CN102026238B

CN102026238B - 一种cdma evdo协议测试的方法

Info

Publication number: CN102026238B
Application number: CN 201010601157
Authority: CN
Inventors: 刘律; 卢睿
Original assignee: HANGZHOU WANGRONG TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: HANGZHOU WANGRONG TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2010-12-22
Filing date: 2010-12-22
Publication date: 2013-02-06
Anticipated expiration: 2030-12-22
Also published as: CN102026238A

Abstract

本发明针对目前CDMAEVDO数据网络中网络优化测试，从CDMAEVDO的呼叫流程出发，巧妙的分析了原有的呼叫流程中的对网络性能影响比较显著的部分，并从流程控制角度对流程进行了重新的定义和控制，达到对网络进行更合理的分析和测试的目的。本发明是在原有初始化协议的状态机基础上，引入了二次同步的状态机，使移动台强制与信号非最强的指定基站进行重新同步，同步成功后建立会话，由此指定基站拨打测试流程成功，实现了指定基站拨打拨测的目的。该方法适用于所有的CDMAEVDO的网络协议测试的情况。

Description

一种CDMA EVDO协议测试的方法

技术领域

本发明涉及CDMA EVDO数据网络中网络优化测试技术领域，根据高速数据网络和传统无线网络的区别重新定义了网络分析和测试的有效方法和手段。

本发明从CDMA EVDO的呼叫流程出发，巧妙的分析了原有的呼叫流程中的对网络性能影响比较显著的部分，并从流程控制角度对流程进行了重新的定义和控制，达到对网络进行更合理的分析和测试的目的。该方法适用于所有的CDMA EVDO的网络协议测试的情况。

背景技术

CDMA移动通信的快速发展，以及移动用户渗透率的大幅提高，对CDMA网络的质量要求越来越高，特别是第三代高速数据网络CDMA EVDO技术的引入对目前的网络性能监控和网络性能分析提出了新的课题。第三代高速数据网络的用户特征和用户行为和原有的语音网络完全不同。因此，原有的网络优化的思路和方法在新的环境下可以借鉴但是并不适用。

如图1所示为EVDO 协议栈中连接层connection layer的协议框图，包括空中链路管理协议Air Link Management Protocol，初始化状态协议Initialization State Protocol，空闲状态协议Idle State Protocol，连接状态协议Connnected State Protocol，分组合并协议Packet Consolidation Protocol，路由更新协议Route Update Protocol，开销消息协议Overhead Message Protocol，其中初始化状态协议Initialization State Protocol负责EVDO 的系统选择、基站扇区选择及接入。

初始化状态协议Initialization State Protocol分为四个状态：

1，非激活态，此状态下，协议等待激活命令；

2，网络决定状态，此状态下，移动台MS选择所需要的网络（即频带，频点）；

3，导频获取状态，此状态下，移动台MS在选定的频带、频点下调整本地的短码序列相位，捕获基站扇区导频；

4，同步状态，在此状态下移动台MS与控制信道发送周期进行同步，并接收同步消息，进行短码同步及CDMA系统时间UTC同步。

如图2显示了初始化状态协议的工作流程，图2中，BS1表示基站扇区1(以下基站扇区可简称基站)，MS表示移动台，pilot为基站扇区导频信号，sync为同步消息，Quick config为快速配置消息，sectorparameters为扇区参数消息，AccessParameters为接入参数消息；Inactive state为非激活态，active表示激活，Network Dectermination Staste为网络决定状态，network selected为网络选择，Pilot Acquisition State为导频获取状态，pilot acquired表示导频获取，Synchronization State表示同步状态。

首先移动台MS初始化协议收到激活命令，状态转由非激活态Inactive state，转移到网络决定状态Network Dectermination Staste。

然后移动台MS读取PRL 列表信息获得当前EVDO系统的频带，控制频点编号，之后将接收机射频锁定在选择的频带频点上进行接收，状态由网络决定状态Network Dectermination Staste转移到导频获取状态Pilot Acquisition State。PRL表示优选漫游列表。

导频信道数据为全0信息，此时移动台MS将不断调整本地短码发生器短码序列的相位，试图恢复全0导频信道信息，如果恢复成功，则锁定当前本地短码序列相位，测量当前码片干扰能量比EC/IO 的强度，将当前信息进行存储，计为参考导频序列偏移pilot PN，并重复此过程，最终获得导频搜索列表，之后通过比较搜索列表选择码片干扰能量比EC/IO最大的一个作为参考导频序列偏移pilot PN，并在这个导频序列偏移pilot PN点上接收扇区的控制消息，同时由导频获取状态Pilot Acquisition State转移到同步状态Synchronization State。

