TD-LTE网络TA和TAlist规划和部分重点知识点【可编辑范本】

TD-LTE网络TA和TAlist规划及优化指导原则一、TA及TAlisｔ规划原则１、TA及TAｌｉsｔ概念跟踪区（TraｃkingArea)是LTE系统为UＥ的位置管理设立的概念。TA功能与３G系统的位置区（LA)和路由区(RＡ）类似。通过ＴＡ信息核心网络能够获知处于空闲态的UE的位置,并且在有数据业务需求时,对UE进行寻呼。一个ＴA可包含一个或多个小区,而一个小区只能归属于一个TＡ．TＡ用TA码（TAC）标识,TＡＣ在小区的系统消息(SＩB１)中广播。LTE系统引入了TAｌist的概念,一个ＴＡlist包含1~1６个ＴＡ.ＭMＥ可以为每一个UＥ分配一个TAｌisｔ,并发送给UＥ保存．ＵE在该ＴAlｉst内移动时不需要执行TAlｉst更新；当UＥ进入不在其所注册的TAlisｔ中的新TA区域时,需要执行ＴAlist更新,此时MMＥ为UE重新分配一组TA形成新的TAlｉst。在有业务需求时，网络会在TAliｓt所包含的所有小区内向UE发送寻呼消息。因此在ＬTＥ系统中，寻呼和位置更新都是基于TAｌiｓt进行的.ＴAlｉst的引入可以避免在TA边界处由于乒乓效应导致的频繁TＡ更新.2、TA规划原则TA作为ＴAlｉst下的基本组成单元，其规划直接影响到ＴAliｓt规划质量,需要作如下要求：TA面积不宜过大TＡ面积过大则TAlｉst包含的TA数目将受到限制，降低了基于用户的TAlisｔ规划的灵活性,TAｌiｓｔ引入的目的不能达到；TＡ面积不宜过小TA面积过小则TAｌｉst包含的TA数目就会过多，ＭＭE维护开销及位置更新的开销就会增加;应设置在低话务区域TA的边界决定了ＴAlist的边界。为减小位置更新的频率,TA边界不应设在高话务量区域及高速移动等区域,并应尽量设在天然屏障位置（如山川、河流等)。在市区和城郊交界区域，一般将TA区的边界放在外围一线的基站处,而不是放在话务密集的城郊结合部，避免结合部用户频繁位置更新。同时,TA划分尽量不要以街道为界,一般要求ＴＡ边界不与街道平行或垂直,而是斜交.此外,TA边界应该与用户流的方向(或者说是话务流的方向)垂直而不是平行，避免产生乒乓效应的位置或路由更新。３、TAlｉst规划原则由于网络的最终位置管理是以TＡlisｔ为单位的,因此TAｌｉst的规划要满足两个基本原则:TＡlｉｓt不能过大ＴＡlisｔ过大则ＴAlist中包含的小区过多，寻呼负荷随之增加,可能造成寻呼滞后,延迟端到端的接续时长,直接影响用户感知；TＡlist不能过小TAlisｔ过小则位置更新的频率会加大，这不仅会增加UE的功耗，增加网络信令开销,同时,UE在TＡ更新过程中是不可及,用户感知也会随之降低.应设置在低话务区域如果TA未能设置在低话务区域，必须保证ＴAlist位于低话务区．二、ＴＡ及TAlist规划分析及建议1、寻呼参数配置建议在LTE系统中,寻呼只能在指定的信号帧和子帧上进行.允许发起寻呼的信号帧被称为寻呼帧(PａginｇFrａmesPF）,允许发起寻呼的子帧被称为寻呼时隙（PaｇiｎgocｃasiｏnsPＯ).一个ＰF内可能有一个或者多个ＰＯ.PF和ＰO的数目由系统参数PaｇingDＲXcyｃle和nB配置。UE可以根据IMSI号确定其在每个DRX周期内需要监听的PＦ和该帧的PO位置。在相应的PO位置处,UE需要先去监听PＤCCＨ物理信道上是否携带Ｐ-RNＴI，来判断网络在本次寻呼周期是否有发寻呼消息。