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摘要：移動(dòng)終端的網(wǎng)絡(luò)搜索能力是評(píng)價(jià)終端質(zhì)量的一項(xiàng)重要指標(biāo)。ＷＣＤＭＡ終端的網(wǎng)絡(luò)搜索包括ＰＬＭＮ選擇和小區(qū)搜索兩個(gè)子過程。對(duì)第一個(gè)子過程，具體介紹了ＰＬＭＮ的分類、ＰＬＭＮ的自動(dòng)和手動(dòng)選擇方式。對(duì)第二個(gè)子過程，具體介紹了小區(qū)的分類、小區(qū)搜索過程和小區(qū)選擇的信號(hào)質(zhì)量要求。
關(guān)鍵詞：ＷＣＤＭＡ，移動(dòng)終端，網(wǎng)絡(luò)搜索
通常，移動(dòng)終端的網(wǎng)絡(luò)搜索過程是很短暫的，在終端開機(jī)后幾秒鐘內(nèi)即可完成。終端的網(wǎng)絡(luò)搜索能力可以作為評(píng)價(jià)終端質(zhì)量的一項(xiàng)重要指標(biāo)。網(wǎng)絡(luò)搜索能力強(qiáng)的終端在信號(hào)質(zhì)量較差的區(qū)域仍然能夠接入網(wǎng)絡(luò)，并能夠獲得好的服務(wù)；相反，網(wǎng)絡(luò)搜索能力較弱的終端則可能表現(xiàn)為經(jīng)常性脫網(wǎng)，從而影響用戶正常使用。因此，本文打算從技術(shù)實(shí)現(xiàn)的角度來剖析終端的網(wǎng)絡(luò)搜索過程，使大家對(duì)該過程有一定的了解。
終端的網(wǎng)絡(luò)搜索技術(shù)與其使用的無線網(wǎng)絡(luò)制式有關(guān)，也就是說，ｃｄｍａ２０００終端、ＧＳＭ終端、ＷＣＤＭＡ終端的網(wǎng)絡(luò)搜索過程是不一樣的。限于篇幅，本文只介紹ＷＣＤＭＡ終端的網(wǎng)絡(luò)搜索過程。
�。祝茫模停两K端的網(wǎng)絡(luò)搜索過程實(shí)際上可以分解為公眾陸地移動(dòng)網(wǎng)（ＰＬＭＮ）選擇與小區(qū)搜索兩個(gè)子過程，這兩個(gè)子過程密切相關(guān)如圖１所示。
�。校蹋停� 由移動(dòng)國家代碼（ＭＣＣ）和移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)代碼（ＭＮＣ）共同惟一確定，其中，移動(dòng)國家代碼為３位數(shù)字，移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)代碼為２位數(shù)字。
ＰＬＭＮ通常由很多個(gè)小區(qū)組成。小區(qū)是移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)中的最小覆蓋單元，是由其使用的主擾碼（ｐｒｉｍａｒｙ ｓｃｒａｍｂｌｉｎｇ ｃｏｄｅ）惟一標(biāo)識(shí)的，該主擾碼在網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃時(shí)即已分配給小區(qū)。小區(qū)所屬的ＰＬＭＮ的信息包含在其下發(fā)的系統(tǒng)消息中。
