RG000002 CDMA 1X 系统消息 2.0

引入 手机存在于现实中的各个角落，为了完成用户与他 人（或物）之间信息交互的使命，它必须知道一定的 网络/系统信息，从而在用户请求某种业务时，可以接 入可提供该业务的系统中服务用户。这些特定的网络/ 系统信息称为系统消息。 举一个例子来说，张三要找 工作，他明确了自身条件后，就要去找用人单位的信 息，包括有哪些单位招人？有什么工种？条件是什么？ 薪水待遇如何等。这些信息就相当于通讯系统中的系 统消息的作用。

学习目标 学习完本课程，您应该能够了解： 系统消息概述 系统消息分类 系统消息内容 系统消息应用 切换与数据业务消息

课程内容 第一章 系统消息概述 第二章 系统消息分类 第三章 系统消息内容 第四章 系统消息应用 第五章 切换与数据业务消息

第一章 系统消息概述 在CDMA系统中，几乎所有的呼叫流程由消息驱动，部分CDMA信道仅用于传递消息。 Sync Channel (前向信道) Paging Channel (前向信道) Access Channel (反向信道) 以上信道总是传递消息 一些 CDMA 信道用于承载业务 Forward Traffic Channel Reverse Traffic Channel 这些信道大部分时间传输业务，也有少量时间传输带内信令 所有的CDMA 在传输时有相似的格式

消息结构 所有业务信道的消息都是突发方式发送 消息包含多个字段的二进制方式 第一个字节为消息类型 后续字段表明消息的顺序 消息可以使用的发送方式： 1.确认方式； 2.多次重发方式； 消息可以用路测设备解码 为确保消息不被丢失，所有CDMA消息包含连续的号码，重要的消息还可要求接收方确认 没得到确认的消息，发送方会重传，重传多次仍得不到确认，发送方将释放呼叫 ACK_SEQ证实序列号.该字段取为在f-csch 上收到的待确认的PDU 的MSG_SEQ 字段值. MSG_SEQ 消息序列号.该字段为在r-csch 上发送的PDU 的消息序列号. ACK_REQ 证实请求指示.该字段指示在r-csch 上发送的PDU 是否要求基站证实. 对于所有在r-csch 上发送的PDU, 其ACK_REQ 字段设为'1'.

 移动台系统消息处理 CPU Digital Rake Receiver Traffic Correlator Receiver RF Section IF, Detector Transmitter Vocoder Digital Rake Receiver Traffic Correlator PN xxx Walsh xx  Pilot Searcher Walsh 0 Viterbi Decoder CPU Duplexer Digital Section Long Code Gen. Open Loop Transmit Gain Adjust Messages Audio Packets Symbols Chips RF AGC 以上粉色箭头为移动台对MESSAGE的处理流程。

课程内容 第一章 系统消息概述 第二章 系统消息分类 第三章 系统消息内容 第四章 系统消息应用 第五章 切换与数据业务消息

第二章 系统消息分类 仅传送消息 Sync Channel Paging Channel Access Channel  一些CDMA信道，只用来携带消息，不承载业务 Sync Channel 仅传送消息 Paging Channel Access Channel  Quick Paging Channel.. 业务和信息 Forward Traffic Channel Reverse Traffic Channel 一些CDMA信道，只用来携带消息，不承载业务 Sync Channel (a forward channel) Paging Channel (a forward channel) Access Channel (a reverse channel) 在这些信道上，只有消息，持续不断地传送 一些CDMA信道，用来承载业务 Forward Traffic Channel Reverse Traffic Channel 在这些信道上，绝大多数时间承载业务，但整个通话过程中，需要传送的信令消息，也在业务信道上传递 不管是哪个信道上传送的消息，它们都有相似的结构 在用户通话状态下，既可以接收系统消息（例如带内系统参数消息、带内接入参数等，只不过这时消息和业务通过复用都在业务信道上传送），也可以接收针对用户的消息（例如切换消息、SCH建立信令、业务连接消息等）。但主要是针对特定用户的消息，带内的系统消息很少发，除非系统参数发生了改变，并且用户又处于通话状态时。其实通过跟踪信令（例如CAIT）就很清楚了。 一些CDMA信道，承载业务，也承载信令和消息