如果在ＰDCＣH上携带有P—RNＴＩ，就按照PDCCH上指示的ＰDＳCH参数去接收PDＳCH上的数据；如果终端在PDCＣH上未解析出P—ＲNTI,则无需再去接收ＰDSCH物理信道,就可以依照DＲX周期进入休眠。PDＳCＨ上携带有被寻呼ＵＥ的ID,UＥ会向ＭME发送ｓerviｃeｒｅｑuest消息来确认收到寻呼。每一个PO最多只能发送1６条寻呼记录.若需要发送的寻呼记录过多,会被延时到下一个PO发送。寻呼相关参数及推荐配置如下:参数名称可选配置推荐配置deｆaultPagiｎgCｙcｌe32、64、1２8、25６帧12８(1.２8秒)nB4Ｔ,2T,T，1／2T,１/4Ｔ,1/8T,1／16Ｔ，１/３２TＴ(Ｔ为一个DRX周期包含的帧数)2、TA及TAｌiｓｔ规划建议TＡ及TAliｓt包含的小区数目应该从单小区的寻呼容量和单小区寻呼需求两个方面考虑。单小区寻呼容量核算影响单小区寻呼容量的因素有:PDＣCＨ的寻呼负荷、PDSCH的寻呼负荷、寻呼阻塞要求、eNB的硬件处理能力以及MMＥ的最大寻呼能力。PDCCH的寻呼负荷系统通过P—RNTI加扰的PDＣCH来寻呼ＵＥ,PＤCCH上携带的信息只是通知UE去接收寻呼消息,并不承载具体的寻呼消息,因此ＰＤCＣH的资源并不影响寻呼容量。PDSCH的寻呼负荷ＰＤSＣH除了承载寻呼消息外,还需要承载数据业务信息。为了保证用户的数据业务体验,用于承载寻呼消息的ＰDSCH资源不能过大,建议不超过总资源的２%。按照TD-ＬTE典型配置进行核算,即系统带宽20M,上下行配比为1:3,特殊时隙配比为6:６:２,PDＣＣＨ占用３个OFDＭ符号,DＲX=128，nB＝Ｔ,则一个子帧中PDSCH的总PRB数目为：100＊6+100*1＊0。3*2＝６60（PRB)则寻呼可以占用的PRB数为:66０＊2％=13。2(PRB）为了保证边缘用户能正确的接收到寻呼消息，建议采用QＰＳK调制方式和0。1码率的编码方式(MＣS0)来传输寻呼消息。根据3GＰP36.２31标准，在MCＳ0时1３个PRＢ可以承载长度为344bit的传输数据块。根据协议定义,每条寻呼消息信元需要4１bit,每PO寻呼消息的bｉt数=每PO寻呼消息条数×4１２。反推得到每个PＯ承载的寻呼消息条数为(３４4–2）/41=8。3。则由于ＰDＳCH的限制,则相应的寻呼容量为:小区寻呼容量=每无线帧中的寻呼子帧数×每寻呼子帧允许的寻呼到达率×（1000ms/１0ｍs)=8３0次/秒寻呼阻塞要求假设用户寻呼服从泊松分布,则可采用如下寻呼拥塞公式(爱尔兰B公式）:其中,Ｐbｌocｋｉng,max是寻呼阻塞率,推荐其值为2％；Cblocking，ＰO是每个PO到达的寻呼个数；Rmａx是每个ＰO能够承载的最大寻呼记录数.当Rmax＝16时，允许的寻呼到达率Cblocking,PＯ为１１。９5，则相应的寻呼容量为:小区寻呼容量=每无线帧中的寻呼子帧数×每寻呼子帧允许的寻呼到达率×（１０0０ｍs/10mｓ)＝1195次/秒ｅNB的硬件处理能力eNB的硬件处理能力有限,如果寻呼占用过多的CPU,会对其他业务造成影响,结合目前产业能力建议单小区寻呼容量为600次/秒。MMＥ的最大寻呼能力SＧSN—MME的能力也会限制寻呼容量,其能力和ＳＣTＰ/S1板子数量相关,目前产业能力，1块SCTP／S1板子可以同时处理60０0个寻呼消息．结合以上五点,单小区寻呼容量上限=ｍｉn(PDCCＨ限制下寻呼容量，ＰDSCH限制下寻呼容量，寻呼阻塞限制下寻呼容量，eNB处理能力限制下寻呼容量，ＭME处理能力限制下寻呼容量）=mｉn(Infinite，83０，1195,６00，６０00)=600次/秒。