《移动通信》任务6 参数规划

模块二

移动网络规划设计任务6参数规划任务要求知识目标：知道什么是移动网络规划设计中的参数规划，其中无线参数包括哪些内容；知道PCI参数规划的内容；知道TA参数规划的内容；知道邻区参数规划的内容。技能目标：能在仿真软件环境中独立完成PCI参数规划；能在仿真软件环境中独立完成TA参数规划；能在仿真软件环境中独立完成邻区参数规划。素质目标：遵守移动网络规划设计的行业标准与规范；养成自主学习的良好习惯；尊重他人、交流分享，积极参与小组协作任务。移动网络中的无线参数技能点1PCI规划技能点2TA规划技能点3邻区参数规划目录知识点1参数规划网络规划是一项系统工程，从无线传播理论的研究到天馈设备指标分析，从网络能力预测到工程详细设计，从网络性能测试到系统参数调整优化，贯穿了整个网络建设的全部过程，大到总体设计思想，小到每一个小区参数。在移动通信系统中，网络与无线设备和接口有关的参数对网络的服务性能的影响最为敏感。网络中的无线参数是指与无线设备和无线资源有关的参数。这些参数对网络中小区的覆盖、信令流量的分布、网络的业务性能等具有至关重要的影响，因此，合理调整无线参数是网络优化的重要组成部分。移动网络中的无线参数根据无线参数在网络中的服务对象，无线参数一般可以分为以下二类：工程参数，是指与工程设计、安装和开通有关的参数，如天线增益、电缆损耗等，这些参数一般在网络规划设计中必须确定，在网络的运行过程中一般不易更改。资源参数，是指与无线资源的配置、利用有关的参数，这类参数通常会在无线接口（Um）上传送，以保持基站与移动台之间的一致。大多数资源参数在网络运行过程中可以通过一定的人机界面进行动态调整。下面的无线参数主要是无线资源参数。主要包括：PCI参数TA参数邻区参数PCI参数PCI（PhysicalCellIdentifier）是物理小区标识的简称，也称为物理小区ID。在LTE中用来区分不同小区的无线信号。其作用类似于CDMA中的PN、UMTS中的扰码，因为PCI参数也是有总数限制，所以必然面临复用的问题，所以它的规划总体思路基本上和PN规划、扰码规划类似。PCI由PSS（主同步信号）和SSS（辅同步信号）组成，对应关系表达式为：PCI=PSS+3*SSS，其中，PSS的取值范围为0~2；SSS的取值范围为0~167。PCI共有504个，取值范围：0~503。在LTE小区搜索流程中，通过将检索得到的PSS值与SSS值相结合来确定具体的小区ID值。PCI规划在移动网络无线参数规划过程中，需要对相邻小区的PCI进行合理的配置以避免相邻小区的参考信号干扰。因此，PCI规划需要遵循如下规则：（1）不冲突原则PCI冲突是指：在某一指定位置，手机可同时接收到两个不同小区发射的包含相同PCI信息的信号，即两个互为邻区的小区使用了相同的PCI。当出现PCI冲突后会出现以下状况：在最坏的状况下，UE将无法接入这两个干扰小区中的任何一个。在最好的状况下，UE能够接入其中一个小区，但将收到很严重的干扰。PCI不冲突原则的主旨：保证同频邻小区之间的PCI值不相等。PCI规划（2）不混淆原则PCI混淆是指：一个指定小区，在其己知或未知的情况下，拥有两个使用相同PCI的邻区。UE使用PCI来识别小区和关联测量报告，当出现PCI混淆后会出现以下状况：在最坏的状况下，eNodeB只知道其中一个邻小区，UE将会切换至错误的小区，造成大量的切换失败和掉话。在最好的状况下，eNodeB知道这两个邻小区，UE将先确定上报小区的CGI（全球小区识别码），再触发切换。PCI不混淆原则的主旨：保证某个小区的同频邻小区PCI值不相等，并尽量选择无Mod3干扰的PCI值。PCI规划（3）Mod3干扰Mod3干扰是指：同频的两个小区的PCI除以3的余数相同（即PSS相同），且两个小区的RSRP值相近。产生Mod3干扰之后，会造成下行小区参考信号的相互干扰，影响信道评估，从而导致SINR值、CQI值、下行速率、接入性能、保持性能、切换性能等指标的全面恶化。PCI规划（4）复用最优化原则PCI复用要求主要包括：复用距离：使用相同PCI的两个小区之间的距离需要大于规划站间距*2。复用层数：使用相同PCI的两个小区之间的层数需要大于源小区的第2层邻区。PCI复用最优化原则的主旨：保证同PCI的小区具有足够的复用距离，并在同频邻小区之间选择干扰最优的PCI值。TA参数TA（TrackingArea，跟踪区）是LTE为UE的位置管理新设立的概念，其功能为实现对UE位置的寻呼和位置更新管理。具体体现在：当UE处于空闲状态时，通过TA注册告知核心网当前的TA；当UE需要被寻呼时，必须在UE所注册的跟踪区的所有小区进行寻呼。