系统捕获与空闲状态下的消息 上表总结输出了在F-CSCH发送的系统消息，其中蓝色框中的为系统消息

通话状态下的消息 通话状态下，业务信道上发送的各种消息，其中蓝色框中的为系统消息

按照内容分类（Idle） cdma2000协议规定了13种系统消息, 有6种是必选的: Sync Channel Message SCHM Access Parameters Message APM System Parameters Message SPM Neighbor List Message NLM CDMA Channel List Message CCLM Extended System Parameters Message ESPM 一个扇区载频完成配置后, 紧接着进行这6条系统消息的更新, 只有在6条系统消息更新都成功后, 扇区载频才可以提供服务

按照内容分类（Idle） cdma2000协议规定下列7种为可选: Global Service Redirection Message GSRDM Extended Neighbor List Message ENLM Extended CDMA Channel List Message ECCLM Private Neighbor List Message PNLM General Neighbor List Message GNLM User Zone Identification Message UZIM Extended Global Service Redirection Message EGSRDM

按照内容分类（业务信道） 业务信道上发送的系统消息 In-traffic System Parameters Message ITSPM 业务在线系统参数消息 Neighbor List Update Message NLUM 邻小区列表更新消息 Extended Neighbor List Update Message ENLUM 扩展邻小区列表更新消息

问题 系统消息在手机什么状态时获得啊？我用路测设备长呼了很长时间，好像没看到很多的系统消息，怎么会是这样？

解答 手机自身状态分为四种：初始化，空 闲，接入，业务在线。这四种状态涵 盖了手机各项功能和操作。初始化状 态主要完成手机对系统的选择；接入 状态完成手机与系统间建立连接的过 程；业务在线状态完成手机与系统间 的业务交互。长呼测试时，手机出于 业务在线状态，看到的系统消息只是 一部分。可以看出，绝大部分的系统 消息获取发生在手机空闲状态。

课程内容 第一章 系统消息概述 第二章 系统消息分类 第三章 系统消息内容 第四章 系统消息应用 第五章 切换与数据业务消息

第三章 系统消息的内容 第一节 6种必选的系统消息 第二节 7种可选的系统消息

同步信道消息 在同步信道（Sync）广播发送 MS在Mobile Station Initialition State时，从该消息中获得系统配置及时间信息。利用Sync Channel Message中的PILOT_PNs、LC_STATEs及SYS_TIMEs同步长码时间及系统时间。 消息中的重要参数 最小协议修订版本 SID,NID,PILOT_PN 系统时间 寻呼信道速率 指配频率与扩展指配频率 对于一个CDMA信道最多只能有一个码道（第32码道）用做同步信道，SCHM在基站支持的同步信道上连续发送，其发送的比特率是1200bit/s，帧长为26.666ms，使用的PN序列偏置与同一前向信道的导频信道上使用的相同。所以一旦手机捕获到了导频信号，移动台就自动知道了同步信道的基本定时结构。 手机在同步信道获取子状态(初始化、空闲、接入、业务在线等称为主状态，其下细分了一些更小的状态称为子状态)下接收SCHM，协议规定在Ｔ21m获取SCHM。 Ｔ21m 秒 = 1 秒。T21m 为协议定义的定时器。