单小区寻呼需求预测预测单小区的寻呼需求需要分别预测单小区的用户数目以及单用户的寻呼模型。单小区的用户数目单小区用户数目Nｕmｕe/ｃell可用以下公式预测：S为覆盖面积，ρ为用户密度,γ为渗透率,下表给出了三种典型场景的单小区用户数:区域用户密度(用户／平方公里）4G小区站间距(米）4G基站覆盖面积（平方公里）４G用户渗透率4G单小区用户数(人）主城区典型场景60，0003500.1061７40%8４9一般城区典型场景30，０００４500.17550２0％3５1郊区１６，00０55００.2621710％14０单用户的寻呼模型统计四省现网单用户寻呼量的均值，语音寻呼量2G/3G的最大值为0。7次／小时,数据寻呼量2G/3G的最大值为1.3次／小时，由于4G系统使用ＰS域同时承载语音业务和数据业务,因此预测4G单用户寻呼模型为2次/小时，也就是０。00056次/秒.(次/小时）2G语音2G数据３G语音３G数据4G寻呼模型江苏０。５80.492次/小时山东0。581.80。５（0。0００5６次/秒）广东０.４10.370.79浙江0。750.５60.８1。３平均0。580。8０。７1.３TAｌisｔ包含的小区数目建议根据以上分析,一个TAｌist最多可以包含的小区数目按如下公式计算：密集城区：N小区，TAlｉsｔ=单小区寻呼信道容量单小区寻呼信需求一般城区:Ｎ小区，TＡｌiｓt=综上,初步建议密集城区TAlisｔ包含的小区数目不超过841个,一般城区TＡlisｔ包含的小区数目不超过2０3５,并根据室分和微蜂窝建设情况适当调整。注:本节核算基于现网统计数据的平均值,各省市应根据自身情况适当调整．建议密集城区ＴAlｉｓt包含的小区数目在600～1０00之间．三、TAL和LＡ联合规划分析1。CＳFB对TAL规划的要求集团已决策采用CSFＢ技术作为目前TD—LTE的语音解决方案之一。CSFB通过在ＭMＥ和MSＣ之间建立SGｓ接口来实现。MＭE中存有LA与TAlｉsｔ的映射表,在进行位置更新时，ＭMＥ根据UE所在的TAlist查找到相应的LA，通过SGs接口向此LA对应的ＭSC发送信息,执行联合附着。准确的TAliｓt/ＬA映射使得UE回落到2G后可以快速建立呼叫；否则UE回落后在2Ｇ网络中会有额外的位置更新流程,从杭州CSＦＢ相关测试数据可以看出,双端增加约２秒的时延;如回落后MSＣ也发生变化，则会导致呼叫失败（除非引入保证呼叫的机制如MTRＦ等,但带来的额外时延较大).主叫—被叫同ＬＡ同LＡ跨LAR8和Ｒ9的时延差跨ＬＡ的时延差R8重定向R9重定向Ｒ8重定向2G-2G６。26.26.74Ｇ—2G9.7７．811。11。91。42G—4G9．38.110。81.21。５4G-4Ｇ12。8８.814.842为了避免呼叫失败,必须保证ＣSFＢ回落后MＳC未发生变化,也就是TAL对应的LＡ必须在同一个MSCＰＯOL内.为减小CSFB语音接入的时延,TAｌist可以按照LＡ区进行规划,一个TAlisｔ区域对应一个ＬA区域.由于GSM话务密度较高，一个LＡ包含的基站数目较少,四省密集城区场景均值为20；按照LTＥ寻呼能力规划,密集城区场景ＴAlisｔ可以包含16２个基站，远大于ＬA区．因此，为了对齐TＡL和LＡ，需要将TAｌist进行分裂.密集城区场景一个TＡL区域需要分裂成8个小的TAL区，而一般城区场景需要分裂成１7个小的ＴAL区。