TA参数其实早在2G、3G时期，为了能够让核心网及时知道终端的位置，设置了LA（位置区）和RA（路由区）等参数。为了更好的理解TA参数的功能，先了解以下几个概念：LA（位置区）是2G和3G电路域的概念，当寻呼终端时，MSC对终端所在LA中的所有小区进行搜索。一般进行跨LA更新和周期性LA更新。RA（路由区）是2G和3G分组域的概念，能够让GPRS服务支持节点（SGSN）及时知道终端的位置，在发起数据传输前，先向SGSN和HLR注册，后在RA中寻呼，一般进行跨RA更新和周期性RA更新。LA、RA、TA的概念及相关扩展参数如下表所示：参数归属参数名全称中文译名2G和3G电路域LALocationArea位置区LAILAIdentity位置区标识LACLACode位置区编码2G和3G分组域RARoutingArea路由区RAIRAIdentity路由区标识RACRACode路由区编码LTETATrackingArea跟踪区TAITAIdentity跟踪区标识TACTACode跟踪区编码TAList的概念TA作为TAList下的基本组成单元，想更好的了解TA，需要先明白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。根据TAList判定是否执行TA更新的机制为：UE在该TAList区域内时，不需要执行TA更新，以减少与网络的频繁交互。UE进入新的TAList区域时，需要执行TA更新，MME给UE重新分配一组TA。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。TA规划TA规划需要满足以下几点原则：（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）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边界斜交于街道，避免产生乒乓效应的位置或路由更新。邻区参数邻区，是相邻基站小区的简称，是基站为了终端能顺利切换而设置的目标小区的集合。为了能顺利切换，源基站与目标基站间必须建立连接，传送相关信息。然而，这些目标基站，就是源基站的邻区。邻区规划LTE网络是快速硬切换网络，邻区规划需综合考虑各小区的覆盖范围、站间距、接收功率等信息。如果邻区规划不合理，会带来以下的网络问题：邻区过多，会导致终端测量不准确，引起切换不及时、误切换、重选慢等问题；邻区过少，会引起孤岛效应问题；邻区信息错误，会影响到网络正常的切换流程。这些问题都会对网络的接通、掉话和切换产生不利的影响。因此，要保证稳定的网络性能，就需要进行合理的邻区规划。邻区规划正确的邻区规划思路主要是：使用规划软件进行邻区初步规划。根据初步规划结果，结合各个基站的实际情况增删邻区和调整邻区优先级别。邻区规划邻区规划的原则，可分为系统内和系统间两个部分。细则内容主要为：（1）系统内邻区规划原则4G宏站添加本基站的所有小区互为邻区；添加第一圈小区（以本基站为圆心，与圆心最近的第一圈的所有小区）为邻区；添加第二圈正打小区（以本基站为圆心，第二圈的所有方位角朝向圆心的所有小区）为邻区；添加邻区关系数量要设置在上限范围内。邻区规划4G室分概念：一般将楼宇按照其楼层层数，可分为低层（如：地下、1F、2F）、中层、高层；添加室分低层与宏站小区互为邻区，保证覆盖连续性；在室分中层、室分高层时，如果窗边的宏站信号很强，需添加宏站小区至室分中层、室分高层的单向邻区，防止终端在窗边信号脱网小区选择至宏站无法切回至室分，导致掉话等问题；添加有交叠区域的室分小区为邻区（如：电梯和各层之间）。邻区规划（1）系统间邻区规划原则4G宏站与2G/3G宏站配置4G必须添加共基站的2G/3G为邻区；4G优先添加第一圈2G/3G为邻区；4G添加2G/3G邻区时，建议最多添加10个2G邻区、6个3G邻区（具体需根据厂家设备要求）。4G室分与共楼宇内2G/3G室分配置4G室分添加共楼宇内2G/3G邻区；4G室分周围无4G宏站信号覆盖时，需根据楼宇出入口处的2G/3G信号强度列表，挑选3~6个最强的2G/3G宏站与4G室分相互添加双向邻区。移动网络中的无线参数技能点1PCI规划技能点2TA规划技能点3邻区参数规划目录知识点1技能点1PCI规划实验工具（1）UltraRF；（2）电脑1台。实验要求（1）能正确完成PCI参数规划与配置；（2）能正确完成MOD3干扰优化任务；（3）两人一组轮换操作，完成实验报告，并总结实验心得。技能点1PCI规划实验步骤步骤1：打开“LTE移动通信网络优化仿真实训平台（UltraRF）”软件，选择“MOD3干扰导致质差”案例，如图所示。技能点1PCI规划步骤2：点击场景中的手机进行“部署手机”，在弹出的手机属性窗口直接选择确定，如图所示。