1、朗訊CDMA系統搜索窗的優化恩施聯通 羅勇根摘要：本文主要闡述了CDMA網絡中搜索窗的概念和原理，并分析了在帶有直放站情況下的搜索窗的設置，供網優人員參考。關鍵詞：搜索窗、傳播時延一、 搜索窗移動臺估計的系統時間包括參考導頻的傳播時延，而其他導頻的時序也是基于自己的傳播時延的，所以在檢測前向導頻時，移動臺希望檢測的導頻并不會正好在預期的時間內到達。由于移動臺并不知道任意給定的導頻的傳播時延大小，所以它必須在合理的時延窗口上進行搜索，直到找出導頻的實際時序。移動臺尋找給定導頻時，其搜索寬度稱為搜索窗口。下面將從各搜索窗的中心設置、各搜索窗的大小設置、手機搜索速度等方面來介紹前向搜索窗。1、搜索窗

2、中心位置很多優化工程師對搜索窗中心位置的概念比較模糊，導致難以正確合理的設置搜索窗大小，以致造成很多不該有的掉話，以下就先主要介紹各個搜索窗的中心位置。11 激活集和侯選集搜索窗（SRCH_WIN_A）（1） 激活集和侯選集導頻搜索使用完全相同的搜索窗（SRCH_WIN_A）；（2） 可能每一個扇區的SRCH_WIN_A設置的值不同。當移動臺要求將一個導頻加入到激活集中，而該導頻的SRCH_WIN_A與激活集中別的導頻的SRCH_WIN_A不同的時候，規則是選擇其中最大的值。這樣，在呼叫過程中移動臺可能會更新SRCH_WIN_A的值，這是通過接收切換指示消息中的SRCH_WIN_A值為實現的；

3、（3）窗口搜索速度要求較快；（4）每個激活集和侯選集導頻有一個搜索窗口，激活集導頻最多3個(雖然協議標準中規定了活動集中可有6個導頻，即可以支持6方軟切換，在朗訊系統中需要打開該Feature支持，目前的網絡中，只支持3方軟切換，侯選集導頻最多10個；（5）每個窗口的中心設置在自己最早到達可用多徑位置處。導頻相位如：手機當前激活集和侯選集中共有兩個導頻： PN42 、 PN93 ，則其搜索窗中心見下圖 1 ： 圖1 SRCH_WIN_A中心設置激活集中各個PN有各自不同的搜索窗中心，各個PN的搜索窗中心都設置在各自最早到達的可用多徑處。激活集中同一PN的時延超過其搜索窗一半的多徑不能被搜索到。

4、激活集中所有PN的最早到達的可用多徑為參考分支。（這里需要注意的就是，很多工程師都以為激活集和侯選集中所有導頻只有一個搜索窗中心，這是錯誤的）SRCH_WIN_A的設置原則：手機在搜索激活集及侯選集中導頻時，是分別以各導頻自己最早到達多徑為中心進行搜索的。如果某一多徑分量與最早到達的分量之間的時延差超過SRCH_WIN_A的一半時，這個多徑分量就不能被搜索到，從而會造成干擾。所以激活集搜索窗大小設置需要并且僅需要考慮該導頻自己的多徑情況（即該導頻的最大時延擴展），根據當地傳播環境的色散情況來配置足夠大的搜索窗，保證經過不同傳播延時后的多徑信號，落在搜索窗口內。但搜索窗又不能過大，否則會使得手機

5、的搜索導頻的頻度變慢，影響網絡性能。因此需要在滿足對多徑分量搜索的前提下將搜索窗設小，以滿足系統性能對搜索頻度的要求。當移動臺接收到SRCH_WIN_A的值大于或等于13時，移動臺將存儲并使用13（226chips）（此時手機只能按226chips來搜索，320chips不起作用）。正常情況下，激活集搜索窗口大小建議值取7。下表給出了搜索窗設置大小與窗口的實際碼片數的對應關系。表1 導頻集搜索窗口SRCH_WIN_ASRCH_WIN_NSRCH_WIN_R窗口大小（PN片數）SRCH_WIN_ASRCH_WIN_NSRCH_WIN_R窗口大小（PN片數）04860169802810100310

6、111304141216052013226628143207401545212 相鄰集搜索窗（SRCH_WIN_N）（1） 相鄰集導頻搜索使用相鄰集搜索窗（SRCH_WIN_N）；（2） 如果基站支持In-Traffic System Parameters Message，SRCH_WIN_N的值能夠在通話期間改變。如果不支持在通話過程中處理系統參數消息，在整個通過過程中，SRCH_WIN_N的值就不改變，即使可能各個導頻的SRCH_WIN_N設置不同，移動臺采用最初的導頻的值。（3）窗口搜索速度較激活集窗口慢；（4）每個相鄰集導頻有一個搜索窗口，相鄰集導頻數IS95手機最多20個、IS200