小区数目密集城区一般城区含室内小区不含室内小区对应的宏基站数目含室内小区不含室内小区对应的宏基站数目江苏２651652８307２４34１山东１501031724221235广东19910２1715811519浙江２2211５19３25２３８40平均20９1212023９20234TAL独立规划８41４８71６2203517205７3TAL分裂倍数—8-172。TAＬ分裂的利弊分析TAＬ严格按照LA区域进行规划的利弊需要从多方面进行评估。CSFＢ时延的影响分析由于LTE和GSM覆盖能力不同,站址选择、天线位置也不完全相同,即使ＴＡL严格按照LＡ进行规划,ＴＡＬ覆盖的区域和LA覆盖的区域也不会完全重合。选取成都一环内（密集城区）两个较极端的ＬＡC区域进行仿真,区域一面积较小，形状狭长,基站数目较少,区域二面积较大,形状方正,基站数目较多:仿真LA区域内F频段TD-LTE基站的覆盖情况,可覆盖的区域如图所示：如果TAL区域严格按照ＬA区域进行规划,则上图TD-LTE的覆盖区域应为TAL的覆盖区域,则GSＭ的LA区域和TＤ-LTE的TAL区域的不重合情况如下图所示:统计结果表示,区域一的不重合比例为２2．7％,区域二的不重合比例为14。７%,平均不重合比例为１8。7%。GSM覆盖面积(km２）TDL覆盖面积（kｍ2)ＧSM基站数LTE基站数不重合占比区域１１．４281。56418１222.7%区域２3．7853.79４38271４.7%平均值18。7%同样选取成都三环内(一般城区)两个较极端的ＬAC区域进行仿真，区域一面积较小,形状狭长,基站数目较少，区域二面积较大,形状方正,基站数目较多：LA覆盖区域:ＴA覆盖区域:不重合区域:统计结果显示，区域一的不重合比例为13.2％,区域二的不重合比例为7%，平均不重合比例为1０.1%。GSM覆盖面积（kｍ２）TDL覆盖面积(ｋm2)GＳＭ基站数LTE基站数不重合占比区域116.５１7．５614613.2%区域221.２20.862５４７%平均值１0.1％综合以上分析,即使ＴAL严格按照ＬA区域进行规划,密集城区场景下，ＴAL区域和LA区域不重合的比例也有18。7%，一般城区不重合的比例有10。1％。如果不进行TAＬ分裂,则密集城区回落后需要进行LA更新的比例为:需一般城区回落后需要进行LA更新的比例为:需单终端CＳFB时延数据采用杭州ＣSFＢ测试结果,则全网CSＦB终端的平均时延性能如下表所示，密集城区场景下，TAL分裂在全网可减小1。４ｓCSFB的回落时延;密集城区场景下,TＡL分裂在全网可减小１.７sCSFB的回落时延。密集城区一般城区不重合比例ＣSFB平均时延(s）不重合比例CSFB平均时延（s)TAL分裂18。7％13。２10。1%13。０TAL不分裂89。9％14.694.7％14．７目前支持语音通话的终端有ＣＳFB终端和单卡双待终端两类,根据终端集采情况，只支持CＳFＢ功能的终端约占50％。海外CSＦB漫入终端用户的数目暂不考虑，则所有终端的全网平均时延性能如下表,TＡＬ分裂带来的时延增益为0。7～0.８s。密集城区一般城区CSFB终端比例ＣSＦB平均时延(s）CSＦB终端比例CSFＢ平均时延（s)TＡＬ分裂5０。0%13。０５0。0%１2。９TAL不分裂50。0％1３。7５0.０%13。7TA更新增多的影响分析TAL的分裂会缩小ＴAlｉsｔ的覆盖范围,这会增加用户的TA更新(TAU)。TAU增多的影响需要从多角度综合评估。用户感知的影响：ＴAU的过程中存在用户不可及时间,如果在TAU的过程中寻呼用户,则会发生寻呼失败.LＴＥ系统的TAU过程分为连接态的TＡU和空闲态的TＡＵ两类,测试表明：连接态下无需重新建立资源，其TAU时延约在30ms左右空闲态下,需添加ＲＲＣ建立和释放时延，总体在200mｓ左右位置更新对用户不可及时间的影响较小,可以不重点考虑。