还是反向通道（移动台基站），都采用一组64个两两下次的Walsh函数按逻辑区分了同一基站下的64个不同的信道；在反向通道中，每6个基带信息比特选择个Walsh函数序列进行下次扩频。为提高能力，CDMA系

6、统还采用了块交织技术和约束度K9的卷各编码/维特比解码。图1.2和图1.3分别为前向通道及反向通道的编码、调制结构示意图。卷积编码块交织长码发生器滤波器滤波器Wslsh函数 I路PilotPN序列 cos2 fct序列I(0<=i<=63)信息系列 信道 (0<=i<=63)Q路PilotPN序列sin2 fct图1.2前向通道纠错编码、调制示意图I路pilot PN序列cos2 fct64选1卷积编码块交织长码发生器×滤波器滤波器××Walsh函数序列0Walsh函数序列1Walsh函数序列63Q路pilot PN序列sin2 fct信息

7、序列图1.3反向通道编码、调制示意图在信号接收方面，CDMA系统最大的特色是采用了瑞克（Rake）接收机。在FDMA及TDMA系统中，对多径信号的处理是消极地均衡和剔除，而CDMA及TDMA系统中，对多径信号的处理是地均衡和剔除，而CDMA系统则充分利用了含有信息量的多径信号，对其进行功率叠加，使得信噪比在为改善。我径信号的这种处理过程由Rake接收机完成，如图1.4所示。Rake接收机内一般有4个相关器单元，其中1个用于动态搜寻当前帧内3路最强的多径信号，然后它命令另外3个相关器单元分别跟踪接收这3路信号。最后，将这3路接收到的信号加权合并作为Rake接收机的输出，而加权因子与各路信号的信噪

8、比成正比。这样，Rake接收机就充分利用了多径信号的能量，化消极因素为积极因素，体现了CDMA技术的优越性。A/D转换相关器1相关器2相关器3搜寻相关器加权合并输入输出图1.4Rake接收框图1.3CDMA系统信道类型1.3.1 前向信道 在CDMA蜂窝移动通信系统中，每个小区内的前向信道（基站移动台）共有64个信道，分别由Walsh函数序列0到序列63提供正交隔离。这64个信道分为四种类型：Pilot（导频）、 Sync（同步）、 Paging（寻呼）、 Forward Traffic（前向话音）信道。Pilot信道每个小区只有一个，它由Walsh函数序列0提供正交调制。Pilot信道信号不

9、含任何信息，它只提供同步信号，供移动台采集获取相干解调时所需的载波相位参考。Sync信道每个小区只有一个，它由Walsh函数序列32提供正交调制。Sync信道信号主要提供基站PilotPN码的偏移量及系统标准定时。系统识别符等信息。移动台只在初始化时采集接收Sync信道信令，之后不再使用。Paging信道每个小区最多可以有7个，分别使用Walsh函数序列1序列7。其中，使用Walsh函数序列1的称为主Paging信道。Paging信道主要用于寻呼移动台收听。传送系统参数。管理移动台的登记工作以及为移动台分配信道。Forward Traffic信道每个小区至少有55个，分别以Walsh函数序列8

10、到序列63（除序列32以外）提供正交隔离。Forward Traffic信道用于基站向移动台传送话音、数据以及有着信令，而且，信令可以在一帧内与话音或数据从那时起传送，其格式如下：帧头话音/数据信令帧尾1帧：其中，话音（或数据）、信令所占长度可以调整。1.3.2 反向信道在CDMA系统中，每个小区内的反向信道（移动台基站）有两类信道：Access （接入）、Reverse Traffic（反向话音）信道。在小区内，每个Paging信道下可对应最多32个Access信道、移动台选择它所监视的Paging信道下的某一个Access信道作为自己的接续信道，完成忏呼叫（始呼）、响应呼叫和位置登记等工作

