EVDO中邻区列表和有效集的概念及维护

EVDO中邻区列表和有效集的概念及维护一．EVDO的连路特点和软切换的特点（一）链路特点1、前向链路的特点：采用时分复用方式，所有属于同一最佳服务扇区的用户共享唯一的数据业务信道，峰值数据速率可达2.4576Mbps；没有功率控制的概念，AN（AccessNetwork，接入网）在任何时候以全功率发射，并根据AT的反馈信息进行动态速率控制；采用虚拟软切换，当AT接收数据时，只接收激活集中一个扇区发送的数据，AT

按照一定的策略选择最佳服务扇区；d) 在前向链路上，有效集中的所有扇区必须指向该

AT

的功控子信道

(RPC)，但是在前向业务信道上，任一时刻最多只有一个扇区依据

AT

的

DRC

信道的选择给

AT

发送前向业务；e) 采用调度算法，动态调度分组数据的传输。2、反向链路的特点：采用码分复用方式，峰值数据速率可达153.6kbps；采用快速动态功率控制和速度控制对反向链路的负荷进行调节；采用软切换，可同时向多个扇区发送数据；支持高速分组数据突发。通过反向导频进行相干解调；与CDMA20001X相同，1xEV-DO的导频集合也划分为 4类：激活导频集合、候选导频集合、邻域导频集合与剩余导频集合。 AT通过发送RouteUpdate 消息来要求AN增加/删除某类导频集合内的导频， AN则通过回应TCA消息指明当前激活导频集合中的导频信息。 1xEV-DO系统反向链路采用软切换，前向链路采用虚拟软切换。即两者对导频集合的定义相同； AT、AN通过特定消息实现导频集合的维护。前向导频信道帮助 AT进行系统的捕获，区分 AN的不同扇区。在同一时刻，所有扇区发送前向导频突发，

AT

通过测量每一个激活集内的导频强度

C/I，来估计最佳服务扇区和最大数据速率，每个时隙将此数据速率的请求和期望的扇区通过反向

DRC（DataRateControl）信道上报给 AN，AN根据接收的 DRC信息，调度安排序言和数据的发送。 由于导频信道为全零序列，则 AT可以通过捕获导频信号完成信号的同步和相位识别。（二）软切换简介和特点1）前向采用虚拟软切换：AT测量激活集内的导频强度，估计最佳服务扇区和最大数据速率；AN采用调度算法，动态调度分组数据的发送；同时，在载波变化时，发生切换。2）反向采用软切换、更软切换、硬切换和休眠切换：Intra-BTS ，不同扇区之间使用更软切换：反向在多个扇区上接收，在 BTS联合功率，前向仅在最佳扇区上发送数据。Inter-BTS，Intra-BSC-DO使用软切换：反向AN相似于1x选择最好的数据包；前向不支持软切换，AT测量有效集中导频的前向链路，选择最好扇区，同时控制采用的前向链路的数据速率。Inter-BTS,Inter-BSC-DO使用休眠切换：AN探测空中接口的丢失，清除资源；新的UTAI在目标BSC上指配；对Inter-PDSN的切换，如目标BSC被连接到不同的PDSN，目标PDSN将和移动台建立PPP连接，移动IP用于和新的PDSN建立移动链路。Inter-Carrier：使用硬切换。在手机的有效导频集中，每个导频对应一个DRCCover(8bit长的WalshCode)，当手机希望从某个扇区接收前向业务时，将该扇区对应的DRCCover用来调制DRC信道，对应的扇区知道是自己发送数据。

AT建立链接后，监控激活集中各扇区的导频信道，选择其中

PilotSINR最强的作为服务扇区，在反向

DRC信道利用

WalshCover标明所要求的服务扇区。同时AT根据服务扇区的 PilotSINR估计当前信道环境，在 PacketErrorRate(PER)的限制条件下选择当前信道可以支持的最大数据速率。在HRPD连接过程中，AT根据最强导频 SINR在DRC中指定服务扇区，在任一时刻只能从一个服务扇区接收前向数据，避免了前向软切换流量的损失。在反向，