EVDO系统的控制信道广播周期为256 个时隙，其中包括同步消息Sync，快速配置消息QuickConfig,扇区参数消息SectorParameters，接入参数消息AccessParameters，寻呼消息Page。其中同步消息Sync为控制信道广播周期中的第一条控制消息，同步消息Sync的定义如图3所示，MessageID代表消息表示，MaximumRevision代表最大修订版本，MinimumRevision代表最小修订版本，PilotPN为导频序列偏移，SystemTime代表系统时间。

其中Pilot PN和SystemTime这两个参数是如何同步到当前系统和基站扇区的重要参数。

Pilot PN参数，为当前扇区的导频序列偏移，即短码相位。单位为64个码片chips。

SystemTime参数，发送当前同步消息的控制信道周期的系统时间加上160MS，单位为26.666667ms。

如果同步消息被成功解调，首先，移动台MS将会把本地短码相位锁定为同步消息中的 Pilot PN参数，即对准当前发送同步消息的扇区。然后移动台MS将会把本地时钟设置为同步消息中的SystemTime参数，使移动台MS与CDMA系统时间UTC同步。此时移动台MS完成EVDO系统的接入，并完成与基站扇区的同步，开始接收扇区的控制信道中的快速配置消息Quick config，扇区参数消息sectorparameters，接入参数消息Accessparameters，并开始发起EVDO连接流程，建立会话SESSION完成当前基站BS1的呼叫。

现有的协议工作流程在协议测试中存在的问题如下：

已有的呼叫流程精确定义了呼叫的方式和方法，自动选定场强等信号最优的基站进行接续和呼叫，因此对正常的通话以及其他的通信服务有着比较好的效果，但是对于网络协议测试的要求则存在着比较大的问题，无法发现目前网络中信号比较弱或者比较差的基站的信息，无法对该基站进行分析和跟踪。

发明内容

本发明针对上述现有技术中存在的不足，提供了一种可对指定基站进行拨打拨测的协议测试方法，从而可达到指定拨测的目的。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种CDMA EVDO协议测试的方法，包括有如下步骤：

(1)，首先，移动台MS进行网络捕获，选择码片干扰能量比EC/IO最强的基站扇区BS1并尝试与其进行同步，在成功解调同步消息Sync后，进行导频序列偏移Pilot PN和系统时间的同步；

(2)，成功同步后，移动台MS的Pilot PN相位为基站扇区BS1的导频序列偏移Pilot PN，移动台MS的系统时间为当前CDMA系统时间UTC，亦即基站扇区BS1的系统时间；

(3)，此时移动台MS的状态机由同步状态转移到二次同步状态，以基站扇区BS1的导频序列偏移Pilot PN相位为参考导频序列偏移Pilot PN，将移动台MS导频序列偏移Pilot PN相位调整为信号非最强的指定基站扇区BS2的导频序列偏移Pilot PN，即对准指定基站扇区BS2；

(4)，移动台MS尝试在控制信道上解调指定基站扇区BS2的同步消息Sync，如果能够成功解调指定基站扇区BS2的同步消息Sync，则根据指定基站扇区BS2的同步消息内容，重新进行导频序列偏移Pilot PN和系统时间的同步，如果同步成功则开始接收指定基站扇区BS2的控制信道中的快速配置消息Quick config，扇区参数消息sectorparameters，接入参数消息Accessparameters，并开始发起EVDO的连接流程，建立会话，此时指定基站扇区BS2拨打测试流程成功。

采用了上述技术方案的本发明的有益效果是：

本发明从CDMA EVDO的呼叫流程出发，巧妙的分析了原有的呼叫流程中的对网络性能影响比较显著的部分，并从流程控制角度对流程进行了重新的定义和控制，达到对网络进行更合理的分析和测试的目的。采用本发明的协议流程，可以发现目前网络中信号比较弱或者比较差的基站的信息，并对该基站进行跟踪和分析。该方法适用于所有的CDMA EVDO的网络协议测试的情况。

附图说明

图1为EVDO 协议栈中连接层connection layer的协议框图；

图2为现有技术中初始化状态协议的工作流程图；

图3为同步消息的组成结构示意图；

图4为本发明初始化状态协议的工作流程图；

图5为扇区参数消息的组成结构示意图。

具体实施方式

本发明的具体实施方式如下：

实施例：由现有技术中EVDO系统的接入与基站扇区选择的流程可知，如果要实现指定基站拨打测试，必须要能够同步到指定基站上才能实现此功能，而如何同步到指定基站上则成为实现此功能的技术难点，以下列举了三项难点：