7、0手機最多40個；（5）每個窗口的中心設置在目標導頻相對于激活集中參考導頻到達時刻的PN碼偏置處；參考導頻：激活集中所有PN的最早到達的可用多徑為時間參考分支（Time reference），分支所屬導頻為參考導頻。如果屬于同一導頻或不同導頻的另一多徑分量變為最早到達的分量，手機的定時參考也會調整到新的分量上來。如下圖2：參考導頻為PN42，則搜索相鄰信PN93時，移動臺基于最早到達的參考導頻來定位，將加上相對的偏移碼片數來找出相鄰集的導頻。圖2 SRCH_WIN_N及SRCH_WIN_R中心設置SRCH_WIN_N的設置原則：相鄰集搜索主要是搜索系統下發的鄰區，當移動臺處于切換狀態時，系統將

8、各切換分支的鄰區合并后下發，并優先搜索優先級較高的導頻。還需要注意，鄰區太多會直接影響下發鄰區列表消息體的長度，在一定程度上也增加了接入慢甚至接入失敗的概率。由于中心設置在相鄰導頻相對于參考導頻到達時刻的PN碼偏置處，所以相鄰集搜索窗的設置不僅要考慮相鄰導頻自身的多徑時延，還必須考慮相鄰導頻與參考導頻的相對傳播時延（也可理解為距離差）。要使得經過傳播延時后的相鄰導頻信號能落在相鄰集搜索窗口內。當窗口小于該相鄰導頻相對參考導頻的時延時，在相鄰集搜索中搜不到該導頻，將嚴重影響軟切換。一般情況下設成該建議值就可以，但在相對時延較大或直放站等具體情況下需要考慮增大。設置過大的相鄰集搜索窗，如設置大于1

9、30個碼片，將使手機的搜索速度慢，會影響切換和掉話。對于需要設置大搜索窗的情況，需在搜索窗口大小和搜索速度之間進行折衷。相鄰集搜索窗大小建議值取7。13 剩余集搜索窗（SRCH_WIN_R）（1）剩余集導頻搜索使用剩余集搜索窗（SRCH_WIN_R）；（2）窗口搜索速度很慢；（3）每個剩余集導頻有一個搜索窗口，剩余集搜索的是不在其它三個導頻集中的、PN為PILOT_INC的倍數的導頻；（4）窗口中心設置與相鄰集相同。SRCH_WIN_R的設置原則：剩余集搜索的是那些PN為PILOT_INC的倍數導頻。與相鄰集同，根據剩余導頻與參考導頻的相對傳播時延配置。當網絡建設初期，基站的相臨集的配置可能有

10、疏漏，不能保證有用的PN都加入到了相臨集中，需要將SRCH_WIN_R設得較大以搜索漏配的鄰區。當網絡優化工作結束后，可以將該值設為零，以提高移動臺搜索速度。剩余集搜索窗大小建議值取9。2、搜索過程對各種不同導頻集，手機采用不同的搜索策略。對于激活集與候選集，采用的搜索頻度很高，相鄰集搜索頻度次之，對剩余集搜索最慢。整個導頻搜索的時間安排見下圖所示：圖3 導頻信號搜索順序每個導頻信號偏置僅屬于一組中的一個。移動臺根據尋呼信道上發送的系統參數消息來確定各個導頻集搜索窗的寬度，自發地、持續不斷地搜索四個導頻集中的導頻信號。移動臺導頻接收機的搜索順序就如同一套齒輪傳動裝置，有效 候選導頻集構成一個齒

11、輪，其轉速最快帶動相鄰集和剩余集兩個齒輪運轉。移動臺從主用導頻信號開始對所有有效集 候選集導頻信號搜索完成后，搜索一個優先級最高的相鄰集導頻信號；然后再對有效 候選集所有信號進行搜索，再搜索第二個相鄰集導頻信號，如此重復直至搜索完所有相鄰集導頻信號后搜索一個剩余集導頻信號。手機搜索能力有限，當搜索窗尺寸越大、導頻集中的導頻數越多時，遍歷導頻集中所有導頻的時間就越長。二、 基站反向搜索窗1、 基站反向搜索窗(SRCH_WIN_CELLSRCH_WIN_CELL的單位是微秒，取值范圍：12368 microseconds，默認32。反向搜索窗最開始是以收到的直放站信號為中心的，前后各SRCH_WI