11、。Access信道采用随机接续时隙ALOHA（slotted-ALOHA）方式，在这种方式下，移动台的每个接续信号在时隙的起点处开始改善，然后随机地等待一段时间（1601360ms）。其间，如果基站没有通过Paging信道向移动台发出认可信号，则表明接续信号在信道中发生了碰撞，移动台就选择一个时隙，重复改善该接续信号。反向话音信道与前向话音信道基本相似，只是它不用Walsh函数序列来区分信道，而是每6个基带信息比特选择1个Walsh函数序列进行正交扩频。1.4 CDMA系统信令类型在CDMA数字蜂窝移动通信系统中，基站和移动台之间的信令关系非常复杂。首先，在CDMA蜂窝网中，作为信令信道有多种

12、类型。例如，前向信道可分为Pilot信道、Sync信道、 Paging信道、前向 Forward Traffic信道，不再是简简单单地只有控制信道与话音信道之分。其次，由于CDMA系统采用了许多独特的处理方法，因此，虽然系统性能有了很大的提高，但却使信令系统非常复杂。概括地说，在CDMA系统中，基站和移动台之间的信令系统应能提供以下服务：（1）参数传递（包括系统配置参数和移动台状态参数）；（2）链路管理（包括通信链路的建立及拆除）；（3）服务方式管理（包括服务项目的选择和磋商、特殊服务请求等）；（4）高层管理（包括位置登记、越区切换、功率控制等）。1.41 参数传递信令这部分信令主要在Sync

13、同步信道和Paging寻呼信道中使用，用于基站向小区内的移动台通报系统配置、邻近小区参数、信道分配情况以及信道参数等等。如Paging信道中的System Parameters Message(系统参数)信令包含以下内容：系统识别符、网络识别符、基站识别符、基站级别、该基站所支持的Paging信道数、位置登记参数、Access信道最大时隙数等等。其它还有System Parameters Message(系统参数)、Neighbor List Message、 CDMA Channel List Message 、 Sync Channel Message（同步信道）等信令。参数传递信令前向及

14、反向话音信道中出现，主要用于基站及移动台在通信链路建立之后，相互传递有着参数。如基站在前向话音信道中发出的In-Traffic System Parameters Message信令和移动台在反向话音信道中发出的Parameters Response Message（参数响应）信令。1.4.2 链路管理类信令这类信令用于前向及反向话音链路的建立及拆除，其中用于建立链路的信令，如移动台始呼信令Origination Message和基站寻呼信令Page Message，大都出现在Paging和 Access信道中：而用于拆除链路的信令，如释放命令ReleaseOrder，则出现在前向和反向话音信

15、道中，与话音同帧分时传送。1.4.4 高层管理信令这类信令用于CDMA系统中的位置登记、越区切换、功率控制等过程，是提高系统性能的重要组成部分。1） 位置登记移动台的通过登记过程向基站报告当前的位置、状态、识别参数、加密参数等信息，这有助于基站及移动电话交换中心对移动台进行定位，准确寻呼移动台及接收其呼叫。位置登记有多种类型：上电登记上、受命登记、隐含登记和话音信道登记，基站可以灵活地有选择性地使能某些登记类型，做到既准确、及时，又不过多地加重信道的工作负荷。2） 越区切换当移动台在通话过程从一个小区运动到另一个小区时，其通信链路就要从原小区基站转移到新的小区基站，并保持通话，这就是所谓的越区

16、切换。由于CDMA蜂窝采用小区制，因此越区切换在系统中非常频繁。如图1.5所示，切换时，移动电话交换中心（MTSO）指令两个跟移动台最近、Pilot导频信号最强的基站A和B同时与移动台建立通信链路，MTSO从这两个基站送来的信号中挑选一个信噪比较高的作为接收信号，而移动台则利用Rake接收机同时捕捉接收两个基站发出的信号。由于CDMA系统所有用户在一定区域内使用同一个频段，移动台在越区切换时并不改变频率，不会发出话音或数据中断的现象，所以对通话质量并无影响，故称作软切换（Soft Handoff）。软切换保证了系统的通信性能，但却影响了系统容量，而且需要相当复杂的信令及流程加以支持。常用的越区

