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文档简介

1、WCDMA终端网络搜索过程剖析摘要:移动终端的网络搜索能力是评价终端质量的一项重要指标。终端的网络搜索包括选择和小区搜索两个子过程。对第一个子过程,具体介绍了的分类、的自动和手动选择方式。对第二个子过程,具体介绍了小区的分类、小区搜索过程和小区选择的信号质量要求。 关键词:,移动终端,网络搜索 通常,移动终端的网络搜索过程是很短暂的,在终端开机后几秒钟内即可完成。终端的网络搜索能力可以作为评价终端质量的一项重要指标。网络搜索能力强的终端在信号质量较差的区域仍然能够接入网络,并能够获得好的服务;相反,网络搜索能力较弱的终端则可能表现为经常性脱网,从而影响用户正常使用。因此,本文打算从技术实现的角

2、度来剖析终端的网络搜索过程,使大家对该过程有一定的了解。 终端的网络搜索技术与其使用的无线网络制式有关,也就是说,终端、终端、终端的网络搜索过程是不一样的。限于篇幅,本文只介绍终端的网络搜索过程。 终端的网络搜索过程实际上可以分解为公众陆地移动网()选择与小区搜索两个子过程,这两个子过程密切相关如图所示。 图1 PLMN选择与小区选择 由移动国家代码()和移动网络代码()共同惟一确定,其中,移动国家代码为位数字,移动网络代码为位数字。 通常由很多个小区组成。小区是移动通信网络中的最小覆盖单元,是由其使用的主扰码( )惟一标识的,该主扰码在网络规划时即已分配给小区。小区所属的的信息包含在其下发的

3、系统消息中。 终端在开机或脱网时,首先由选择过程通过自动或手动方式选择一个,然后搜索属于该的小区,如果在该下无法捕捉到合适的小区,则将在小区搜索过程中得到的可捕获列表报告给选择过程,由其重新选择,启动新一轮小区捕获过程。 一、PLMN 选择 的分类 对于一个特定的终端来说,通常需要维护几种不同类型的列表,每个列表中会有多个。 已登记()是终端在上次关机或脱网前登记上的。在 年第 次会议上决定,将该参数从卡上删掉,而将其保存在终端的内存中。 等效()为与终端当前所选择的处于同等地位的,其优先级相同。 归属() 为终端用户归属的。也就是说,终端卡上的号中包含的和与上的和是一致的,对于某一用户来说,

4、其归属的只有一个。 用户控制()是储存在 卡上的一个与选择有关的参数。 运营商控制()是储存在 卡上的一个与选择有关的参数。 禁用()为被禁止访问的,通常终端在尝试接入某个被拒绝以后,会将其加到本列表中。 可捕获()为终端能在其上找到至少一个小区,并能读出其标识信息的。 的选择方式 从图知道,的选择有自动选择和手动选择两种方式,其选择过程分别如图和图所示。 图2 PLMN的自动选择 图3 PLMN的手动选择 如果是自动选择,终端开机或脱网时,其非接入层功能模块会利用终端中存储的信息首先选择一个,然后命令接入层功能模块去搜索该。相应地,接入层功能模块会利用终端中存储的小区列表信息来选择、捕获小区

5、,或启动通用的小区搜索程序来搜索属于该的小区。如果捕获成功,则将搜索结果报告非接入层;否则,将由非接入层再次选择一个,重新启动本搜索过程。 不同类型的其优先级别不同,终端在进行选择时将按照以下顺序依次进行: 和 其他的 而如果是手动选择,终端开机或脱网时,其非接入层功能模块会命令接入层去搜索所有的,然后接入层将搜索到的所有信息报告给非接入层,由用户通过一些手动操作来选定一个特定的。其后的搜索过程与自动选择过程相同,在此不再赘述。 二、小区搜索 小区的分类 与类似,小区也分为几种类型。 可接受的小区( )是指终端用户在小区中只可以获得一些受限的最基本的服务,比如只能拨打紧急电话。它的判定条件是不