12、N_CELL/2 us來搜索手機的信號的，所以基站帶有光纖直放站后，將基站的反向搜索窗開得足夠大，使基站能夠同時搜索到從直放站送來的和從手機直接發來的信號,從而就不會產生掉話了。這個參數應該配合SRCH_WIN_A來設置，原理和SRCH_WIN_A差不多，在調整了SRCH_WIN_A后，我們建議都調整SRCH_WIN_CELL。2、 最大小區半徑（sector size）定義：最大小區半徑，單位：英里。設置范圍：0.575 默認：10mile 圖3是基站搜索窗參數設置對應表，通常按照該表進行設置。圖3 朗訊CDMA系統搜索窗參數設置對應表三、直放站的搜索窗設置在下面的示例中，以一個光纖直放站為

13、例。假設直放站的信號從施主基站A扇區引出。假設從施主基站到直放站的光纖拉遠的距離為25km。手機所處的位置如下圖所示，處于兩扇區的交界。假設手機在該處可以收到扇區B的信號以及直放站的信號，手機離扇區B的距離為10km，離直放站的距離為10km。以手機所在點為參考點進行分析。圖4 直放站組網時延分析圖基站扇區B信號到達手機的時延DelayB = 10km * 4.1chips/km = 41chips直放站A1信號到達手機的時延DelayA1 =光纖傳播時延+直放站信號無線傳播時延+直放站處理時延這里，光纖拉遠距離為25km（假設信號在光纖中的傳播時延為6chips/km），直放站的無線傳播距離

14、為10km。根據直放站規范中對時延的要求，其處理時延不應大于5us，這里按5us計算，則DelayA1=5us/(1/1.2288Mhz+25km * 6chips/km + 10km/ 4.1chips/km = 6 + 150 + 41 = 197 chips注：以上舉例僅表明計算直放站時延的方法，具體計算需要根據不同的硬件設置進行。如對進行了時延補償的光纖直放站，要將補償的時延減去。兩路信號的相對時延手機接收的來自扇區B的時延，與來自直放站A1的信號之間的相對時延如下：相對時延 = 197 41 = 156chips1、 激活集搜索窗設置激活集搜索窗的設置主要取決于當地多徑的復雜情況，取

15、決于各多徑信號之間的相對時延。在直放站與施主基站之間沒有交疊覆蓋區時，直放站的使用基本上不影響多徑條件，所以激活集搜索窗設置可以保持不變。但若直放站與施主基站的無線傳播環境不一致時，可能導致兩個覆蓋區域的多徑擴展時延有較大差異，則應依據較大的多徑擴展時延來設置激活集搜索窗。此時，與其有軟切換關系的小區激活集也應該相應改變。在實際應用中，施主扇區和直放站的覆蓋區之間可能存在重復覆蓋的區域。在交疊覆蓋區域，多徑信號將可能來自于施主扇區和直放站，此時多徑之間的相對時延將可能達到最大。假設上例中A扇區和B扇區的位置交換，其余不變，則A扇區的覆蓋區與其提供的直放站的覆蓋區相交疊。在交疊區的多徑相對時延大

16、約為156chips，為了能夠搜索到有用多徑，搜索窗要求設置為至少是相對時延的2倍。根據協議，此時搜索窗的設置應為14即320chips（大于2*156chips），(還需注意：手機認可的最大的激活集搜索窗為13即226chips。這么大的時延，使得所有與直放站鄰近的小區及直放站的施主扇區中的搜索性能下降。根據上述的分析，建議在實際應用時，直放站與施主基站的覆蓋區盡量不要有交疊。結合目前Qualcomm對搜索窗設置的建議來分析，當直放站與施主基站之間的相對時延大于40chips（大約相當于10km）時，建議兩者的覆蓋區域不要存在重疊的部分。若實際組網條件下，當直放站與施主基站之間的相對時延大于

17、40chips時，仍然存在有重疊區域的組網情況，則應該增大搜索窗的設置，此時，在密集市區對手機搜索性能的影響較大；在基站分布稀疏的區域，由于鄰區關系也較少，因此，影響應該稍小，因此，在這種區域使用時應當可以適當放寬限制，但具體的設置經驗需要從實際應用中逐步積累。根據協議規定，激活集搜索窗最大設置為15（相當于452chips），但手機可使用的最大激活集搜索窗為13，226chips。因此，可以容納的多徑間最大相對時延為113chips，相當于27.5km。也就是說，若不考慮搜索性能，就算網絡中只有施主基站和直放站存在，當兩者存在重疊覆蓋區時，手機在重疊區接收到兩者信號間的相對時延不能大于113