17、切换信令有：前向话音信道中的Handoff Direction Message(切换方向)，反向话音信道中的Pilot Strength Measurement Message（导引强度测量）和Handoff Completion Message（切换完成）。图1.5 越区切换示意图3） 功率控制为了克服CDMA系统所特有的远近效应，达到高的系统容量和好的通信性能，CDMA蜂窝移动通信网在话音信道采用了功率控制技术。由于基站受阻塞的可能性及受影响程度远大于移动台，因此，反向通道功率控制的精度、速度及动态范围都应大于前向通道。（1） 反向通道功率控制 反向通道功率控制分为开环和闭环两种。其目的是

18、使所有移动台发射的信号功率在到达基站接收点时为一个常值。开环工作时候，移动台对基站的Pilot导引信号的功率进行测量，如图1.6(a)所示，并根据此调整自己的发射功率，如图1.6(b)所示。开环控制只是一个粗调的过程，反向话音信道还使用闭环控制以提高精度。此时基站的作用非常重要，它对接收到的帧信息进行评估，计算出误码率。如果误码率高于预设的门限，就以800Hz的频率在前向话音信道中插入一个bit命令Power-down(“1”)。移动台根据这1bit的信令对自己的发射功率再做小幅度的调整，使得基站收到的移动台信号功率在一个常值的上下波动，如图1.6(c)所示。图1.6 功率控制示意图（2）前向

19、通道功率控制前向通道功率控制的目的，是在不影响正常进行的前提下，尽可能的降低基站话音信道的发射功率，以减小信道间的串扰以及对相邻小区的干扰，提高系统的性能和容量。前向话音信道功率控制的过程是：首先，基站的发射功率从一个初值不断的小幅向下调整，使移动台接收的信号功率逐渐下降。当移动台发现收到的信号的误码率高于预设的门限时，就通过反向话音信道中的Power Measurement Report Message（功率测量报告）信令向基站汇报。基站根据移动台汇报的误码率，提高前向的话音信道的发射功率，随后，基站再次小幅降低自己的发射功率，重复这一个过程。2 CDMA系统的安全性为了防止非法用户对无线信

20、道及其信息的窃取和破坏，蜂窝移动通信系统必须重视安全性问题。另外，随着通信事业的发展，人们不仅要求通信手段更便捷、通信内涵更丰富，而且对通信的可靠性以及保密性问题也提出了更高的要求。CDMA数字蜂窝通信网在系统安全性方面具有天生的优势。首先，由于采用了数字通信，就为各种加密手段提供了方便。例如话音的时域交织。其次，CDMA技术采用了扩频调制的手段，信号频谱宽，抗干扰和隐蔽性强。第三，CDMA系统采用了伪随机码直接扩频，长码长度达2421比特，扰乱加密性好。另外，CDMA还能通过移动台用户身份的认证、信令的反向确认以及信令的内容的加密来提高系统的安全性和可靠性。21 信令的传递格式以及可靠性在C

21、DMA蜂窝移动通信系统中，信令及信道的种类很多，因此信令的传递格式不尽相同。但是，从整体而言，CDMA系统的信令传递格式与7号信令非常相似，有些编排方式甚至完全相同。下面时参照7号信令格式得到的CDMA系统信令的一般传递格式：MLMTBSNFSNFIBBIBSIFRSCRC长度： 8 8 3 3 1 1 8n 不定其中，ML为信息长度，MT为信息类型，BSN为反向确认序列号，FSN为本信息列号即前向待确认序列号，FIB和BIB分别为前向及反向确认位，SIF为信令内容，RS为保留字。另外，每一帧信息还有1630bit CRC校验位。在CDMA系统中，为了保证信令传递的可靠性，采用了两级保护措施。

22、第一级措施为物理层保护。此层分为两种，一种就是多比特位的CRC校验，另一种称作反向确认过程。反向确认过程借鉴于7号信令方式，它的工作原理是：CDMA系统为待发送的每一个信令消息编一个序列号FSN，若该信令需要接收方在收到后，就将它此时正要发送的信令的BSN置成同刚收到的FSN一样。同时将BIB位置成1表示以及接受。这样，CDMA系统在一条信令消息中还包含了对接收信令的确认，既实现了挂钩，又不单独占用信道，体现了高效率。在CDMA系统中，第二级保护措施称为信令层保护，它由移动台的Order信令完成。移动台的Order信令中有一条命令Mobile Station Reject Order，当移动台