(1)，移动台MS在搜索导频时无法获得当前导频的准确导频序列偏移Pilot PN，只能获得当前基站扇区的参考导频序列偏移Pilot PN（非同步导频序列偏移Pilot PN），即以当前的本地短码相位可以捕获基站扇区下行导频信道，并获取当前导频信道的EC/IO，但精确的扇区导频序列偏移Pilot PN是未知的。因此无法确定哪一个导频是需要进行拨打测试的基站扇区；

(2)，指定拨测的基站扇区不一定是当前搜索导频列表中EC/IO最强的一个，甚至是无法捕获导频的一个基站扇区，比如当前指定的测试基站扇区的EC/IO非常弱，亦即当前指定测试的基站扇区不可用。而移动台MS选择的当前搜索导频列表中的基站扇区是EC/IO强度最强的一个，但未必是需要进行指定拨测的基站扇区。

(3)，准确的锁定基站扇区的导频序列偏移Pilot PN及CDMA系统时间同步所需要的参数包含在同步消息Sync中，因此必须在能够成功的解调同步消息Sync之后，并根据同步消息中的导频序列偏移Pilot PN参数、系统时间参数成功进行时间同步后，才能保证当前移动台MS锁定的导频序列偏移Pilot PN与基站扇区同步，本地系统时间与CDMA系统时间同步。只有使移动台MS与基站扇区的导频序列偏移Pilot PN、CDMA系统时间同步后，才能跟据需要进行拨打测试的基站扇区的导频序列偏移Pilot PN，来调整本地的导频序列偏移Pilot PN相位，使移动台MS对准到目的基站扇区（指定拨打测试的基站）上。

根据以上技术关键点的分析可知，实现指定基站拨打必须满足如下条件：

一，搜索当前EVDO网络，能够找到可用基站扇区；

二，成功解调当前基站扇区的同步消息Sync，并能够成功进行Pilot PN同步，系统时间同步；

三，能够以当前的时间参数（已同步的系统时间参数）为参考基准，调整本地基带处理器的PilotPN相位，使本地(本地就是指移动台MS)的导频序列偏移Pilot PN为指定拨打基站扇区的PilotPN，即接收指向需要进行拨打测试的基站扇区；

四，当本地短码序列相位成功调整为需要进行拨打测试的基站扇区后，在控制信道上接收此基站扇区的同步消息，准备进行二次同步；

五，成功解调指定拨测基站，即当前监听基站的同步消息Sync，并根具消息内时间参数进行二次同步，如果同步成功，则完成指定基站扇区的同步；如果失败则重新进行网络选择。

网络选择及基站同步接入的控制流程属于EVDO协议族（C.S0024-A_v3.0_060912）中的初始化状态协议Initialization State Protocol。

为了完成指定基站拨测的功能，实现移动台MS与指定基站进行同步，需要在原有初始化协议的状态机基础上，引入二次同步的状态机。图 4为成功进行指定基站拨测的工作流程图。

如图4所示，其中，BS1为当前测试地点中EVDO网络覆盖下，EC/IO最强的一个基站扇区，BS2为当前测试地点中信号非最强的一个基站扇区，同时也是需要进行指定基站拨测的目的基站扇区。

首先，移动台MS进行网络捕获，因为基站扇区BS1的EC/IO最强，因此，移动台MS在网络搜索后会选择EC/IO最强的基站扇区即尝试与基站扇区BS1进行同步，在成功解调同步消息Sync后，进行导频序列偏移Pilot PN和系统时间的同步。

成功同步后，本地的导频序列偏移Pilot PN相位为基站扇区BS1的导频序列偏移Pilot PN，系统时间为当前CDMA系统时间UTC。如此时按照标准流程，移动台MS已经成功与基站扇区BS1同步，移动台MS应该开始接收快速配置消息Quick config，扇区参数消息sectorparameters，接入参数消息Accessparameters。而为了实现指定基站扇区BS2拨打测试，而指定基站扇区BS2并非当前覆盖区域内最强的基站扇区，所以必须强制与指定基站扇区BS2进行重新同步。

此时移动台MS的状态机由同步状态转移到二次同步状态，以基站扇区BS1的导频序列偏移Pilot PN（已同步的导频序列偏移Pilot PN）为参考导频序列偏移Pilot PN,将本地导频序列偏移Pilot PN相位调整为基站扇区BS2的导频序列偏移Pilot PN，即对准指定基站扇区BS2,这一过程可理解为强行切换过程，但只是移动台MS对于选择目标基站的一种切换，并非与系统相关的切换（移动台MS此时还没有与系统建立会话session）。