終端在開機(jī)或脫網(wǎng)時(shí)，首先由ＰＬＭＮ選擇過程通過自動(dòng)或手動(dòng)方式選擇一個(gè)ＰＬＭＮ，然后搜索屬于該ＰＬＭＮ的小區(qū)，如果在該ＰＬＭＮ下無法捕捉到合適的小區(qū)，則將在小區(qū)搜索過程中得到的可捕獲ＰＬＭＮ列表報(bào)告給ＰＬＭＮ選擇過程，由其重新選擇ＰＬＭＮ，啟動(dòng)新一輪小區(qū)捕獲過程。
一、PLMN 選擇
�。保� ＰＬＭＮ的分類
對(duì)于一個(gè)特定的終端來說，通常需要維護(hù)幾種不同類型的ＰＬＭＮ列表，每個(gè)列表中會(huì)有多個(gè)ＰＬＭＮ。
已登記ＰＬＭＮ（ＲＰＬＭＮ）是終端在上次關(guān)機(jī)或脫網(wǎng)前登記上的ＰＬＭＮ。在３ＧＰＰ ２００３年第ＴＳＧ ＴＰ－２１次會(huì)議上決定，將該參數(shù)從ＵＳＩＭ卡上刪掉，而將其保存在終端的內(nèi)存中。
等效ＰＬＭＮ（ＥＰＬＭＮ）為與終端當(dāng)前所選擇的ＰＬＭＮ處于同等地位的ＰＬＭＮ，其優(yōu)先級(jí)相同。
歸屬ＰＬＭＮ（ＨＰＬＭＮ） 為終端用戶歸屬的ＰＬＭＮ。也就是說，終端ＵＳＩＭ卡上的ＩＭＳＩ號(hào)中包含的ＭＣＣ和ＭＮＣ與ＨＰＬＭＮ上的ＭＣＣ和ＭＮＣ是一致的，對(duì)于某一用戶來說，其歸屬的ＰＬＭＮ只有一個(gè)。
用戶控制ＰＬＭＮ（ＵＰＬＭＮ）是儲(chǔ)存在ＵＳＩＭ 卡上的一個(gè)與ＰＬＭＮ選擇有關(guān)的參數(shù)。
運(yùn)營商控制ＰＬＭＮ（ＯＰＬＭＮ）是儲(chǔ)存在ＵＳＩＭ 卡上的一個(gè)與ＰＬＭＮ選擇有關(guān)的參數(shù)。
禁用ＰＬＭＮ（ＦＰＬＭＮ）為被禁止訪問的ＰＬＭＮ，通常終端在嘗試接入某個(gè)ＰＬＭＮ被拒絕以后，會(huì)將其加到本列表中。
可捕獲ＰＬＭＮ（ＡＰＬＭＮ）為終端能在其上找到至少一個(gè)小區(qū)，并能讀出其ＰＬＭＮ標(biāo)識(shí)信息的ＰＬＭＮ。
�。玻� ＰＬＭＮ的選擇方式
從圖１知道，ＰＬＭＮ的選擇有自動(dòng)選擇和手動(dòng)選擇兩種方式，其選擇過程分別如圖２和圖３所示。
如果是自動(dòng)選擇，終端開機(jī)或脫網(wǎng)時(shí)，其非接入層功能模塊會(huì)利用終端中存儲(chǔ)的ＰＬＭＮ信息首先選擇一個(gè)ＰＬＭＮ，然后命令接入層功能模塊去搜索該ＰＬＭＮ。相應(yīng)地，接入層功能模塊會(huì)利用終端中存儲(chǔ)的小區(qū)列表信息來選擇、捕獲小區(qū)，或啟動(dòng)通用的小區(qū)搜索程序來搜索屬于該ＰＬＭＮ的小區(qū)。如果捕獲成功，則將搜索結(jié)果報(bào)告非接入層；否則，將由非接入層再次選擇一個(gè)ＰＬＭＮ，重新啟動(dòng)本搜索過程。
不同類型的ＰＬＭＮ其優(yōu)先級(jí)別不同，終端在進(jìn)行ＰＬＭＮ選擇時(shí)將按照以下順序依次進(jìn)行：
�、伲遥校蹋停魏停牛校蹋停�
�、冢龋校蹋停�
�、郏眨校蹋停�
�、埽希校蹋停�
⑤其他的ＰＬＭＮ
而如果是手動(dòng)選擇，終端開機(jī)或脫網(wǎng)時(shí)，其非接入層功能模塊會(huì)命令接入層去搜索所有的ＰＬＭＮ，然后接入層將搜索到的所有ＰＬＭＮ信息報(bào)告給非接入層，由用戶通過一些手動(dòng)操作來選定一個(gè)特定的ＰＬＭＮ。其后的搜索過程與自動(dòng)選擇過程相同，在此不再贅述。