AT

可以将数据广播发送给激活集中的所有扇区，获得软切换增益。HRPD

中的虚拟软切换技术是基于

IP

分层协议实现的，其主要概念是指：1、(AN)利用LocationUpdateMessagePDSN之间的连接并维护PDSN与AT之间的PPP状态，AT与激活集中的所有AN建立并行多点会话链接，实现切换过程；2、PDSN将分组数据包转移到 DRC中所要求的不同服务扇区， 在连接过程中 AT保持相同的IP地址和PPP连接状态，实现无缝切换过程；3、AT根据上层协议规定重新组装 IP分组数据流；更软切换切换加流程：1．

AT

同AN

之间

connection

已经建立，当

AT

满足在

ActiveSet

中增加某个导引信号的条件时，

AT向

AN

发送一条

RouteUpdate消息2．

AN

发送

ACK

给

AT3．分析收到的

RouteUpdate

消息，判断作更软切换加操作，启动定时器

T_SofterHandoff

；分配切换所需要资源4．AN向AT发送TrafficChannelAssignment，通知AT对Active Set进行改变。同时向 AT发送

ResetReport消息。5．

AT

发送

ACK

给

AN6．

AT 在收到 TrafficChannelAssignment 消息后，将发送相应的证实消息TrafficChannelComplete。AN在收到该消息后关闭定时器 T_SofterHandoff，认为该更软切换已经成功。7．

