TDL网络TA和TA list规划及优化指导原则Word下载.docx
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3TA和LA联合规划分析5
3.1CSFB对TA规划的要求5
3.2TA分裂的影响6
4TA和LA联合规划策略建议7
4.1TA和LA联合规划需考虑的因素7
4.2TA和LA联合规划策略建议7
4.3TA和LA联合规划方法8
1TA及TAlist规划原则
1.1TA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可包含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。
1.2TA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,因此,需要作如下要求:
(1)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;
(2)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;
(3)TA边界应尽量设置在低话务区
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。
1.3TAlist使用建议
TAlist是由MME为用户分配的跟踪区列表,通过在MME上设置参数实现。
主要的参数包括:
TAlist包含的TA数目的上限(取值1~16),TAlist分配策略等。
常用的TAlist分配策略有:
(1)用户当前TA和过去经过的N-1个TA;
(2)用户当前TA和与当前TA粘滞度最大的N-1个TA。
TAlist分配策略应考虑网络及业务情况,如:
(1)由于不同的TA寻呼负荷不同,处于话务密集区的TA负荷较重,如地铁、大型商城等,此区域人流量大,与周围TA的粘滞度也大,分配TAlist时如不特别考虑可能引发这些区域的信令风暴;
(2)在使用CSFB时,配置TAlist时应保证其对应的2G区域位于同一个MSCPOOL内,否则回落时可能导致寻呼失败。
目前的MME设备厂家TAlist分配策略尚不成熟,因此在网络运营初期建议TAlist包含的TA数目为1个。
为了后期有效使用TAlist优化寻呼效率,建议规划TA区域时适当缩小其覆盖范围。
2TA规划分析及建议
2.1寻呼相关参数推荐配置
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
defaultPagingCycle
32、64、128、256帧
128(1.28秒)
nB
4T,2T,T,1/2T,1/4T,1/8T,1/16T,1/32T
T(T为一个DRX周期包含的帧数)
2.2TA规划建议
TA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。
(1)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。
Ø
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,一般要求其不超过总资源的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,由于PDSCH的限制,寻呼容量要求不超过830次/秒。
寻呼阻塞要求
为保证用户体验,寻呼阻塞率一般要求不超过2%,由此核算出的寻呼容量要求不超过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要求为600次/秒。
(2)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,
为用户密度,
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
60,000
350
0.10617
40%
849
一般城区典型场景
30,000
450
0.17550
20%
351
郊区
16,000
550
0.26217
10%
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
0.58
0.49
2次/小时
(0.00056次/秒)
山东
1.8
0.5
广东
0.41
0.37
0.79
浙江
0.75
0.56
0.8
1.3
平均
0.7
(3)TA包含的小区数目建议
根据以上分析,一个TA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,TA
=
一般城区:
综上,初步建议密集城区TA包含的小区数目不超过841个,一般城区TA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。
本节核算设备能力为部分厂家理论值,用户需求也是基于现网统计数据的平均值,各省市应根据自身情况,结合厂家设备实际能力及用户模型适当调整。
3TA和LA联合规划分析
3.1CSFB对TA规划的要求
LTE系统CS域回落技术(CSFB)的部署对TA的规划提出了更多的要求。
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映射可保证UE及时回落到2G后快速建立呼叫;
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)。
为了避免呼叫失败,必须保证TAL对应的LA必须在同一个MSCPOOL内,避免回落后MSC发生变化。
为减小CSFB语音接入的时延,TA可以按照LA区进行规划,一个TA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,现网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TA可以包含约160个基站,远大于LA区。
因此,为了对齐TA和LA,需要将TA进行分裂。
密集城区场景一个TA区域需要分裂成8个小的TA区,而一般城区场景需要分裂成17个小的TA区。
3.2TA分裂的影响
TA严格按照LA区域进行规划的影响需要从多方面进行评估。
(1)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TA严格按照LA进行规划,TA覆盖的区域和LA覆盖的区域也不会完全重合。
此外,支持语音功能的LTE终端有CSFB终端、单卡双待终端两类。
综合以上因素,TA分裂在全网带来的平均时延增益为不到1s。
(2)TA更新增多的影响分析
TA的分裂会缩小TA进而缩小TAlist的范围,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。
测试表明,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。
对网络设备的影响:
•对MME设备的影响:
目前集采的设备可以满足TAU增加的需求。
此外,按照LA来规划TA,可以减轻MME的寻呼的压力。
•对HSS的影响:
TA发生变化HSS无法感知,MME并不上报TA信息给HSS的,TA变小不会影响HSS性能。
(3)实施和维护难度
TA按照LA进行规划实施难度大,后期优化中,TA与LA也应同步更新,维护难度很大。
4TA和LA联合规划策略建议
4.1TA和LA联合规划需考虑的因素
(1)实施和维护难度
TA与LA联合规划的实施难度大
实施后仍需要进行日常的联合优化
(2)网络性能和用户体验
进行联合规划会减少1~2秒的语音接入时延
跨MSCPOOL时导致呼叫失败
联合规划造成TAU增加,终端耗电量略有增加
(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双待机及CSFB两种形态。
4.2TA和LA联合规划策略建议
在LTE网络运行初期,TA和LA规划建议如下:
对于部署一个MSCPOOL的本地网:
可自行选择TA和LA独立规划或联合规划;
对于部署多个MSCPOOL的本地网:
在MSCPOOL的边缘TA/LA必须联合规划,避免寻呼失败;
在MSCPOOL的内部,可自行选择TA和LA独立规划或联合规划。
4.3TA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:
对于2G、4G室外共站的,TA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TA归属;
为了尽量降低TA跨MSCPOOL边界的概率,在MSCPOOL的边界,应适当调整GSM和LTE的无线工参:
总体原则:
在保证语音业务接通的前提下,尽量不影响网络的性能;
调整GSM无线工参:
GSM是异频组网系统,调整GSM工参,只会对调整的小区及邻区造成影响,基本不影响其他小区。
如果调整后本小区和邻区的覆盖和容量不会受到较大的影响,建议适当调整GSM的工参,使得TA和LA的边界对齐;
调整TD-LTE网络工参:
如果调整GSM的工参后,TA和LA的不重合比例仍旧很高,应适当调整TD-LTE的工参,通过牺牲TD-LTE的性能的方式来保障语音业务体验。
对于建设室内分布系统的,TA与LA应严格保持一致。
为了尽量降低TA跨MSCPOOL边界的概率,在MSCPOOL的边界,建设2G室内分布系统的区域,也应该建设4G室内分布系统,并且TA与LA应严格保持一致。
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