TD-LTE网络TA和TAlist规划和部分重点知识点

1、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刘路由区（RA关似。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#识，TAC4小区的系统消息（SIB1加广播。LTE系统引入了TAlist的概念，一个TAlist包含116个TAMME可以为每一个UE分配一个TAlist,并发送给UE保存。UE在该TAlist

2、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LTEK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：（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

3、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学习资料开销就会增加；（3） 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

4、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：(1) 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。(3)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

5、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PagingDRXcyclednB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PDCCHW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PDCCHk携带有P-RNTI就按照PDCCHk指示的PDSCha数去接收PDSCHk的数据；如果终

6、端在PDCCH上未解析出P-RNTI则无需再去接收PDSCHW理信道，就可以依照DRX周期进入休眠。PDSCHk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,/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

7、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勺寻呼负荷、PDSCHffi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。PDCCHfi寻呼负荷系统通过P-RNTI加扰的PDCCHE寻呼UEPDCCHt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PDCC的资源并不影响寻呼容量。PDSCH®寻呼负荷PDSCHfe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PDSCHK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

8、统带宽20M上下行配比为1：3,特殊时隙配比为6:6:2,PDCCHfe用3个OFDM?号,DRX=128nB=1则一个子帧中PDSCH勺总PR琳目为：100*6+100*1*0.3*2=660(PRB则寻呼可以占用的PR吸为：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QPS明制方式和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寸13个PRB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X41+2。反推得到每个PO承载的寻呼消息条数为(

9、344-2)/41=8.3。则由于PDSCH®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X每寻呼子帧允许的寻呼到达率X(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)：P 一 二 1 blocking ,max_RmaxC.R blocking,po V (R _ R)max e"一 ( ,max)R工CRocking,POR!Cblocking ,PO其中，Rlockingg是寻呼阻塞率，推荐其值为2%Cblocking,PO是每个PO1J达的寻呼个数；Rnax是每个PO能够承载的最大

10、寻呼记录数。当FU=16时，允许的寻呼到达率Glocking,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X每寻呼子帧允许的寻呼到达率X（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/S1K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（PDCCHK制下寻呼容量，PDSCH限制下寻呼容

11、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。（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:Numue/cells为覆盖面积，为用户密度，t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）主城区典型切工60,0003500.1061740%849一

12、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0.580.492次/小时山东0.581.80.5（0.00056次/秒）0.410.370.79浙江0.750.560.81.3平均0.580.80.71.3（3）TAlist包

13、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：庠小区寻呼信道容量600口厂.,一=TT=841（小区）密集城区：N小区,TAlist单小区寻呼信需求*冗余系数上的*口总的56*1.5单小区寻呼信道容量X*广，=2035（小区）一般城区：N小区,TAlist单小区寻呼信需求冗余系数综上，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6001000之间。三、T

14、AL和LA联合规划分析1. CSFB对TAL规划的要求集团已决策采用CSFBK术作为目前TD-LTE勺语音解决方案之一。CSFBS过在MME和MSC之间建立SGs®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CSFBffi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MT

15、RF等，但带来的额外时延较大）。主叫-被叫同LAR8重定向同LAR9重定向跨LAR8重定向R8和R9的时延差跨LA的时延差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CSFBU落后MSC未发生变化，也就是TALM应的LA必须在同一个MSCPOO囚。为减小CSFBS音接入白时延，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T

16、Alist可以包含162个基站，远大于LAK。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TALK,而一般城区场景需要分裂成17个小的TALK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2651652830724341山东15010317242212351991021715811519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

17、规划的利弊需要从多方面进行评估(1)CSFB寸延的影响分析由于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-LTES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勺覆盖区域应为TAL的覆盖区域，则GSM的LA区域和TD-LTE勺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

18、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

19、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%。口丁桃分裂佶数-1 需加的比例=一.皿分裂倍数十如果不进行TAL分裂，则密集城区回落后需要进行LA更新的比例为:71*丁丹L分裂时不重合比例=-+-*187%=89.9%83般城区回落后需要进行LA更新的比例为:161需£月"的比例=+*101%=947%单终端CSFB寸延数据采用杭州CSFBM试结果，则全网CSF啜

20、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勺回落时延；密集城区场景下，TAL分裂在全网可减小1.7sCSFB勺回落时延。密集城区一般城区/、重合比例CSFBF均时延(s)/、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CSF哈端和单卡双待终端两类,根据终端集采情况，只支持CSFB*能的终端约占50%。海外CSFE®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，TA母裂带来的时延增益为0.70.80密集城区一般城区CSF嘤端比例

21、CSFB平均时延(s)CSF啜端比例CSFB平均时延(s)TAL分裂50.0%13.050.0%12.9TAL不分裂50.0%13.750.0%13.72 2）TA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

22、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）2GinterRAU2GintarRAU0.121.212.42.63

23、.63GinterRAU3GintarRAU1.22.513.232.6LTEMME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止匕外，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。(3)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

24、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12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，CSF昭端只是其中一部分2TAL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城市不要进行TAL和LA联合规划，应独立规划TAL部署多个MSCPOOL城市，在MSCPOOL边缘必须执行TAL/LA联合规划;但在MSCPOOL内部可以独立规划TAL3 TA

25、L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。LTE1I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,分另I为2300-2320MHz、2555-2575MHz;中国电信获得40MHz,分另I为2370-

26、2390MHz.2635-2655MHz协议R8还建议保留一定数量的PCI给CSG(ClosedSubscriberGroup小区使用，CSGPCFt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、区(目前特指HeNBs)。(PCI:454-503)学习资料预留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

27、人工设定PCL(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PCPCI取值

28、范围(0-503),分成168组，每组包含3个小区ID。UE通过检测SSCHR别168个小区ID组中的哪一组，通过检测PSCHiM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®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“PRACHE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(h

29、ighSpeedFlag”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PRACH0已置时需要考虑步骤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PRACH1道的配置参数主要有五个，都是小区级参数分别是：PRACH0已置索弓I(prach-ConfigurationIndex)零相关配置(zeroCorrelationZoneCon

30、fig)根序歹U索弓I(rootSequenceIndex)是否为高速状态(highSpeedFla。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即协'议36.211中规定在一个小区中有64个前导序列。一个根序列科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科个数。因此为了减少信令开销，每

31、个小区都选择连续的根序列即当知道第一个根序列臼就可以知道其余的根序列即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：PRACH配置索引(prach-ConfigurationIndex)及频率偏移(prach-FrequencyOffset相邻小区间的PRACH1道的时域或频域位置尽可能错开。根序歹U索弓I(rootSequencelndex)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Reference