AN

查找数据库，将增加小区的邻区配置通过

NeighbourList

消息发送给

AT8．AT在收到Neighborlist消息后回送证实消息。AT的判定加去邻区的方式有两种，一种是和 IS-95一样，另一种是动态门限。注：根据HRPD的Walsh码在DRC信道上的功能：指定与 AT通信的扇区，同时进行扩频，因此一个AT最多可以监测8个扇区，选择其中一个与之通信。 在高通的测试文档里，测试标准说有效集中的导频数一般≤ 3个为好。协议里没有规定导频的最大数二．EVDO的有效集的概念与操作1．导频和导频集的概念AT估计临区内每个扇区的前向链路的强度，估计是基于测量的前向导频信道的强度。当这个协议处于连接状态时， AT使用导频强度来决定什么时候产生 RouteUpdate消息；当这个协议处于空闲状态时， AT使用导频强度来决定正在监视的控制信道属于那个扇区。ActiveSet: 当前服务于AT的扇区的导频集合。当连接是打开时，这些扇区是指配前向业务信道、反向业务信道和反向功控信道给 AT的扇区。当连接不打开时， AT监视扇区的控制信道。CandidateSet,NeighborSet,RemainingSet 。AT维护四个导频集合； AN仅仅维护有效集。当系统搜索导频、估计给定的导频强度和在集合间移动导频时， AT遵循下面的规则 :1.1导频搜索处于连接状态时， AT连续搜索导频；在处于Idel状态时，一致监视控制信道。 AT在导频集中搜索导频，按照下面的规则进行：（1）搜索优先级： AT使用相同的优先级搜索有效集和候选集中的导频。 AT搜索有效集和候选集中最经常的导频，接着在邻集中的导频，最后在剩余集中的导频。（2）搜索窗尺寸：AT使用定义在下表中的搜索窗尺寸和 SearchWindowActive 参数设置有效集和候选集中的导频。 AT使用定义在下表中的搜索窗尺寸和 SearchWindowNeighbor及SearchWindowRemaining 参数设置邻集和剩余集中的导频。3）搜索窗中心：AT以有效集中导频最早到达的可用的多径成分为搜索窗中心。SRCH_WIN_A：用于搜索有效集和候选集中的导引信道，移动台的搜索窗口以有效导引信号集中最早到来的可用导引信号多径成分为中心。SRCH_WIN_N：用于搜索相邻集中的导引信道，移动台以SRCH_WIN_A中心为基准再加上该导引信道 PN序列偏置作为搜索窗口中心。它只对邻区列表（ NeighborList ）中规定的导引信号进行搜索。SRCH_WIN_R：用于搜索剩余集中的导引信道，对于剩余导引信号集中的每个导引信号，移动台应以移动台定时参考加上该导引信道PN序列偏置作为搜索窗口中心。移动台应仅搜索剩余导引信号集中其导引信号PN序列偏置等于PILOT_INC整数倍的导引信号。移动台将在寻呼信道的系统参数中得到搜索窗口取值。 窗口大小与搜索速度成反比。 为了提高搜索速度而将窗口缩小， 将有可能造成有用导引信号的丢失。 RCH_WIN_A 搜索窗口应满足导引信道中可用多径成分中最大到达时间差，即导引信道的最大时延扩展。SRCH_WIN_N 和SRCH_WIN_R 搜索窗口应满足导引信道路径传播时延的最大时延扩展。1.2导频强度测量AT测量每个正在搜索的导频强度。强度通过 Ec/Io 之比估计。1.3导频强度测量过滤器AT过滤根据有效集和候选集中的导频强度决定是否去掉它们。如果DynamicThresholds 等于0，当导频强度变比 PilotDrop 指定的值小时， AT在候选集和有效集中的每个导频开始导频去掉定时器，并且设置定时器值为 PilotDropTimer 表中指定的时间。如果在定时器满之前，导频强度变的比 PilotDrop 指定的值大，去掉定时器重新设置，且被禁止。如果DynamicThresholds 等于1，AT如下执行：当导频强度变的比 PilotDrop 指定的值小时，AT为候选集中每个导频开始导频去掉定时器，且设置定时器的值为 PilotDropTimer 表中指定的时间。如果在定时器满之前，导频强度变的比PilotDrop 指定的值大时，定时器重新设置，且被禁止。对每个在有效集中的导频， AT以强度增加的顺序分类 NA导频。例如：当PSi 强度满足下面的不等式， AT开始定时器。当上面的不等式不满足对相应的导频， AT重设和禁止定时器。．有效集的管理AT支持有NRUPActive 导频数的最大化有效集尺寸。维护有效集的规则根据协议状态不同，而有所不同。下面介绍有效集在空闲状态和连接状态下的维护。2．1

有效集在空闲状态的维护AN

不应为

AT

在空闲状态时维护一个有效集。如果

AN

接收到

open

命令，初始化有效集为发送

TrafficChannelAssignment

消息响应命令的导频的集合。AT

在空闲状态时维持一个导频的有效集，此导频是

AT

监视的控制信道的导频。当有效集在空闲状态时改变，

AT

发送

IdelHO

指示。当有时出现丢失同步控制信道包时，AT 不改变有效集导频。如果 AT 接收TrafficChannelAssignment消息，设置有效集为消息指定的导频列表。2．1．1在空闲状态下的导频信道监控在空闲状态下 AT执行导频监控：AT监控有效集中导频强度，所有候选集中的导频和所有在临集中的导频是在相同频率上。如果AT正在监视的所有导频的强度运行在 PilotDrop下时，AT开始导频监控定时器为TRUPPilotSupervision 秒。如果至少有一个导频的强度运行在 PilotDrop上，而导频监控定时器正在运行， AT停止定时器。如果导频监控定时器满， AT返回NetworkLost指示。AN