23、发现收到的信令与规程不符、格式不对或者无法译码、无法执行时，就通过该命令通知基站。基站可以在检查确认后，再次发送原始信令或改正后的信令，以排除可能出现的误码。同第一级保护措施相比，信令层保护措施在更高级别上保证了信令传递的可靠性，并能防止系统出现错误指令和误动作，提高了系统的有序性和安全性。22认证和识别 2.2.1 移动台识别参数1） 移动台识别码（MIN）移动台识别码（MIN）是34bit二进制码，它由10位用户电话决定。具体过程如下： MIN2 MIN1NPANXXXXXXMIN长度 10bit10bit 4bit 10bit第一步：将10位用户号码的前3位映射成10bit的MIN2：(

24、1) 计算100D110D2+D3111，其中D1为高位，D3为低位，数字0处理成10。(2) 将上述结果表示成10bit二进制数。第二步：将10位用户号码的第二组前3位用上述方法映射成NXX。第三步：将10位用户号码的第7位表示成4bitBCD码×（同样，数字0处理成10）。第四步：将10位用户号码的最后3位映射成XXX，方法同第一步。2） 电子序列号（ESN）电子序列号（ESN）是32bit二进制码，它由制造厂商出厂前烧定，用户不能更改。ESN由制造厂商代码（MFR CODE）和序列号组成，它保证每一移动台具有一个不同的电子序列号。3） 移动台级别码（SCM）8bit移动台识别码

25、必须存储于移动台中，它包含了以下内容：是否采用时隙方式、功率级别、宽带、传输方式等。2.2.2认证认证时提高蜂窝无线通信系统安全性的重要手段，它可以在通信的任何阶段进行，用于基站确认移动台用户的身份，以防止无线信道被非法用户冒名窃用。认证过程实际上是移动台和基站之间进行信息交换，只是当证明移动台与基站拥有完全相同的保密数据SSD时，认证才算成功。各个认证过程的输入参数如表21所示表21 Auth_Signature 算法输入参数表输入参数RAND_CHAL_LENGE（32bit）ESN（32bit）AUTH_DA_TA（32bit）SSD_AUTH（64bit）SAVE_RE_GESTERS

26、（16bit）过程登记RANDESNMIN1SSD_AFALSE始呼RANDESN拨号数字SSD_ATRUE被呼RANDESNMIN1SSD_ATRUE基站要求认证256×RANDU+MIN2的低8位ESNMIN1SSD_AFALSE基站要求SSDRANDBSESNMIN1SSD_A_NEWFALSE（1）SSD（Shared Secret Data）是一个128bit的保密样板，它存储于移动台的半永久性存储器以及基站数据库中，它由2个bit的子域构成：SSD_A和SSD_B。SSD_A支持认证过程，SSD_B支持CDMA的话音加密和信息确认。（2）RAND是一个32bit的暂存随机

27、值，移动台从Paging的信道中最新一个Access Parametres Message信令中获取该值。（3）Auth_Signature算法是一种公用加密算法，它不对用户公开，其输入参数已经在表21中列出。下面介绍一下各种认证过程。（1） 移动台登记的认证当基站发出的Access Parameters Message信令中的AUTH值设为“01”（标准认证模式）时，移动台登记就须进行下列认证过程：首先，移动台执行Auth_Signature过程，输入参数见表21。该过程输出一个18bit的认证签名AUTH_SIGNATURE。将该信息填入登记信息Registration Message中的

28、AUTHR域，同时将移动台当前存储和RAND和COUNT值填入RANDC（RAND的最高8位）以及COUNT域。基站收到Registration Message信令后，将收到的RANDC和COUNT与自己内存的值进行比较；同时，基站用自己内存的参数输入Auth_Signature过程，将其结果与AUTHR比较。上述的比较，只要有一个未通过，基站便认为移动台的该次登记无效，基站可以发起要求再次认证的过程或更换SSD的过程。（2） 再次要求认证过程该过程由基站发起，可在Paging/Access或者Forward Reverse Traffic信道中进行。首先，基站生成一个24bit的量RANDU