6、在禁止的小区之列,而且其信号质量满足一定的要求。 合适的小区( )是指终端用户可以在小区中获得正常的通信服务,比如拨打语音电话、发送短信等。它的判定条件是不在禁止的小区之列,其信号质量满足一定的要求,其所属的是被选择的,或,且不在被禁止的路由位置区内。 禁止的小区( )是指终端无法驻留的小区。通常,此类小区会在其发送的系统消息中有明确的指示信息。 运营商预留的小区( )是指被运营商用来作为其他一些特殊用途的小区,通常这类小区也会在其发送的系统消息中有明确的指示。 小区搜索过程 通常,终端在事先不知道小区任何信息的情况下搜索小区,需要经过时隙同步、帧同步、捕获主扰码三个步骤。这三个步骤涉及到四个

7、下行物理信道:主同步信道()、从同步信道()、主公共导频信道 ()、主公共控制物理信道(),参见图。 图4 参与小区搜索过程的物理信道 当然,如果终端上已经存有某个小区的信息,如频率、主扰码等,那么终端可以利用这些信息来简化小区搜索过程。但我们知道,这实际上只是前一种情况的特殊现象,其搜索过程仍大致需要遵循这三个步骤,因此本文讨论第一种情况,以便为大家做较为全面的介绍。 ()时隙同步 我们知道,一个无线帧为 , 码片,又分为个时隙。从图可以看到,上文提到的四个物理信道之间是同步的。第一步的目的就是要获取各时隙的边界,从而与各物理信道实现时隙同步。这一步是通过捕获主同步信道来实现的。 主同步信道

8、不属于码信道,没有经过扩频和加扰处理。主同步信道在每个时隙的起始处重复发送主同步码,为码片,占整个时隙的。所有小区的主同步码相同,而且终端预先知道其码片序列,因此只需要用一个性能较好的匹配滤波器就可以检测、捕获到该主同步码,从而确定各物理信道的时隙边界。 ()帧同步 这一步是通过捕获从同步信道来实现的。从同步信道也不属于码信道,没有经过扩频和加扰处理。从同步信道上发送从同步码,从同步码也是个码片,在每个时隙的开始处与主同步码一起发送,每个时隙使用一个从同步码。所不同的是,从同步码总共有个不同的码片序列,这些从同步码又被编排成个不同的组合,每个组合为个从同步码字长,用于一个无线帧,需要注意的是,

9、在某一组合中同一从同步码可能出现若干次,而每个组合对应于一组主扰码。 我们知道,下行扰码是由长度为位的移位寄存器生成的序列,因此总共有个,常用的有 个,又分为主扰码和从扰码,其中主扰码有个,分为组,每组个。因此,在第二步实现物理信道的帧同步的同时,终端可以获悉该小区的无线帧中使用的从同步码字组合,从而可以确定该小区使用的主扰码所属的组别。 ()捕获主扰码 有了前两步的基础,并且知道主公共导频信道的信道化码为,终端即能够同步到主公共导频信道的无线帧。 主公共导频信道是一个码信道,在整个小区内广播,每个小区有且仅有一个主公共导频信道。该信道在发射前需要经过扩频和加扰。在扩频前,该信道发送个符号“”

10、,即“”。经过扩频,该信道发送个符号“”。再用一个主扰码进行加扰,最后在该信道的每一帧上发射的就是 码片的主扰码。 而第二步已经确定该主扰码所属的组号,因此,只需要定位到该主扰码组,然后从个主扰码中找到与本小区匹配的主扰码,捕获主扰码的工作即告结束。 然后,就可以用主扰码解码主公共控制物理信道,从而解调出系统下发的广播消息。 小区选择的信号质量要求 在经过前面的小区搜索过程后,终端仍需判定该小区的信号质量是否达到一定的要求,才能进一步确定是否可以驻留在该小区,以获得正常的通信服务。 对于终端来说,通常需要通过两个公式的计算结果来进行判定,如图所示。 图5 小区选择的信号质量要求 第一个公式是判定终端测量到的主公共导频信道的 是否达到要求。 第二个公式是判定终端测量到的主公共导频信道的接

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