CDMA網絡接入失敗的分析與優化

摘要：詳細介紹了CDMA網絡的接入機制、相關參數、消息流程和定時器等，對導致各個階段接入失敗的原因作了深入分析，列舉了針對各類接入失敗問題的優化處理措施和解決方法。

關鍵詞：接入失敗 分析 優化

CDMA網絡中，系統在呼叫建立之后啟動軟切換和快速功率控制等功能，抗無線衰弱和干擾能力明顯增強。相對而言，系統在呼叫建立階段顯得較為薄弱，由于種種原因發生接入失敗的情況較為常見。因而，對網絡接入失敗原因深入分析，進而采取有效措施進行優化，是非常必要的。

1 接入機制理解

1.1 接入機制與參數含義 移動臺無論做主叫或做被叫接入網絡時，都會在反向無線信道上發射有規律的接入試探脈沖序列。

MAX_RSP_SEQ為響應類（被叫）接入序列的最大序列數；MAX_REQ_SEQ為請求類（主叫）接入序列的最大序列數；一個接入序列包含1+NUM_STEP個試探脈沖數。

RS是每序列之間的一段時延，為0至1+BKOFF之間的一個偽隨機數；請求類接入序列還另外增加了一段持續性測試時延PD。TA、RT為每個試探脈沖之后的一段時延，TA=80×（2+ACC_TMO），RT為0至1+PROBE_

BKOFF之間的一個偽隨機數。RS、RT為偽隨機時延，用于避開大量接入試探間的碰撞，減少接入時相互間的干擾；TA是移動臺等待系統響應的時延。

IP=-73-（移動臺平均接收功率）+NOM_PWR+INI_PWR，為移動臺接入網絡初始功率，即每序列中第一個脈沖的發射功率；PI=PWR_STEP，為功率增量。

PREAMBLE=1+PAM_SZ，為接入信道前綴，太小會降低接入試探得到基站成功確認的可能性；MESSAGE CAPSULE=3+MAX_CAP_SZ，為接入信道消息實體長度，過大會造成接入信道容量的浪費，接入信道消息，一般是起呼消息，在最壞的情況下3個幀就足夠了。

每次接入試探，移動臺利用一個依賴于其ESN的（非隨機）HASH函數來算出一段延時RN，可提高基站在同一時隙里分別接收和解調多個距離接近移動臺的可能性。

1.2 接入消息流程 移動臺做主叫接入網絡時的消息流程如圖1所示。

為方便分析和定位接入失敗問題原因，通常將上述接入過程依順序分為五個階段，移動臺從撥號到收到BS ACK（PCH）為第一階段，移動臺收到ECAM為第二階段，移動臺發出Preamble為第三階段，移動臺收到BS ACK（FFCH）為第四階段，移動臺收到Service Connect Message為第五階段。

1.3 接入過程中的相關定時器 用戶使用移動臺接入系統時，按動“Send”鍵，定時器T41m=4秒啟動。移動臺在T41m時間內必須完成更新系統信息（Update Overhead Message），否則進入初始化狀態。移動臺完成更新系統信息后，才發出“Origination Message”。

移動臺收到系統在PCH下發的響應BS ACK后，定時器T42m=12秒啟動。移動臺在T42m時間內必須收到系統下發的ECAM，否則進入空閑狀態。

移動臺收到系統下發的ECAM后，定時器T50m=0.2秒啟動。移動臺在T50m時間內必須正確接收和解調FFCH信息，否則進入初始化狀態。

移動臺接收并解調出FFCH信息后，發出“Preamble”，定時器T51m=2秒啟動。移動臺在T51m時間內必須收到系統在FFCH下發的BS ACK，否則進入初始化狀態。

在接入過程前兩個階段中，定時器T40m=1秒一直啟動，移動臺必須不斷在T40m時間內從PCH接收到系統下發的新信息，即接收PCH信息之間的時間間隔小于T40m，否則移動臺進入空閑狀態。

2 接入失敗的分析

通常使用路測儀表進行路測，收集對應的系統記錄，將路測和系統記錄上下行數據放在同一個后臺上分析，能更方便快捷地定位發生接入失敗的問題原因。

2.1 無線環境差導致第一階段接入失敗 如果觀察到移動臺在第一階段發生接入失敗，首先應檢查現場的無線環境是否良好，是否處于導頻污染區域。處于導頻污染區比較常見的情況是，移動臺接收到的導頻數多于3個而強度相差不大且信號不穩，接入前移動臺反復在幾個導頻上發生Idle Handoff甚至進入初始化狀態。移動臺接入時，由于EcIo差導致難以解調PCH信息，繼而觸發T41m或T40m進入初始化狀態或空閑狀態而產生接入失敗。對這種問題的處理方法，是進行無線環境的改善；另外注意核查PCH功率設置是否合適。

2.2 接入參數設置不當導致第一階段接入失敗 如果觀察到移動臺在第一階段發生接入失敗，并發現所有試探序列都已發射出去，檢查無線環境良好，這時應注意核查相關接入參數配置有無錯誤，移動臺是否能用每接入序列的最后幾個試探脈沖發射出最大功率，以及接入時延是否太長。如果發現參數設置不當，則應進行接入參數的優化調整。