技能点1PCI规划步骤3：启动仿真，在软件的工具栏选择“启动仿真”按钮。如图所示。技能点1PCI规划步骤4：打开“LOG”记录按钮，进行软件测试数据的记录及分析，如图所示。技能点1PCI规划步骤5：添加“仿真手机”设备，仿真手机是LTE网络优化仿真软件的测试数据源。如图所示。技能点1PCI规划步骤6：进行数据记录，点击路测端软件的工具栏的“开始记录”。如图所示。技能点1PCI规划步骤7：调整手机状态，该案例需要建立在一个连接的环境下，进行一次切换测试，因此，需要将手机状态调整为连接状态。如图所示。技能点1PCI规划步骤8：选择“开始移动”，这样仿真手机就开始测试移动了，待测试完成后点击“停止仿真”，整个测试轨迹由蓝色转成红色，如图所示。技能点1PCI规划步骤9：最后选择“停止记录”，仿真软件将生成了一个以开始记录时间为名称的测试文件，后续可利用这个文件进行数据的回放和分析。如图所示。技能点1PCI规划步骤10：找到左下角的“设备管理”窗口，选择该窗口的工具栏选择“断开设备”。如图所示。技能点1PCI规划步骤11：在左上角的工程窗口，在“默认工程”下面的“测试数据”选择我们刚才测试生成的测试数据。右键选择“导入”。如图所示。技能点1PCI规划步骤12：导入“基站数据库”。如图所示。技能点1PCI规划步骤13：导入“地图数据库”。如图所示。技能点1PCI规划步骤14：导入轨迹，在地图窗口内的菜单栏的第一个选择“打开”，在下拉框选择“导入轨迹”。如图所示。技能点1PCI规划步骤15：案例问题描述：测试手机在华师桂中路和梅园路周围，SINR值持续低于6dBm，属于质差。如图所示。技能点1PCI规划步骤16：案例问题分析：通过查看前后网络覆盖，可以发现在质差位置，手机接收到2号教学楼-小区2（PCI=101）和出版社科学研究中心-小区3（PCI=203）之间存在MOD3干扰。对于MOD3干扰需要调整PCI，一般思路是：1.顺时针调整PCI。2.逆时针修改PCI。3.互换PCI。优化调整的核心是避免在优化该小区时，出现其他的MOD3干扰，权衡利弊这里将出版社科学研究中心-小区3与出版社科学研究中心-小区1互换PCI。最后的优化方案为：1.调整出版社科学研究中心-小区3的PCI从203调整到201。2.调整出版社科学研究中心-小区1的PCI从201调整到203。技能点1PCI规划步骤17：按照之前的所有操作步骤，进行复测，测试结果表明案例问题得到解决，如图所示。移动网络中的无线参数技能点1PCI规划技能点2TA规划技能点3邻区参数规划目录知识点1技能点2TA规划LTE小区TAC配置不合理导致CSFB失败处理案例案例描述：1月1日，在城区半岛洒店中，测试终端（iPhone5手机）占用城区半岛洒店-HLW的室分站下进行CSFB测试，主叫和被叫都失败。1月2日，在相同地点，测试终端（华为D2手机）占用城区半岛酒店-HLW的室分站下进行CSFB测试，被叫都失败。案例分析，问题排查的步骤主要包括：1.基站状态查询查询城区半岛洒店-HLW站点无当前活跃告警及历史告警存在，因此排除主设备硬件告警导致。2.测试终端问题排查相同终端在占用其他己经开启CSFB功能的LTE小区时，都能正常进行CSFB语音业务，因此排除终端问题。技能点2TA规划3.无线参数排查通过LSTENODEBALGOSWITCH命令查看城区半岛洒店-HLW站点的CSFB功能己开启。且也都配置了相应的GSM邻区关系。如图所示。技能点2TA规划4.信令分析1月2日16:00在该室分站下，使用华为D2手机进行SCFB测试，被叫呼叫失败。通过对信令跟踪分析。由于LTE在无线侧无法进行单用户跟踪，所以只能跟踪该站点的UU、S1口信令，并且确保该站点无其他用户。D2做被叫时，通过S1口信令分析，在信令上可以看到16:00:18（141）在S1AP_UE_CONTEXT_MOD_REQ消息上看到MME发起CSFB请求，之后UE给MME发送回应。如图所示。技能点2TA规划之后从S1口信令上16:00:18（172）的消息S1AP_UE_CONTEXT_REL_REQ可以看到ue-not-available-for-ps-service消息，说明发起CSFB后，网络侧对PS域进行拆链。如图所示。技能点2TA规划查询UU口信令RRC连接释放，从RRCREL消息中看到己经携带GSM相关频点信息（UU口）。如图所示。技能点2TA规划GSM侧信令分析：在BSC侧查看信令，发现16:00没有信令，可见CSFB不能正常回落到GSM。如图所示。技能点2TA规划通过查询，由于该站点经纬度有误，该站点落入LAC=28741的覆盖范围内，该站点的TAC配置为