终端耗电:频繁TAＵ,会增加终端耗电量。网络性能的影响:TAU相关的信令开销会少量增加空口资源,但对数据业务性能影响较小。网络设备的影响分析:对MMＥ设备的影响:按照ＬA来规划TＡＬ,将来网络中TAU的次数与ＵE在2，3G中的更新次数一致或者小于ＲA的更新次数（因为RA的划分要小于等于ＬA）。从现网来看，RＡ更新次数平均不会多于5次.移动LTＥMME设备集采参数为2次,但厂家的设备能力强于集采要求,可以满足需求.现网２／3G位置更新次数统计贵州(次／小时)北京（次/小时）江苏(次/小时)2GintｅｒRＡU0。121。212GintａrRＡU２。４2。63.63GiｎtｅrRAＵ1。2２。５1３GinｔarRＡU3.232.6LＴＥMME参数集采取值某厂家设备典型值每用户忙时TAU流程次数25每用户忙时业务请求次数25此外,按照LＡ来规划TAＬ，可以减轻ＭME的寻呼的压力．LＴE网络中,寻呼消息从MMＥ直接发给eＮｏdeB,没有控制器这一层面，TAL变小，包含的ｅＮｏdｅB数目减小，对ＭＭＥ压力降低。对HSS的影响：TAＬist发生变化HＳＳ无法感知，MMＥ并不上报TA信息给HSS的，TAＬ变小不会影响HSS性能。实施和维护难度TAL按照LＡ进行规划实施难度大,后期优化中,TＡL与ＬA也应同步更新,维护难度大。四、TAL和LA联合规划策略建议１.TAL和ＬA联合规划需考虑的因素（1）实施和维护难度ＴAL与LA联合规划的实施难度大实施后仍需要联合日常优化(２）网络性能和用户体验进行联合规划会带来1~2秒的时延跨MSＣpoｏl时导致呼叫失败联合规划造成ＴAU增加，终端耗电量增加（３)终端及用户发展情况初期用户较少,且以数据类终端为主智能手机类终端存在两种形态,CSＦB终端只是其中一部分2．TAL和LA联合规划策略建议根据上述分析,初步建议:部署一个MSCPOOL的城市不要进行TAL和LA联合规划,应独立规划TAL。部署多个MSＣPOOL的城市,在MSＣPOOL的边缘必须执行ＴAL/LA联合规划;但在ＭSCPＯOL的内部可以独立规划ＴAL。３．TAL和LA联合规划方法对于需要实施联合规划的场景应遵循如下方法:TAｌist应按照GSＭ的LA区域进行规划，且初期TAlisｔ只包含一个TＡ。对于2G、4Ｇ室外共站的,TAlist与LA应严格保持一致；对于2G、４Ｇ室外不共站的,应按照覆盖面积重叠最大的原则考虑其具体的ＴAlｉst归属；对于建设室内分布系统的，TAlist与LA应严格保持一致。LTＥ重点知识点:中国移动共获得130MHz,分别为188０－１9０0MHz、2３２0—２3７0MHz、２575—2635MＨz;中国联通获得40MHｚ，分别为２30０—２320MＨz、２５55—２5７5ＭHｚ；中国电信获得40MＨz,分别为2３70-23９0MHz、263５-2655MHz协议R8还建议保留一定数量的PCI给CSG(CｌosedSubscriberGrｏup)小区使用，ＣSＧPCI有以下几种分组范围：５ＰCI1０PCI2５PCＩ50PCＩ参考联通WCDMA扰码规划原则,为避免省际边界和室内外覆盖PＣＩ规划冲突导致干扰,应为省际边界基站和室内覆盖站点预留一定的PCI资源预留5０个PCI用于CＳG小区（目前特指HeNＢs)。(ＰCI：4５4-503）预留５0个PCI用于边界PＣI规划。(PCI：４04—453）预留5０个PCI用于室内覆盖及微基站系统。(PCI:354—40３）预留12个PCI用于出现不能自动分配ＰCI的人工设定PCI。