18、chips。否則，在重疊覆蓋區的性能會受到較大的影響。在山區建網時，由于山體反射等因素，可能會出現多徑擴展時延較大的情況，這時，應該考慮適當增大搜索窗的設置。2、 相鄰集搜索窗設置為保證相鄰導頻能落在搜索窗里面，要求相鄰集搜索窗大小為相鄰集導頻與參考導頻間最大可能達到的相對時延的兩倍。如果直放站周邊沒有鄰區，則相鄰集搜索窗不用更改。如果有軟切換關系的鄰區時，相鄰集搜索窗需要相應的增大。從上例看，直放站A1(對應于扇區A和扇區B的SRCH_WIN_N要求大于2*156chips，即該搜索窗需要設置為14即320chips（大于2*156chips），這么大的時延，使得所有與直放站鄰近的小區、直放

19、站的施主扇區中手機的搜索性能均有下降。根據上述的分析，建議在實際應用時，手機接收到直放站與周邊鄰區信號的相對時延盡可能小。結合目前Qualcomm對搜索窗設置的建議來分析，當手機接收到直放站與周邊鄰區信號之間的相對時延大于65chips（大約相當于16km）時，將對手機搜索性能有影響，可能會影響切換性能，甚至導致掉話。若直放站覆蓋半徑與周邊相鄰基站大致相同，則建議直放站拉遠距離不超過16km。根據協議規定，相鄰集搜索窗最大設置為15（相當于452chips）。因此，服務小區和鄰區間信號的最大相對時延為226chips，相當于55km。也就是說，在有直放站的網絡中，當不考慮搜索性能的情況下，手機

20、接收到的直放站信號和鄰區信號間的相對時延不能超過226chips。若直放站與相鄰基站覆蓋半徑相當，則相當于直放站與施主基站間可以容忍的最大信號傳播時延為226chips；若直放站的覆蓋半徑小于周邊鄰區，則直放站與施主基站間的最大信號傳播時延可以適當增大，該增加量為直放站覆蓋半徑與周邊各鄰區覆蓋半徑的差的最大值。3、 剩余集搜索窗設置在網絡開通之初，剩余集搜索窗設置一般與相鄰集一致、或大于相鄰集的搜索窗。當網絡得到良好的優化后，該值可以設為零。4、 反向業務信道搜索窗口反向業務信道搜索窗口的中心可自動跟蹤當前的時延來進行調整，所以設置反向業務信道搜索窗口大小時，主要考慮的是環境的多徑情況，類似于

21、前向激活集搜索窗的設置。直放站的使用，在反向業務信道搜索窗口方面，一般不需要特殊考慮。對于直放站與施主扇區有交疊覆蓋時，考慮方法同前向激活集搜索窗的分析。在密集市區對手機搜索性能的影響較大；在基站分布稀疏的區域，由于需要搜索的導頻少，因此，影響應該稍小，因此，在這種區域使用時應當可以適當放寬限制，但具體的設置經驗需要從實際應用中逐步積累。5、 最大小區半徑對于帶了直放站的施主基站，配置該參數時，應考慮到直放站覆蓋區域的最遠端，此時時延最大。手機接收直放站信號的時延，包括信號從直放站天線到手機的無線傳播時延、直放站本身處理時延、直放站至施主基站之間信號傳播時延。即設置最大小區半徑時，需要考慮手機

22、在直放站的覆蓋范圍內可能達到的最大時延。上面的例子中，即為DelayA1，172chips。對應距離=172chips*244m/chips = 42km。在這中情況下，至少應設置最大小區半徑為42km，相當于26英里。6、接入信道前綴長度（PAM_SZ）的設置在移動臺進入接入信道的每次試探時，首先發射一個接入信道前綴。PAM_SZ就等于接入信道前綴（注意協議上的實際接入前綴長度是PAM_SZ+1，但是朗訊在表格里設置的數值是已經加1了的），發射接入信道前綴是為了幫助基站盡快捕獲移動臺的接入信道消息，所以較長的接入信道前綴會增強接入可靠性，但是會減少接入信道的容量，增大了接入沖突的可能性。朗訊目前該參數的默認值設為2，但是在帶有直放站后，由于直放站時延的關系，使得手機的接入時長增加了，為了減少手機接入時長和增加接入成功率，所以建議在帶有直放站后，將施主小區的PAM_SZ增大至3。四、注意事項1）帶直放站的施主基站，以及與直