移动台系统决定大致过程 以上案例使用Panorama路测软件采集系统消息获得

系统参数消息 在寻呼信道广播发送 标明寻呼信道上的其它一些系统消息是否可用；通知MS寻呼信道的变化情况，指定重新搜索，告知MS的漫游状态，提供注册参数等等。 消息中的重要参数 PILOT_PN, SID,NID 配置消息序列号 REG-ZONE,ZONE-TIMER BASE-ID,BASE-CLASS PAGE-CHAN MAX_SLOT_CYCLE_INDEX T-ADD,T-DROP T-COMP,T-TDROP 归属登记类 基站经度 基站纬度 导频搜索窗口宽度 功控报告设置类 可选系统参数类存在指示 手机认为此系统消息有效的条件： 手机中保存的消息序列码与收到的消息序列码不同。 消息中如下字段的取值在有效范围内： PAGE_CHAN ：寻呼信道号码，不能为'000'； REG_PRD：注册周期，如手机不是基于定时 注册，此变量应为'0000000'。如手机是基于定时注册，此变量应在29-85的范围内，实际的周期是：（2^REG_PRD/4）×0.08秒； BASE_LAT：基站纬度。取值范围-1296000～+1296000 ，对应正负90度，正表示北纬； BASE_LONG：基站经度，取值范围-2592000～+2592000，对应东西经度180； （经度和纬度的变化以0.25秒为单位用两个有符号数表示） PWR_REP_THRESH：功控汇报门限，这个值应该是手机在一个测量周期内连续收到错帧的数目，超过这个值，手机就要上报PMRM如果基站将PWR_THERSH_ENABLE设为1，那么此变量不能为'00000' 如BAND_CLASS为'00001'并且（EXT_SYS_PARAMETERSr不为'1'）或 （EXT_NGHBR_LSTr 不为 '1'），手机将忽略此消息；

系统参数消息举例

接入参数消息 在寻呼信道广播发送 消息中的重要参数 接入信道探测时间随机值 PILOT_PN, 接入等待时间 消息序列号 接入探测补偿 接入信道个数 NOM-P,INIT-P,P-STEP 接入探测数量NUM-STEP 最大接入信道消息容量 接入信道前导帧数量 接入过载级别 接入尝试消息发送的持续增量 登记中接入尝试消息发送的修正值 接入信道探测时间随机值 接入等待时间 接入探测补偿 MAX-REQ-SEQ MAX-RSP-SEQ 鉴权模式 鉴权的随机查询值 扩展额定发射功率 手机认为此消息有效的条件： 消息序列码不同 参数PROBE_PN_RAN，MAX_REQ_SEQ，MAX_RSP_SEQ在取值范围内

接入参数系统消息重要字段解释 PSIST0_9（接入负载级别0～9持续值）：在时延RS之后的每个时隙，MS根据参数P执行伪随机持续性检测（在每个时隙产生一个0～1之间的随机数RP，将该随机数与P比较，如RP〈 P，则检测通过）。若检测通过，则在这个时隙发送接入序列的第一个探测；否则延迟接入探测序列到下一个时隙再接着进行检测。P为0时表示接入尝试失败。当接入信道请求不是由于手机登记和消息发送时，P的计算如下：

案例－接入参数设置不当造成接续缓慢 故障现象：在对某地CDMA1x网络优化的过程中发现系统接续极为缓慢，平均达七秒左右，有时居然有几十秒才能接入，局方强烈不满。 故障分析定位： 接续缓慢，首先应该想到的就是接入参数设置的问题。通过路测软件测得该网络几项主要的接入参数为INIT_PWR = 0, NOM_PWR= -6, PWR_STEP = 4 ACC_TMO = 3, PROBE_BKOFF = 0, BKOFF = 0，SLOT= 160ms，发现NOM_PWR和ACC_TMO设置有问题。 NOM_PWR ：指定发射功率偏置。 基站设置该参数作为移动台计算发送功率开环评估的修正因子。参数设置过低，通过反向功控测量的闭环修正可能不能校准开环评估的不正确的偏差。

案例－接入参数设置不当造成接续缓慢 故障清除： 1，将NOM_PWR修改为3dB， 2，通过测试接续时间快了3、4秒 结论：通过优化接入参数NOM_PWR、ACC_TMO等可以有效降低接续时间