29、，将其通过信令Authentication Challenge Message传给移动台。天地头和基站将该量及它存储在各自内部的参数输入Auth_signature过程。移动台将结果填入信令Authen Tication Challenge Response Message中的AUTHU域传回基站。基站比较后，若不一致，就不再对该移动台的接续神情作出反应，或中断正在进行中的通话；基站还可以发起更换SSD的过程。（3） 移动台始呼的认证移动台始呼的认证过程类似于移动台登记的认证过程，只是这里发出的信令时始呼信令Origination Message，另外Auth_Signature过程输入参数A

30、UTH_DATA也不同。移动台将始呼信令中的CHARi域（拨号数字）的最后6位数字编成24bitDTMF数据（即一位数字转换成4bit二进制码）作为AUTH_DATA值，若CHARi域不足6位，则AUTH_DATA的高位空缺由MINI的高位填满。 如果认证通过，基站就可进行信道分配了。（4） 移动台被叫的认证移动台被叫的认证过程类似于移动台登记的认证过程，只是这里移动台发出的信令是寻呼回答信令Page Response Message。如果认证通过，基站就可进行信道分配了。（5） SSD的更换过程SSD更换的过程由基站发起，可在Paging/Access或者Forward/Reverse Tr

31、affic信道中进行，其流程如图2.1所示。图2.1 SSD更换流程图首先，基站生成56bit的随机量RANSSD，用SSD Updata Message信令传送移动台。移动台和基站分别启动SSD_Generation过程，其中输入变量A-key是由移动电话交换中心的家区登记器认证中心HLR/AC赋给每个移动台的一个互不重复的64bit变量。SSD_Generation过程的输出是64bit的SSD_A NEW和SSD_B_NEW。此时，移动台生成一个32bit的随机量RANDBS，用Base station Challenge Order信令传给基站。移动台和其站再分别启动Auth_Sign

32、ature过程。随后，基站将结果18bit的AUTHBS用信令Base Station Challenge Confirmation Order传给移动台让其比较是否一致。如果双方生成的AUTHBS一致，移动台就将内部的原SSD_A和SSD_B更换成SSD_A NEW和SSD_B_NEW，同时用信令SSD Update Rejection Order通知基站。2.3 信令加密为了增强保密性，特别是移动用户的一些重要识别信息，有必要对话音信道中的一些信令的特定信息进行加密。对信令加密，首先基站应在信令Access Parameters Message中，将AUTH转为非00，随后在Channel

33、 Assignment Message信令中，将ENCRYPT_MODE转为01，这样，在本次通话过程中便进行信令加密。若在通话中欲取消加密，可在以下信令中设置：l Handoff Diredtion Message中轩ENCRYPT_MODE为00。l Message Encryption Mode Order中置ENCRYPT_MODE 00。反向话音停产用ENCRYPION域来指明本信令是否已加密。2.4 话音加密话音在传输前，CDMA系统采用了一个长度为242-1比特的伪随机长码进行扰乱。若不加设定，该长码是一个公用码。为了增强话音的保密性，可以必胜固定专用的用户长码对信息进行扰乱，这

34、就是话音加密同。对话音加密时，首先，基站的信令Access Parameters Message中的AUTH不能置为00，其次，移动台必须能够通过认证过程。话音加密可以在话音链路建立时在信令Origination Message或Page Response MessageKH YMPG，也可以在通话过程中用信令Long Code Transition Request Order 设定，详见3.5节中相关内容。3 移动台信令处理过程3.1 概述移动台的工作分为以下四个状态：(1) 初始态：在此状态下，移动台选择并采集跟踪系统。(2) 空闲态：在此下，移动台监视Paging信道中的信息。(3) 系

35、统接续态：在此状态下，移动台在Access信道中向基站发送信息。(4) 话音信道控制态：在此状态下，移动台正向及反向话音信道中同基站通信。移动台一经上电，即进入初始态。3.2 移动台在初始态的信令处理移动台的初始态又分为以下四个状态：(1) 系统选择子状态在此状态下，移动台根据内部硬件条件决定CDMA信道号(载波中心频率)CDMA CH，随后，移动台初始化内部参数，赶往下一子状态。(2) Pilot信道采集子状态移动台根据上一子状态CDMA信道号，搜索并采集相应的Pilot(导引)信道信号，如果在T20m(15s)内采集到信号，即进入下一子状态，否则返回上一子状态。(3) Sync信道采集子状