（PCI:342—353）其余34２个PＣＩ用于室外基站（宏基站小区)。（PＣI:0—341）PCI规划原则在满足ＰＣＩ分配策略的前提下，PCＩ在规划过程中采用下面的原则：1)不能出现PCI冲突及混淆2)邻区以及邻区的邻区不能出现相同PCI3)相同PＣI复用距离尽可能的远,如果在复用距离内,由于某种原因导致出现相同的PＣI，在此情况下,则查找使用过的PCI集合中距离最远的且满足相关性的PCＩ进行分配4)如果基站有超过3个小区的情况,按照如下方式处理：将该基站虚拟地分成多个基站,其中每个基站包含不超过三个小区,然后对这几个基站进行ＰＣI分配。一个ＬTE系统共有504个PCI,PCI取值范围(０—503),分成１68组,每组包含3个小区IＤ。UE通过检测SＳCH识别１68个小区ID组中的哪一组，通过检测PSＣH识别时该组内３个小区ＩD中的哪一个ID。同一基站的相邻两个扇区PCI模三值要求必须不相等．LTＥ邻区规划流程PRACＨ信道参数的配置步骤1。根据规划的小区半径选择前导格式2。然后根据小区接入负载容量确定合适的RACH密度,根据相邻小区综合考虑时频域分布,确定时频位置,最终确定“ＰＲAＣH配置索引”的取值。3.确定小区是否为高速小区,确定“是否为高速状态（ｈighSpeedFlag)”的配置。4.根据所选择的前导格式、规划的小区半径和“是否为高速状态(higｈSpeeｄFlag）”来确定Ncｓ的大小．5。选择根序列.注:高速低速情况下,需要根据Ncs选择根序列.低速情况下根序列配置和Ncs的配置没有很直接的关系,即不同的Ncs可以对应不同的根序列;注:相邻小区PRAＣＨ配置时需要考虑步骤6.6。根据Ncs的大小计算出生成6４个前导码需要的根序列数N,即为本小区需要占用的根序列数,即第5步选则的根序列及随后的N-１个根序列都属于本小区使用的根序列.LTE中PRACH信道的配置参数主要有五个,都是小区级参数分别是:PRACH配置索引(pｒaｃh-ConｆigurationＩndex)零相关配置(zeroＣorｒｅlａtiｏｎＺｏnｅConfｉg)根序列索引（rootSｅqueｎｃｅＩｎｄeｘ）是否为高速状态(ｈighSpeedＦlａg）频率偏移(praｃｈ－FrｅquencｙOfｆset)PRACH信道原理PＲＡＣH前导序列是由长度为８39的ZＣ（Zａdoｆf-Ｃhu)序列组成,每个前导序列对应一个根序列μ。协议36。２1１中规定在一个小区中有６4个前导序列。一个根序列μ通过多次的循环移位产生多个前导序列。如果一个根序列不能产生64个前导序列,那么利用接下来的连续的根序列继续产生前导序列，直到所有64个前导序列全部产生。根据随机接入循环偏移Ncs,可以得到生成64个前导序列所需的根序列μ个数。因此为了减少信令开销，每个小区都选择连续的根序列μ。当知道第一个根序列μ,就可以知道其余的根序列μ.那么在一个小区中只需要广播第一个根序列的编号Loｇicaｌｒｏｏtsequeｎcｅnumber即可。邻小区的PRAＣＨ信道的配置防止相邻小区之间相互干扰，相邻小区之间PRAＣＨ信道的配置需要考虑的配置参数有：ﻩＰRACH配置索引(prach－ConfiguｒationＩｎdeｘ)及频率偏移(prach-FreqｕencyOffｓet）相邻小区间的PＲＡＣH信道的时域或频域位置尽可能错开。根序列索引（rｏotSequｅnｃeIｎdex）邻小区在进行根序列的配置时,应该避开其相邻小区已占用的根序列。前台测试主要观察的三个指标Rｅｆeｒencesignalｒeceｉveｄpower