邻小区列表消息 在寻呼信道广播发送 消息中的重要参数 PILOT-PN, PILOT-INC 配置消息序列号 邻小区1的信息 邻小区2的信息 相邻配置 相邻基站导频PN序列偏移索引 邻小区2的信息 。。。 。。。 邻小区N的信息 对于(Band Class 0) 手机认为此消息可以处理的条件： 在寻呼信道上收到此消息后，将比较消息序列码，与原先保存的序列码不同，才处理其他字段，相同则忽略； PILOT_INC在有效范围内则处理，否则忽略此消息

扩展邻区列表消息

CDMA信道列表消息 在寻呼信道广播发送 消息中重要参数 PILOT-PN 配置消息序列号 CDMA信道分配频率（如201...）

扩展CDMA信道列表消息 在寻呼信道广播发送 消息中重要参数 PILOT-PN 配置消息序列号 CDMA信道频率数目 CDMA信道频率信息 RC和QPCH选择包含指示 RC_QPCH信道容量指示 比较消息序列码结果不同时手机继续处理此消息。

CDMA信道列表消息字段

扩展系统参数消息 在寻呼信道广播发送 消息中的重要参数 快速寻呼业务类参数 PILOT_PN,Config-Msg-Seq TMSI使用,数据长度 TMSI数据 首选接入信道手机标识类型 MCC 广播时隙循环索引 最小协议修订版本 导频集更新门限 系统重选类参数 接入切换类参数 GPS辅助指示 快速寻呼业务类参数 手机正常处理此消息的条件： 对比系统消息的消息序列码，相同忽略，不同处理； 如手机支持的协议版本小于基站支持的最小协议版本（扩展系统参数消息中MIN_P_REV字段），手机将携带协议错指示进入初始化阶段的系统决定子状态 ；

扩展系统参数消息 以上案例使用Panorama路测软件采集系统消息获得。 各项参数具体含义请参考附件中扩展系统参数消息部分各字段解释。

第三章 系统消息的内容 第一节 6种必选的系统消息 第二节 7种可选的系统消息

全局业务重定位消息 在寻呼信道广播发送 消息中的重要参数 重定向系统为CDMA PILOT_PN,Config-Msg-Seq 重定向接入过载级别 重定向失败返回指示 重定向记录类型和长度 重定向系统的相关域 重定向系统为TACS时 期望的SID 忽略CDMA 系统选择顺序 最大重定向延迟 重定向系统为CDMA 频段类别 期望的NID,SID CDMA信道频率 对比消息序列码，相同则忽略，不同才处理。目前没有发该消息，所有参数没有实际使用。

全局业务重定位消息重要字段解释 目前没有发该消息，所有参数没有实际使用。

通用邻小区列表消息 在寻呼信道广播发送 消息中的重要参数 相邻基站导频信息1 PILOT_PN,Config-Msg-Seq PILOT_INC 邻区搜索模式 邻区配置和PN偏移包含指示 频率设置指示 使用时间信息指示 全局时间信息包含指示 全局相邻发射持续时间 全局邻区发射时间周期 相邻集导频PN序列数目 相邻基站导频信息1 相邻配置 相邻导频PN序列偏移 导频搜索优先集 导频搜索窗宽度 频率使用指示 邻区频带指示 邻区频率 定时信息使用指示 邻区发射时间偏移 邻区发射持续时间 邻区发射周期 多数参数目前未用。

通用邻区列表消息（续） 相邻基站导频信息N 附加导频信息包含指示 相邻模拟系统数目 相邻模拟系统1信息 … … 相邻模拟系统n信息 模拟系统频段 模拟系统类型 搜索窗口宽度 … … 相邻模拟系统n信息 相邻基站导频信息N 附加导频信息包含指示 相邻导频记录类型 导频记录长度 附加导频记录内容 附加导频记录内容1 OTD发射功率级别 保留位 … … 附加导频记录内容n 多数参数目前未用。