36、态移动台首先接收Sync(同步)信道 信息，若在T20m(1s)以内收不到有效的Sync Channel Message信令，或者Sync Channel Message信令中的基站支持的最低信令级MIN_P_REV大于移动台的级别MOB_p_PEV，即返回系统选择子状态。否则，移动台存储以下接收信息，随后进入下一子状态。 需存储的接收信息如下：l 信令协议级(P_REV)；l 最低信令协议级(MIN_P_REV)；l 系统和网络识别符(SID，NID)；l Pilot PN为伪码序列的偏移(PILOT_PN)；l 长码状态(LC_STATE)；l 系统时间(SYS_TIME)；l Pagin

37、g信道数据(PRAT)；l 以系统时间为基点，本地时间的偏移(LTM_OFF)；l 夏令时指标(DAYLT)。(4) 时间同步子状态移动台利用接收到的PILOT_PN、LC_STATE、SYS_TIME来同步内部的长码发生器和定时器。同时，移动台设置PAGECH为主Paging信道，设置PAGE_CHAN为1，即监测第一个Paging信道；另外移动台还对信息序列的序列计数器清零。 随后，移动台进入空闲态。3.3 移动台在空闲的信令处理 在此状态，移动台监测Paging信道，接收系统信息，响应基站呼叫，发起登记呼叫。3.3.1 Paging信道监测过程Paging(寻呼)信道被分割成80ms的时

38、隙，移动台可以工作在时隙方式，也 非时隙方式 (在非空闲态，移动台仅能工作在非时隙方式下。)在时隙方式下，移动台只在其分配的时隙内监测Paging信道，蓁时间停止操作以减小功耗。这里，有几个参数：SLOT_NUM即时隙号(0-2047)；SLOT_CYCLE_INDEX即时隙周期目录，它由移动台决定，大小在0-7之间。移动中通过Registration Message、 Origination Message和 Page Response Message信令向基站通报，若其值为I，则时隙周期为2iTmin。Tmin为最短时隙周期，它16饮食个时隙，故其值为1.28s。PGSLOT为移动台所在时

39、隙号，它由Hash 功能函数(详见附录B)产生，与移动台的识别符有关。例如：若根据Hash功能得到某移动台的PGSLOT为6，且其SLOT_CYCLE_INDEX=0，则移动台应该在0-2047号时隙中监测以下 时隙：6、16+6、16+16+6、；或其SLOT_CYCLE_INDEX=1，则应监测：6、32+6、32+32+6、。在时隙呼叫信令Slotted Page Message中有一域MORE_PAGES，当其为非0时，表明移动台还需监测下一个附加的时隙，即其监测两个时隙，在站发出的全部信息。3.3.2信息传输的回执确认过程为保证基站和移动台之间重要信令传输的可靠性，移动台和基站采用了

40、对需要反向确认的接收信息回执加以确认的方法。这里，有几个重要参数：ACK_SEQ(回执序列号)、ACK_REQ(回执申请)、 MEG_SEQ (信息序列号)、VALID_ACK(有效回执确认)。以上参数在一般信令中都有。首先，基站和移动台对自己发出的信令按序号编号，当一方需要了解自己将发送的信令是否被对方正确接收时，就设置MSG_SEQ为该信令的编号，并置ACK_REQ为1。这样，当对方正确接收信令后，就在T2m(0.2s)内在它将发送的信令中置ACK_SEQ为收到信令的MEG_SEQ，同时置VALID_ACK为1。用这种方法，在一条信令中，既可以要求对方对本信令加以确认接收，又可以对已正确接

41、收的对方信令加以确认，体现了高效率。有两种特殊情况，一是基站发出的Page Message 和Slotted Page Message信令中不饮食回执确认域，但移动台一定要在Page Response信令中加以确认。二是若一方发来的信令需要回执，而这一方无信令可发，此时就需加发一条信令 Acknowledgement Order作为回执。当移动台或基站在T4m(2.2s)时间内，在同一信道上，收到的信令具有相同的MSG_SEQ、ACK_SEQ以及ADDR_TYPE ADDRESS或MIN时，就认为后一条信令是重复的，接收方不予处理。3.3.3 空闲状态下越区切换空闲状态下的移动台，仍在监测基站