移动台MS尝试在控制信道上解调指定基站扇区BS2的同步消息Sync，如果能够成功解调指定基站扇区BS2的同步消息Sync，则根据指定基站扇区BS2的同步消息内容，重新进行导频序列偏移Pilot PN和系统时间的同步，如果同步成功则开始接收指定基站扇区BS2的控制信道中的快速配置消息Quick config，扇区参数消息sectorparameters，接入参数消息Accessparameters，并开始发起EVDO的连接流程，建立会话Session，此时指定基站扇区BS2拨打测试流程成功。

下面介绍下实现指定基站切换的流程修改和实现指定基站频点控制的流程修改：

实现指定基站切换的流程修改：

在EVDO系统中的切换按照状态机可以分为空闲状态切换IDLE SWITCH、业务信道切换TCH SWITCH，而其原理为定期搜索网络，如果当前的服务基站非EC/IO最强的基站，则重新选择EC/IO最强的基站扇区进行切换。

由于指定基站拨打测试在实际使用中往往所测试的基站扇区并不是网络覆盖下，EC/IO最强的一个基站扇区，因此如果不控制切换流程，则在移动台MS成功拨打到指定的基站扇区后，会立即发生切换，切换到当前EC/IO最强的一个基站扇区，从而是指定基站拨打测试无法完成，因此，在实现指定基站拨打测试功能时，移动台MS必须能够控制切换。

按照EVDO协议族规定，EVDO移动台MS的切换完全由移动台MS发起，而系统侧并不发起切换，所以，在进行指定基站拨打测试功能时，移动台MS会不断更新激活集Active Set内扇区信息，但移动台MS控制不发起任何切换，始终选择指定拨打测试的基站扇区为服务扇区。

在指定基站拨打流程控制中，移动台MS同步到指定的基站扇区后，切换控制的流程开始工作，如果目标基站在当前无线网络环境中不是EC/IO最强的基站扇区，则按照标准流程，移动台MS应该切换到EC/IO最强的基站扇区，采用切换流程控制后，移动台MS将不进行切换，而继续选择目标基站扇区为服务扇区。

实现指定基站频点控制的流程修改：

为了扩大EVDO现网容量，最直接的方式是增加基站数量，但下行信道的扩频短码长度为16位，最多的基站数量为65536/2/64=512个。因此通过增加EVDO频点的方式可以达到很好的效果，即基站扇区配置相同PilotPN偏移，但频点不同。

移动台MS在指定基站拨打过程中，如果可以灵活选择频点，则可以对多载波EVDO系统进行独立基站扇区进行拨打测试。实现这一功能需要修改如下。

一，更改初始化状态协议中的网络决定状态的实现方式，即在读取PRL列表后，根据选定需要拨测的频点进行过滤，只对选定拨测的频点进行搜索。忽略掉所有不需要测试的频点；

二，对扇区参数消息SectorParameters的处理方式进行修改。扇区参数消息的定义如图5所示，其中消息体包含了两个与频点选取相关的参数，ChannelCount和Channel。

ChannelCount参数指定当前基站扇区所包含的频点数量；

Channel 参数指定了当前基站扇区所包含的频点列表；

为了实现频点控制，需要在收到扇区参数消息SectorParameters时，分析当前基站扇区的频点信息，过滤掉指定拨测频点之外的所有其它频点。只保留需要拨测的基站扇区的频点。通过上述频点分析控制，达到对EVDO多载波系统覆盖范围内的所有基站扇区进行指定频点拨测的目的。

在进行精确拨打测试时，即指定频点、指定Pilot PN时，频点控制的流程开始工作。频点控制的流程在进行基站扇区同步前开始工作，首先控制移动台MS搜索的频点为指定的频点，在指定的频点上寻找基站扇区。在同步到目标基站扇区后，控制当前的可用频点列表，剔除选定频点外的频点，保证移动台MS只在指定的频点上捕获基站扇区。

Claims

1.一种CDMA EVDO协议测试的方法，其特征是包括有如下步骤：

(3)，此时移动台MS的状态机由同步状态转移到二次同步状态，以基站扇区BS1的导频序列偏移Pilot PN相位为参考导频序列偏移Pilot PN，将移动台MS的导频序列偏移Pilot PN相位调整为信号非最强的指定基站扇区BS2的导频序列偏移Pilot PN，即对准指定基站扇区BS2；

(4)，移动台MS尝试在控制信道上解调指定基站扇区BS2的同步消息Sync，如果能够成功解调指定基站扇区BS2的同步消息Sync，则根据指定基站扇区BS2的同步消息内容，重新进行导频序列偏移Pilot PN和系统时间的同步，如果同步成功则开始接收指定基站扇区BS2的控制信道中的快速配置消息Quickconfig，扇区参数消息sectorparameters，接入参数消息Accessparameters，并开始发起EVDO的连接流程，建立会话，此时指定基站扇区BS2拨打测试流程成功。