扩展邻小区列表消息 在寻呼信道广播发送 消息中的重要参数 PILOT-PN, PILOT-INC 配置消息序列号 邻小区1的信息 相邻配置 相邻基站导频PN序列偏移索引 导频搜索优先级 频率包含指示 邻区频率级别 邻区频率分配 。。。 。。。 邻小区N的信息 邻小区列表消息是应用于Band Class 0系统 扩展邻小区列表消息是应用于Band Classes other than class 0 手机认为此消息有效的条件： 消息序列码不相同； PILOT_INC需要在有效取值范围内；

问题 系统消息这么多，每条消息都是所有的手机要采集的么？

解答 cdma2000协议规定了13种系统消息, 有6种是必选的: 有7种是可选的: 同步信道消息 系统参数消息 接入参数消息 邻小区列表消息 CDMA信道列表消息 扩展系统参数消息 有7种是可选的: 全局业务重定位消息 扩展全局业务重定位消息 用户区识别消息 扩展邻小区列表消息 通用邻小区列表消息 专用邻小区列表消息 扩展CDMA信道列表消息

课程内容 第一章 系统消息概述 第二章 系统消息分类 第三章 系统消息内容 第四章 系统消息应用 第五章 切换与数据业务消息

同步信道消息作用 手机成功接收到同步信道消息后: 时间调整 长码状态调整 准备获取系统主寻呼信道 95手机，使用SCHM中的CDMA_FREQ接收主寻呼信道系统消息。如果当前手机所在频点与该CDMA_FREQ不一致，手机将频点调整到该频点。 2000手机，使用SCHM中的EXT_CDMA_FREQ接收主寻呼信道系统消息。如果当前手机所在频点与该EXT_CDMA_FREQ不一致，手机将频点调整到该频点。

Go to Paging Channel, Get Configured Ec/Io 32K 512 Chips PN All PN Offsets -20 Read the Configuration Messages Access Parameters Msg System Parameters Msg CDMA Channel List Msg Extended System Parameters Msg (*opt.) (Extended*) Neighbor List Msg Global Service Redirection Msg (*opt.) Keep Rake finger(s) on strongest available PN, decode Walsh 1, and monitor the Paging Channel Active Pilot Handset Rake Receiver RF  x LO Srch PN??? W0 F1 PN168 W01 F2 PN168 W01 F3 PN168 W01 Rake Fingers    Now we are ready to operate!! Reference PN

Registration MS Registration的作用 关于手机注册的控制参数主要在系统参数消息中 告诉BSS位置信息与状态，以便在作为被叫的时候，能够有效寻呼到手机。 在时隙模式下，是由手机提供SLOT_CYCLE_INDEX，以便BSC能知道手机在监听哪个时隙。 告知BSS手机类别与协议版本以便基站知道手机的能力。 关于手机注册的控制参数主要在系统参数消息中

附件：系统消息字段介绍

课程内容 第一章 系统消息概述 第二章 系统消息分类 第三章 系统消息内容 第四章 系统消息应用 第五章 呼叫 切换与数据业务

IS 2000的信道定义

接入典型流程

始呼与应答

分配业务信道

业务连接

切换流程

导频信号强度测量消息实例 Pilot Strength Measurement Message（Moto) ack_seq 0, msg_seq 0, ack_req 1, encryption 0 ref_pn 0x016b = 363 ( 363 ) pilot_strength 25 ( -12.5 dB ) keep pilot_pn_phase[0] 0x1989 => 102 + 9 chips ( 102 ) pilot_strength[0] 22 ( -11.0 dB )

通用切换指示消息（UHDM） f-dsch 消息 消息中的重要参数 物理信道指示 参数包含指示 有效集记录长度 切换参数 PN信息 额外参数包含指示 功控步长指示 清除再尝试延迟指示 补充信道相关参数包含指示 前向功控子信道相关增益 使用功控动作时间指示 物理信道指示 有效集记录长度 PN信息 作为与邻小区列表消息和扩展邻小区列表消息的区别，本消息应用于一些专网系统。