二、小區(qū)搜索
�。保� 小區(qū)的分類
與ＰＬＭＮ類似，小區(qū)也分為幾種類型。
可接受的小區(qū)（ａｃｃｅｐｔａｂｌｅ ｃｅｌｌ）是指終端用戶在小區(qū)中只可以獲得一些受限的最基本的服務(wù)，比如只能撥打緊急電話。它的判定條件是不在禁止的小區(qū)之列，而且其信號(hào)質(zhì)量滿足一定的要求。
合適的小區(qū)（ｓｕｉｔａｂｌｅ ｃｅｌｌ）是指終端用戶可以在小區(qū)中獲得正常的通信服務(wù)，比如撥打語音電話、發(fā)送短信等。它的判定條件是不在禁止的小區(qū)之列，其信號(hào)質(zhì)量滿足一定的要求，其所屬的ＰＬＭＮ是被選擇的ＰＬＭＮ，或ＥＰＬＭＮ，且不在被禁止的路由位置區(qū)內(nèi)。
禁止的小區(qū)（ｂａｒｒｅｄ ｃｅｌｌ）是指終端無法駐留的小區(qū)。通常，此類小區(qū)會(huì)在其發(fā)送的系統(tǒng)消息中有明確的指示信息。
運(yùn)營商預(yù)留的小區(qū)（ｒｅｓｅｒｖｅｄ ｃｅｌｌ）是指被運(yùn)營商用來作為其他一些特殊用途的小區(qū)，通常這類小區(qū)也會(huì)在其發(fā)送的系統(tǒng)消息中有明確的指示。
�。玻� 小區(qū)搜索過程
通常，終端在事先不知道小區(qū)任何信息的情況下搜索小區(qū)，需要經(jīng)過時(shí)隙同步、幀同步、捕獲主擾碼三個(gè)步驟。這三個(gè)步驟涉及到四個(gè)下行物理信道：主同步信道（Ｐ－ＳＣＨ）、從同步信道（Ｓ－ＳＣＨ）、主公共導(dǎo)頻信道 （Ｐ－ＣＰＩＣＨ）、主公共控制物理信道（Ｐ－ＣＣＰＣＨ），參見圖４。
當(dāng)然，如果終端上已經(jīng)存有某個(gè)小區(qū)的信息，如頻率、主擾碼等，那么終端可以利用這些信息來簡(jiǎn)化小區(qū)搜索過程。但我們知道，這實(shí)際上只是前一種情況的特殊現(xiàn)象，其搜索過程仍大致需要遵循這三個(gè)步驟，因此本文討論第一種情況，以便為大家做較為全面的介紹。
�。ǎ保⿻r(shí)隙同步
我們知道，一個(gè)無線幀為１０ ｍｓ，３８ ４００碼片，又分為１５個(gè)時(shí)隙。從圖４可以看到，上文提到的四個(gè)物理信道之間是同步的。第一步的目的就是要獲取各時(shí)隙的邊界，從而與各物理信道實(shí)現(xiàn)時(shí)隙同步。這一步是通過捕獲主同步信道來實(shí)現(xiàn)的。
主同步信道不屬于碼信道，沒有經(jīng)過擴(kuò)頻和加擾處理。主同步信道在每個(gè)時(shí)隙的起始處重復(fù)發(fā)送主同步碼，為２５６碼片，占整個(gè)時(shí)隙的１／１０。所有小區(qū)的主同步碼相同，而且終端預(yù)先知道其碼片序列，因此只需要用一個(gè)性能較好的匹配濾波器就可以檢測(cè)、捕獲到該主同步碼，從而確定各物理信道的時(shí)隙邊界。
�。ǎ玻⿴�
這一步是通過捕獲從同步信道來實(shí)現(xiàn)的。從同步信道也不屬于碼信道，沒有經(jīng)過擴(kuò)頻和加擾處理。從同步信道上發(fā)送從同步碼，從同步碼也是２５６個(gè)碼片，在每個(gè)時(shí)隙的開始處與主同步碼一起發(fā)送，每個(gè)時(shí)隙使用一個(gè)從同步碼。所不同的是，從同步碼總共有１６個(gè)不同的碼片序列，這些從同步碼又被編排成６４個(gè)不同的組合，每個(gè)組合為１５個(gè)從同步碼字長，用于一個(gè)無線幀，需要注意的是，在某一組合中同一從同步碼可能出現(xiàn)若干次，而每個(gè)組合對(duì)應(yīng)于一組主擾碼。
我們知道，下行擾碼是由長度為１８位的移位寄存器生成的ＰＮ序列，因此總共有２１８－１個(gè)，常用的有８ １９２個(gè)，又分為主擾碼和從擾碼，其中主擾碼有５１２個(gè)，分為６４組，每組８?jìng)�(gè)。因此，在第二步實(shí)現(xiàn)物理信道的幀同步的同時(shí)，終端可以獲悉該小區(qū)的無線幀中使用的從同步碼字組合，從而可以確定該小區(qū)使用的主擾碼所屬的組別。
�。ǎ常┎东@主擾碼
有了前兩步的基礎(chǔ)，并且知道主公共導(dǎo)頻信道的信道化碼為Ｃｃｈ２５６０，終端即能夠同步到主公共導(dǎo)頻信道的無線幀。
主公共導(dǎo)頻信道是一個(gè)碼信道，在整個(gè)小區(qū)內(nèi)廣播，每個(gè)小區(qū)有且僅有一個(gè)主公共導(dǎo)頻信道。該信道在發(fā)射前需要經(jīng)過擴(kuò)頻和加擾。在擴(kuò)頻前，該信道發(fā)送４個(gè)符號(hào)“１”，即“１１１１”。經(jīng)過擴(kuò)頻，該信道發(fā)送２５６個(gè)符號(hào)“１”。再用一個(gè)主擾碼進(jìn)行加擾，最后在該信道的每一幀上發(fā)射的就是３８ ４００碼片的主擾碼。
而第二步已經(jīng)確定該主擾碼所屬的組號(hào)，因此，只需要定位到該主擾碼組，然后從８?jìng)�(gè)主擾碼中找到與本小區(qū)匹配的主擾碼，捕獲主擾碼的工作即告結(jié)束。
然后，就可以用主擾碼解碼主公共控制物理信道，從而解調(diào)出系統(tǒng)下發(fā)的廣播消息。
３． 小區(qū)選擇的信號(hào)質(zhì)量要求
在經(jīng)過前面的小區(qū)搜索過程后，終端仍需判定該小區(qū)的信號(hào)質(zhì)量是否達(dá)到一定的要求，才能進(jìn)一步確定是否可以駐留在該小區(qū)，以獲得正常的通信服務(wù)。
對(duì)于ＷＣＤＭＡ終端來說，通常需要通過兩個(gè)公式的計(jì)算結(jié)果來進(jìn)行判定，如圖５所示。
第一個(gè)公式是判定終端測(cè)量到的主公共導(dǎo)頻信道的Ｅｃ／Ｎ０ 是否達(dá)到要求。
第二個(gè)公式是判定終端測(cè)量到的主公共導(dǎo)頻信道的接收信號(hào)的碼域功率是否達(dá)到要求。
如果這兩個(gè)公式的計(jì)算結(jié)果都大于零，那么說明該小區(qū)的信號(hào)質(zhì)量是可以接受的。否則，終端將無法使用該小區(qū)。
三、結(jié)語
�。祝茫模停两K端網(wǎng)絡(luò)搜索過程的兩個(gè)子過程是密切相關(guān)的，首先由ＰＬＭＮ選擇子過程按照一定的優(yōu)先順序選擇ＰＬＭＮ，隨后啟動(dòng)小區(qū)搜索子過程，通過一些有效的機(jī)制，使終端能夠迅速捕獲屬于該ＰＬＭＮ的小區(qū)，從而最終接入網(wǎng)絡(luò)。
摘自 泰爾網(wǎng)
