CDMA终端上电后的系统选择算法浅析

1、CDMA终端上电后的系统选择算法浅析董文斌摘要 本文对CDMA终端从上电（power up）到找到最适合的系统这段时间之间的行为进行了比较详细的分析，试图对和系统选择算法（SDA）有关的一些比较常见的疑问进行解答。对多载频选择算法，由于协议中有详细描述，本文没有涉及。关键词Power-up, System Determination Algorithm1 问题的提出人们习惯了使用各种CDMA终端打电话，接听电话，收发短消息，甚至网上冲浪。但是终端在可以提供这些服务之前，在忙些什么呢？是不是一开机，马上就可以拨打电话呢？终端怎么找到深圳电信的950频点，中国联通的283频点的呢？协议里终端的状态

2、转移图的注释说协议没有给出故事的全部，那另外的故事是怎么发生的呢？终端对导频、同步、寻呼信道的捕获真的如协议里描述得那么简单么？本文试图对这些问题进行一些探讨。2 几个关键概念2.1 网络和系统系统是用于组成一个蜂窝系统的所有基站的集合。网络是系统的一个子集。网络和系统分别用SID、NID标识。二者之间的关系可以用下图表示：图 21 系统和网络的关系4一个（SID，NID）“对”唯一地定义了一个网络。SID的0为保留值。NID的0也是保留值，表示没有包含在一个特定网络中的所有基站。NID为65535时表示终端把某SID内的所有网络作为家乡网络。2.2 NAM终端的NAM(Number Assi

3、gnment Module)是和MIN/IMSI有关的参数集，保存在其NV MEMORY（非挥发性存储器）中。NAM的完整结构见【6】的附录3。NAM中的一个或者多个（SID，NID）对定义了终端的家乡网络（home network）。如果系统参数消息中的（SID，NID）对和存储在终端中的不匹配（可以是SID、NID中的任何一个或两个），终端就认为自己处于漫游（roaming）状态。根据SID不同、NID不同处于漫游状态的终端从几个通讯系统中选择一个“最优网络”的过程，就叫做系统选择/确定过程。2.3 PRL优选漫游列表Preferred Roaming List。是保存在终端的NV RAM

4、中的一个系统的列表，终端可以在这个列表中列出的网络中获得漫游服务。一个运营商可能会和不同地域的其他运营商建立漫游协议，比如中国联通和韩国SK等。当终端处于漫游状态时，终端利用PRL捕获某个有漫游协议的运营商的网络。由于运营商不断增加，PRL会随之改变，所以如果终端用户需要经常漫游的话，定期进行PRL更新是非常必要的。 漫游列表的一个例子如下图：图 22 漫游列表的一个示例第一列为系统标识，第二列为网络标识，这两列的值可以为“*”，表示任意的SID/NID都可以。第三列可以是有效的CDMA频点号、频段的块号（比如800M蜂窝系统的A段或B段，PCS的AF段等）或者一个模拟系统。对800M蜂窝系统

5、，IS-95A中规定的优选频点为A段的283和691，B段的384和777。然而，这些频点在终端的NV存储中是可以更改的。对1.9G PCS，在ANSI J-STD-008 的表或者 EIA/TIA 95B的节有详细描述。如果该列值是“*”，系统选择算法会尝试寻找所有频段块的所有优选信道。下图给出的是上行频段块的划分简单示意。图 3 上行频段块的划分简单示意【9】第四列给出当终端处于漫游状态时，漫游指示在终端显示设备上的显示方法，“开”、“关”、“闪烁”。第五列为地理区域，用来把漫游列表进行分组。在图 22 漫游列表的一个示例中，前11个（从101到111），处于不同的地理区域。但是接下来的三

6、个，即200、300、400处于“同一”地理区域，300中的same指的是300和200位于相同地理区域，400中的same指的是400和300位于相同地理区域。第六列用于表示该行的网络/系统是否比在同一地理区域的其他网络更优先使用。在图 22 漫游列表的一个示例中，200、300、400位于相同区域，但是200、300比400更优先。最后一列可以取两个值，为“Preferred”时允许系统确定算法选择以便为终端提供服务，为“Negative”时禁止漫游（紧急情况可能除外）。2.4 MRU最近使用网络列表（Most Recently Used）包含了终端最近获取过服务的12个频点。它在终端的N

7、V RAM中，由系统确定算法引用。3 算法流程本部分内容主要编译自文献【7】。3.1 流程概述系统选择算法（下简称SDA）要做的第一件事情是确定要扫描哪些频点，以怎样的顺序进行扫描。SDA检查MRU表和漫游列表来构建扫描列表。扫描列表无非是要扫描的频点的一个顺序列表。大多数时间我们可以这样认为，用户终端加电后，还会位于它最近活动过的相同地理区域。如果它移动了，那么它可能位于它曾经待过的地理区域。基于这样的假设，MRU表中的频点首先被放入扫描列表。然后把漫游列表中的频点放入扫描列表。当然，漫游列表中的频点不一定要按照其在漫游列表中的位置放入扫描列表。一旦成功构建了扫描列表，SDA依次尝试去捕获其

8、中的每一个频点。如果成功捕获，SDA将其（频点，SID，NID）与漫游列表中的每一个进行匹配对比。如果发现了一个匹配，而且这个匹配的漫游列表项是在该地理区域最期望获得服务的系统（所谓的the most desirable system，详见漫游列表示例的“DESIRBALE”解释），终端将从该系统获取服务。如果不是，SDA将去寻找本地理区域中更期望的系统，如果找到了，终端将从那个系统获取服务，如果找不到，将从先前捕获的系统获取服务。对于在漫游列表的“PREF”列为“negative”的匹配项，SDA将跳过不理会。如果不匹配，该系统被放入可用系统列表中。SDA然后从扫描列表中选择下一个频点，然后

9、尝试去捕获它的服务。如果扫描列表扫描完，还没有找到可以提供服务的系统，SD将尝试使用可用系统列表中的系统，即可以提供服务但是不在PRL中的系统。如果在该可用系统里表中得不到服务，SDA或者重新开始扫描列表中的第一个频点，或者转入休眠模式以保持电池寿命。3.2 流程图图 4 SDA流程图【9】4 小结本文针对CDMA终端上电开机后，系统捕获的一些算法进行了简单的介绍。必须指出的是，更多的技术细节还需要读者进一步阅读文档，特别是【7】、【8】。最后，特别向给本文章的形成提供莫大帮助的凌勇先生、吴学伟先生表示诚挚的感谢！还要感谢给我的启发。参考文献【1】【2】 workshops/terms1/10

10、53.htm【3】【4】 System Determination in DMSS，QCT Software Team，80-V0195-1 Rev. X2【5】【6】 Upper Layer (Layer 3) Signaling Standard for cdma2000 Spread Spectrum Systems, Release 0, C.S0005-0【7】 System Determination with Preferred Roaming，CL93-V0193-1 X1.pdf【8】 Method for Selecting a Wireless Communications Service Provider in a M