42、的Pilot导引信号。当它发现邻近基站的信号强度足够大时，就发生越区切换。在空闲态下，对每一台移动台而言，所有基站 (及其Pilot PN导引伪码序列的偏移)归并成三类：激活类(Active Set)、邻近类(Neighbor Set)和剩余类(Remaining Set)。激活类指移动台当前监测的基站；邻近类由基站信令Neighbor List Message指定，是那些有可能成为越区切换的候选基站，邻近类最多包含N7m(5个)基站。剩余类是指所有剩下的、其Pilot Pn偏移是PILOT_INC值(由Neighbor List Message信令规定)整数倍的基站。空闲态下，移动台用一窗口

43、(指Pilot PN偏移大小)来搜寻激活类、邻近类、剩余类内的各基站Pilot信号，一旦发现邻近或剩余类内的某一基站Pilot信号强度比激活类中的大，就进行越区切换。越区切换时，移动台应根据新基站的情况，采取相应的措施。若新基站与原基站具有相同的配置(即Neighbor List Message信令中的NGHBR_CONFIG=000)，则移动台转入新的Pilot PN偏移载波，跟踪监测新基站的主Paging信道(即PAGE_CHAN=1)；若新基站与原基站载频不同(NGHBR_CONFIG=010)，则移动台从当前的CDMA Channel List Message信 令中选取第一个CDMA

44、信道号作为新的载波频率，并跟踪监测其主Paging信道(即PAGE_CHAN=1)；或新基站邻近类，或虽在邻近类，但其情况不太清楚(NGHBR_CONFIG=011)，则移动台进入初始态中的系统选择子状态，重新捕捉载波。3.3.4 对系统信息的处理空闲态下的移动台，随时监测Paging信道中的以下重要系统信令：l System Parameters Message;l Access Parameters Message;l Neighbor List Message;l CDMA Channel List Message.如果上述信令的序列编号CONFIG_MSG_SEQ或ACC_MSG_SE

45、Q同移动台内在的相应序号SYS_PAR_MSG_SEQ、ACC_MSG_SEQ、NGHBR_LIST_MSG_SEQ、CHAN_LIST_MSG_SEQ不同时，移动台就需要更新内在中的参数，并作相应的处理。(1) 对System Parameters Message信令的处理一旦移动台发现Paging信道信令System Parameters Message中的CONFIG_MSG_SEQ不等于移动台内在的SYS_PAR_MSG_SEQ，移动台就进行以下处理：首先，存储以下接收参数：l 序列编号SYS_PAR_MSG_SEQ=CONFIG_MSG_SEQ；l 识别符(SID、NID)l 登记区

46、识别符(REG_ZONE)；l 需保留的总的登记区数(TOTAL_EONES)；l 登记区定时器(ZONE_TINER)；l 多个SID在座指示(MULT_SIDS)；l 多个NID存储指示(MULT_NIDS)；l 基站识别符(BASE_ID)；l 基站级别(ASE_CLASS)；l 最大时隙周期目录(MAX_SLOT_CYCLE_INDEX)l 家区登记指示(HOME_PEG)l 外系统漫游用户登记指示(FOR_SID_REG)；l 外网络漫游用户登记指示(FOR_NID_REG)；l 上电登记指示(POWER_UP_REG)；l 掉电登记指示(POWER_DOMN_REG)；l 参数改变

47、登记指示(PARAMETER_REG)；l 登记周期(PEG_PRD)；l 基站纬度(BASE_LAT)；l 基站经度(BASE_LONG)；l 登记距离(REG_DIST)；l 激活类及候选类搜索窗大小(SRCH_WIN_A)；l 邻近类搜索窗大小(SRCH_WIN_N)；l 剩余类搜索窗大小(SRCH_WIN_R)；l 功率控制汇报门限(PWR_REP_THRESH)；l 功率控制帧报告计数(PWR_REP_TRAMES)；l 门限功率汇报使能(PWR_THRESH_ENABLE)；l 周期功率汇报使能(PWR_PERIOD_ENABLE)；l 功率汇报延时(PWR_REP_DELAY)；