通用切换指示消息（UHDM）实例

切换完成消息（HOCM） 和实例

邻区列表更新

异频搜索硬切换相关消息 候选频率搜索请求消息（CFSRQM） 候选频率搜索响应消息（CFSRSM） 候选频率搜索控制消息（CFSCNM）

数据业务中的扩展补充信道指配消息（ESCAM） f-dsch 消息（1） 消息中的重要参数 单位起始时间 反向补充信道的非连续传输持续时间 反向T_ADD 异常终止指示 补充信道请求消息序列号使用指示 附加信息指示 功率控制子信道指示 反向补充信道配置包含指示 反向补充信道指配号 前向补充信道配置包含指示 前向补充信道误帧率报告指示 前向补充信道配置记录数 前向补充信道识别号 补充信道编码列表索引 前向补充信道的帧信息比特数索引 软切换中的前向补充信道数 作为与邻小区列表消息和扩展邻小区列表消息的区别，本消息应用于一些专网系统。

数据业务中的扩展补充信道指配消息（ESCAM） f-dsch 消息 （2） 消息中的重要参数 导频序列偏置索引 是否包含附加导频信息指示 补充编码信道 补充信道的准正交函数索引 前向补充信道的指配数 前向补充信道识别号 指配的前向补充信道持续时间 起始时间包含指示 指配的前向补充信道起始时刻 补充信道编码列表索引 前向链路功率控制参数包含指示 前向补充信道指配间隔中的前向功控操作模式指示 按给定值初始化补充信道的外环功控参数值(Eb/Nt)前向补充信道识别号 主要补充信道索引 补充信道数 作为与邻小区列表消息和扩展邻小区列表消息的区别，本消息应用于一些专网系统。

数据业务中的扩展补充信道指配消息（ESCAM） f-dsch 消息 （3） 消息中的重要参数 补充信道索引 补充信道目标帧错误率 外环初始功率参数(Eb/Nt) 外环功控参数(Eb/Nt)的最小值 外环功控参数(Eb/Nt)的最大值 功率报告门限值包含指示 反向功控参数包含指示 作为与邻小区列表消息和扩展邻小区列表消息的区别，本消息应用于一些专网系统。

扩展补充信道指配消息 实例（Put）

扩展补充信道指配消息 实例（Get） ACK_SEQ 2, MSG_SEQ 3, ACK_REQ 0, ENCRYPTION 0 EXTENDED SUPPLEMENTAL CHANNEL ASSIGNMENT MESSAGE ACK_SEQ 2, MSG_SEQ 3, ACK_REQ 0, ENCRYPTION 0 START_TIME_UNIT 0 (20MS) REV_SCH_DTX_DURATION 10 USE_T_ADD_ABORT 0 USE_SCRM_SEQ_NUM 0 ADD_INFO_INCL 1, FPC_PRI_CHAN 0 REV_CFG_INCLUDED 0 NUM_REV_SCH 0 FOR_CFG_INCLUDED 1 FOR_SCH_FER_REP 1 NUM_FOR_CFG_RECS 0 (+ 1 = 1) 0: ID 0, SCCL_INDEX 0, RATE 3 (76.8KBPS) NUM_SUP_SHO 0 (+ 1 = 1) 0: PILOT_PN 0X003E = 62 ( 62 ) ADD_PILOT_REC_INCL 0 FOR_SCH_CC_INDEX 3, QOF_MASK_ID_SCH 0 NUM_FOR_SCH 1 0: ID 0, DURATION 9, START_TIME_INCL 1, START_TIME 14 SCCL_INDEX 0 FPC_INCL 1 FPC_MODE_SCH 1, FPC_SCH_INIT_SETPT_OP 1, FPC_SEC_CHAN 0 NUM_SUP 1 0: SCH_ID 0, FER 6, SETPT INIT 0, MIN 16, MAX 56 FPC_THRESH_SCH_INCL 1, FPC_SETPT_THRESH_SCH 175 RPC_INCL 0

课程结束 谢谢