不执行导频信道监控。2．1．2

空闲时

RouteUpdate

规则AT发送RouteUpdate消息更新 AT的位置。如果连接定时器是处于激活状态时， AT不发送RouteUpdate消息。在发送消息时， AT遵循下面的规则：当AT在接入信道上传输时，它发送RouteUpdate消息。此消息包括有效集和候选集中每个导频的PNphase、导频强度和去掉定时器状态。如果计算值r大于在最后发送更新消息的扇区发送的SectorParamter消息中其中r的计算如下： 如果(xL,yL)是最后发送消息给 AT的覆盖扇区的经纬度， (xC,yC)是目前提供覆盖给 AT的扇区径纬度， R通过下式得到：2．2在连接状态下的有效集维护2．2．1AN当AN发送TrafficChannelAssignment消息给AT，AT将把消息中列举的不在有效集中的导频加入有效集。如果导频没在TrafficChannelAssignment消息中列举和AN接收TrafficChannelComplete消息确认，

AN

从有效集中删除一个导频。AN

发送

TrafficChannelAssignment

消息给

AT

响应改变无线链路环境，它是由

AT

的RouteUpdate

消息报告的。如果已经在相关的扇区中分配必要的资源，

AN

仅指定在

TrafficChannelAssignment

消息中的导频。这意味导频指定的扇区准备好从

AT

上接收数据和准备好发送序列数据给

AT。如果

AN

加入或删除有效集中的导频，将发送

ActiveSetUpdated

指示。如果

AN

加入

RouteUpdate

消息指定的导频到有效集，

AN

使用消息中的

PilotPNPhase域获得从

AT

到扇区的延迟估算。

AN

使用这个估算来加速

AT的反向业务信道的获得。2．2．2AT如果AT接收道正确的 TrafficChannelAssignment 消息，它用消息中指定的导频代替目前有效集的导频。路由更新报告规则：AT发送RouteUpdate消息给 AN，来要求删除或加入有效集中的导频。如果下面一个发生，AT发送RouteUpdate信息：1）如DynamicThresholds等于0，且邻集或剩余集的导频强度比2）如DynamicThreshols等于1，且邻集或剩余集导频的强度，

PilotAdd指定的值大。PS，满足下面等式：3）如果DynamicThresholds等于0，且候选集导频的强度大于 dB，因为最后重报告的消息被接收， RouteUpdate 消息还没有被发送。4）如果DynamicThresholds等于1，且候选集导频的强度， PS，满足下面的等式：5）如DynamicThresholds等于

1，且：候选集导频强度大于导频

dB候选集导频强度， PS，满足下式：6）有效集中的导频去掉定时器已满，

RouteUpdate

消息还没有被发送因为最后的ResetReport消息被接收。3．候选集管理AT支持有NRUPCandidate 导频数最大化的候选集尺寸。如果下面一个条件满足， AT加导频到候选集：导频没有在有效集或候选集中，但导频强度超过 PilotAdd 。从有效集中删除导频，但它的导频去掉定时器不满。如果下面条件一个满足， AT从候选集中删除一个导频：导频被加入到有效集。导频的去掉定时器满。导频加入到候选集，随后，候选集的尺寸超过 NRUPCandidate 。此时，AT删除最弱的导频。导频 A被认为比B弱在下面条件：导频A有活动的去掉定时器，而B没有。如果两个导频有活动去掉定时器，但导频A的去掉定时器比B的更接近满。3. 如果导频的没有一个有活动去掉定时器，但导频 A的强度比导频 B的小。．邻集的管理AT支持有NRUPNeighbor 导频数的最小邻集尺寸。 AT初始化邻集为它接收的首个扇区参数SectorParameters