48、l Pilot信号监测门限(T_ADD)；l Pilot信号下降监测门限(T_DROP)；l 激活类与候选类比较门限(T_COMP)；l Pilot信号下降监测定时值(T_TDROP)。另外，移动台如果发现接收的PAGE_CHAN同内在值不同的话，就需要重新调用Hash函数，以决定新的Paging信道号(其值在1-PAGE_CHAN之间)，随后监测新的Paging信道。 如果System Parameters Message信令中RESCAN=1，移动台就进入初始态中的系统选择子状态，重新初始化。(2) 对Access Parameters Message信令的处理一旦移动台发现Paging信

49、道信令Access Parameters Message中的ACC_MSG_SEQ不等于移动台内在的ACC_MSG_SEQ移动台就进行以下存储接收参数的处理：l 序列编号(ACC_MSG_SEQ)；l 每个Paging信道对应的Access信道数(ACC_CHAN)；l 一般发射功率(NOM_PWR)；l 接续信号的初始功率(INIT_PWR)；l 功率增量(PWR_STEP)；l 接续请求的个数(NUM_STEP)；l Access信道信息段最大长度(MAX_CAP_SZ)；l Access信道信息头长度(PAM_SZ)；l 移动台主动登记时信道测试参量(REG_PSIST)；l 移动台传送

50、信令时信道测试参量(MSG_PSIST)；l Access信道接续请求时间随机量(PROBE_PN_PAN)；l 等待回执计时值(ACC_TMO)；l 接续请求之间等待时间范围(PROBE_BKOFF)；l 接续请求序列之间等待时间范围(BKOFF)；l 最大接续请求序列个数(MAX_PEQ_SEQ)；l 最大接续应答序列个数(MAX_PSP_SEQ)；l 论证方式(AUTH)；l RAND_CHALLENGE值(RAND)；l 该移动台过荷级别上的信道测试参量(PSIST)。(3) 对Neighbor List Message信令和处理一旦移动台发现Paging信道信令Neighbor Li

51、st Message中的CONFIG_MSG_SEQ不等于移动台内在的NGHBR_LIST_MSG_SEQ，移动台就进行以下处理。 首先，存储以下接收参数：l 序列编号NGHBR_LIST_MSG_SEQ=CONFIG_MSG_SEQ；l Pilot PN序列偏移增量(PILOT_INC)；l 每一个邻站配置情况(NGHBR_CONFIG)；l 每一个邻站Pilot PN序列偏移(NGHBR_PN)。接着，移动台根据CDMA Channel List Message信令中的CDMA信道频率调用Hash函数生成新的移动台所在信道号(即载波频率)CDMACH。若该值与原值不同，则移动台转向新的信道

52、频率，并设置PAGECH=1，即监测新信道频率下的主Paging信道。3.3.5 接受寻呼一旦移动台发现Paging信道信令Page Message 或Slotted Page Message中的MIN信息同移动台吻合(这里，有情况：一是寻呼信息中含有MIN1和MIN2；另一种情况是寻呼信息只含MIN1，此时SID、NID也必须加以比较)，移动台就认为基站正寻呼自己，做一日和尚撞一天钟进入系统接续状态下的寻呼回答子态，向基站发出Page Response Message.3.3.6 对其它信令的处理除了寻呼信令和系统重要信令之外，移动台还对发给自己(即信令的地址域ADDRESS指向自己)的其它信息和信令加以相应的处理工作。如果收到的信令有值同步地，或者移动台在目前状态下无法处理该信令，移动台就向基站发出信令Mobile Station Reject Order表示拒绝(其中，ORDQ=00000100表示信令有值不正常，ORDQ=00000010表示信令无法处理)。在此状态下，移动台应对以下接收信令作出响应：l Authentication Challenge Message：移动台收到该信令后，即在T32m(5s)内进入系统接续状态下的系统重要信息更新子态，完成SSD更换过程。l SSD Update Challenge Message：移动台收到该信令后，