2.3 基站系統參數設置不當以及各種干擾導致第一階段接入失敗 如果觀察到移動臺在第一階段發生接入失敗，并發現所有試探序列都已發射出去，檢查無線環境良好，核查相關接入參數配置無誤，應進一步核查基站系統參數及各種干擾因素，如基站系統搜索窗（Preamble_Window_Length）是否設置過小導致不能正常接收移動臺信號，檢查基站導頻功率是否設置過大導致上下行鏈路不平衡，檢查是否存在外部上行干擾導致鏈路不平衡，是否切換區過小而又未啟用接入過程的切換功能使得受鄰區干擾嚴重，以及是否PN規劃不當使得同、鄰PN復用距離不夠存在干擾等。

2.4 無線環境差導致第二階段接入失敗 如果觀察到移動臺在第二階段發生接入失敗，先應檢查現場的無線環境是否良好。若處于導頻污染區域，移動臺接入時，由于EcIo差導致難以解調PCH信息，繼而觸發T42m或T40m進入空閑狀態產生接入失敗。優化處理方法是進行無線環境的改善。

2.5 系統資源不足以及多載波間覆蓋不同導致第二階段接入失敗 如果觀察到移動臺在第二階段發生接入失敗，若能取基站系統記錄驗證ECAM是否下發就更易進行判斷，若ECAM未下發，可能的原因是基站系統資源不足，需要核查網管統計數據驗證是否存在CE、WC等過載現象，得到證實應進行擴容處理。另外，多載波間因為扇區覆蓋范圍不相等，跨載波分配TCH時，也會在小區邊緣產生接入失敗，因而應盡量采用同載波分配TCH運營策略。

2.6 無線環境差導致第三階段接入失敗 如果觀察到移動臺在第三階段發生接入失敗，先應檢查現場的無線環境是否良好。若處于導頻污染區域，移動臺接入時，由于EcIo差導致難以解調TCH信息，繼而觸發T50m進入初始化狀態產生接入失敗。優化處理方法是進行無線環境的改善。

2.7 基站系統TCH功率設置過小導致第三階段接入失敗 如果觀察到移動臺在第三階段發生接入失敗，同時無線環境良好，應注意檢查基站系統TCH功率是否設置過小，過小將導致移動臺無法正常接收基站TCH信息而產生接入失敗。

2.8 無線環境差導致第四階段接入失敗 如果觀察到移動臺在第四階段發生接入失敗，先應檢查現場的無線環境是否良好。若處于導頻污染區域，移動臺接入時，由于EcIo差導致難以解調TCH信息，繼而觸發T51m進入初始化狀態產生接入失敗。優化處理方法是進行無線環境的改善。

2.9 基站系統參數以及反向鏈路不平衡導致第四階段接入失敗 如果觀察到移動臺在第四階段發生接入失敗，同時取得基站系統記錄顯示BS ACK未下發，需要檢查基站系統TCH Search Window設置是否過小，移動臺是否超出了反向覆蓋范圍，移動臺是否外環功率控制出現問題未發射足夠功率等。

2.10 無線環境和切換等其他原因導致第五階段接入失敗 如果觀察到移動臺在第五階段發生接入失敗，這時功率控制和切換功能均已啟用，這一階段接入失敗分析方法與掉話分析方法相同，應注意檢查無線環境以及切換與鄰區等系統參數。

3 接入失敗的優化措施

3.1 接入參數的合理設置 接入參數設置是否合理直接影響系統的接入成功率，日常優化中主要涉及的以下接入參數：NOM_PWR、INI_PWR、PWR_STEP、NUM_STEP、

PAM_SZ、MAX_CAP_SZ、PROBE_PN_RAN、ACC_TMO、BKOFF、PROBE_BKOFF、BKOFF、PROBE_BKOFF。

一般情況下可使用設備廠家提供的默認值，結合后期的網優優化對接入參數進行調整，以提升系統接入成功率。

3.2 系統開銷功率的合理設置 根據實際情況合理配置系統的開銷功率，需要特別注意的是，要避免盲目提高導頻功率來加強下行覆蓋，一味加強下行導頻功率將導致上行覆蓋失去平衡。另外，PCH功率要注意充分得到保證，有時PCH覆蓋比導頻覆蓋小，這時PCH覆蓋決定了下行覆蓋。

3.3 無線環境的改善 對于導頻污染地區，優化原則是突出一至兩個主控導頻，擬制住周邊雜亂導頻信號。實施前需要根據地理環境仔細考慮整改方案，要從系統角度去看問題，避免改善了某個局部卻出現其他地方更大范圍污染的情況出現。

另外外部干擾也是影響無線環境的一種情況，一般需要通過定位干擾源，通過關閉其電源看干擾是否消失來進行最終確認。

3.4 基站系統搜索窗設置 應測算一下整個系統的最大RTD（Round Trip Delay）值，RTD=系統處理時延+下行鏈路時延+上行鏈路時延+移動臺處理時延，如果通路上有直放站，就需要加入其設備時延和光纖鏈路時延等。

3.5 ECAM重發 在基站系統中設置把ECAM發送2～3次，移動臺只要完整收到其中一個消息，即可繼續進行下一階段的接續。這種設置可較大提高網絡接入成功率，提高移動臺抗干擾能力。

3.6 接入過程啟用切換功能 目前大多數系統均未啟用接入過程的切換功能，使得接入過程后期受到鄰區強干擾的概率大大增加，理論上網絡接入成功率會受到較大影響。

3.7 鄰區優先級的合理設置 移動臺無論在空閑狀態、接入狀態還是通話狀態，都是按照系統下發的鄰區列表中優先級順序依次搜索，故發現適用信號需要時間。鄰區優先級不合理時，多數情況下適用信號的最佳使用時機很容易錯過，造成網絡接入失敗或其他問題。