消息指定的临区列表。AT实现“最近使用的”机制对邻集中导频。

AT为邻集中的每个导频维护一个计数器

AGE

。计数器的初始设置取决于在它变成邻集导频之前导频是在那个集内：对从有效集或候选集中删除的导频，在加入导频到邻集时，

AT设置AGE

为0。对从剩余集中删除的导频，在加入邻集时，

AT设置AGE

为NeighborMaxAge

。在AT初始化邻集时，为导频集中的每个导频设置

AGE

为NeighborMaxAge

。AT在每次得到SectorParameters 消息列举邻集列表时，为在邻集中的每个导频增加AGE。注：邻区列表和以前的 SectorParameters 消息指定的列表不一致。AT加导频到邻集，在满足下面条件下：导频定时期满，导频从有效集中删除；或者导频被从候选集中删除。导频是剩余集中的一员，它被列举在 AT接收的SectorParameters 消息中。AT按照在消息中列举的顺序加导频；在如果加入它们和删除合适的导频后，邻集的尺寸不超过NrupNeighbor 。AT从邻集中删除导频，如果：导频加入有效集或候选集，或 AGE超过NeighborMaxAge 和邻集的尺寸超过NrupNeighbor 。．剩余集管理AT初始化剩余集包含所有的导频，它的 PNOffsetindex 是PilotIncrement 的整数倍，且不是任何其他集合中的。如果从邻集中删除导频和不被加入到有效集或候选集， AT加一个导频到剩余集。如剩余集中的导频加入到别的集中，则删除它。6．PilotPN相位测量AT为报告给 AN的每个导频测量到达时间 PILOT_ARRIVAL。导频到达时间应是在 AT天线连接器测量的，导频最早到达的可用多径成分发生时间。到达时间应相关于 AT的时间参考Pnchip单位进行测量。 AT计算报告的导频 PN相位PILOT_PN_PHASE：PILOT_PN是导频的PN序列偏值索引。三．邻区列表的概念和操作维护1．邻区列表的概念和配置原则邻区列表用于构造邻区列表消息或者邻区列表更新消息， 基站通过这两条消息发送给移动台，指导移动台进行相邻集小区的搜索。 邻区列表中没有配置的邻区， 移动台搜索剩余集导频相对来说要慢一些， 如果该导频信号同时又不在有效集的邻接小区并集中， 则无法进行切换。1X邻区列表配置原则：1、对于没有开通的基站，将扇区周围可能和它直接发生切换的小区添加到邻区列表里面。2、对于已经开通的基站， 利用后台性能统计， 将切换次数最多的前 18个小区配置到邻区列表里面。邻区列表 18个邻区，主要也是为扩容留有一定的余量。3、邻区列表要求互配。4、在做邻区配置时， B要求将A加为邻区，如果遇到 A的邻区已经达到 20个小区时，建议先查询“性能管理”看 A邻区切换，统计出切换比较少的邻区 C，且这个 C邻区和A是隔一个扇区 D和A切换的，这样可以删去 A中的C邻区。依次类推，即可。个数限制：一个小区的某一载频下 R_NgList最多可以配置 20个扇区作为其邻区。邻区列表是邻区优化中最重要的一部分。 因此主要对邻区列表的规划进行一些详细的规划介绍。同一个站点的不同小区必须相互设为邻区； 接下来的第一层相邻小区和第二层小区基于站点的覆盖选择邻区， 当前扇区正对方向的两层小区设为邻区， 小区背对方向第一层可设为邻区。2．邻区列表的维护原则2．1邻集搜索窗参数更新AT维护RouteUpdateNeighborList，对每个在邻集中的导频 （被导频的 PNOffset和导频的信道指定的）。此结构包括 4 个域：PilotPN、Channel、SearchWindowSize 和SearchWindowOffset。此结构被 AT用来执行在邻集上搜索导频。在涉及到这个集的程序时，

AT执行下面的步骤：对在邻集中的每个导频， AT首先初始化相应的邻结构在 RouteUpdateNeighborList，过程如下：--设置PilotPN为邻导频的 PN。--设置Channel为邻导频信道记录。--设置

SearchWindowSize

为配置的

SearchWindowNeighbor

属性。--设置

SearchWindowOffset

为0。对 列 举 在 OverHeadMessagesNeighborList 中 的 每 个 导 频 设 置RouteUpdateNeighborList 中 的 相 应 的 邻 结 构 的 非 空 域OverHeadMessagesNeighborList中的邻结构的域。对 NeighborListMessageNeighborList 列 举 的 每 个 导 频 ， AT 设 置RouteUpdateNeighborList中的相应的邻结构的非空域