ＴＤ－ＳＣＤＭＡ位置區(qū)劃分方法分析

帥農(nóng)村　黃繼寧　王立軍

【摘 要】位置區(qū)的劃分是TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃很重要的一環(huán)。文章對(duì)TD-SCDMA位置區(qū)尋呼容量進(jìn)行了分析，并探索如何利用GSM小區(qū)切換統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)來開展TD-SCDMA位置區(qū)邊界劃分，最后總結(jié)了TD-SCDMA位置區(qū)劃分的一般方法。

【關(guān)鍵詞】位置區(qū) TD-SCDMA 網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃 尋呼容量 GSM

1 引言

TD-SCDMA無線網(wǎng)絡(luò)仿真完成后，站點(diǎn)布局的規(guī)劃基本完成，需要進(jìn)一步開展TD-SCDMA LAC的規(guī)劃。本文將對(duì)TD-SCDMA LAC劃分的一些原則進(jìn)行分析，總結(jié)TD-SCDMA LAC劃分的方法，相信對(duì)TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的LAC劃分具有一定的指導(dǎo)意義。

2 LAC尋呼容量計(jì)算

2.1 尋呼過程

UE在空閑模式下一直監(jiān)聽尋呼信息，以便能夠隨時(shí)響應(yīng)網(wǎng)絡(luò)的尋呼。處在空閑模式和連接模式（CELL_PCH或URA_PCH狀態(tài)）下的UE，將根據(jù)不同的參數(shù)計(jì)算其要監(jiān)視的尋呼時(shí)段，并收聽尋呼消息。當(dāng)UE接收到尋呼消息后，根據(jù)非接入層的指示，可以建立無線鏈路的連接，或不響應(yīng)該尋呼消息。

如果網(wǎng)絡(luò)要尋呼處于空閑狀態(tài)、CELL_PCH或者URA_PCH狀態(tài)的UE，UTRAN通過發(fā)送尋呼類型1消息進(jìn)行尋呼某個(gè)UE。首先由CN通過Iu接口調(diào)用RANAP的尋呼過程來把尋呼消息發(fā)送給RNC，RNC收到尋呼請(qǐng)求后，將在PCCH上向UE發(fā)起尋呼類型1消息來尋呼特定UE。當(dāng)UE通過Uu接口收到RNC對(duì)自己的尋呼消息PAGING TYPE 1后，若可以響應(yīng)尋呼，將發(fā)起RRC連接建立過程。

2.2 尋呼能力計(jì)算

尋呼能力與PCH與PICH的通道帶寬相關(guān)。根據(jù)協(xié)議規(guī)定，PICH與PCH是一一對(duì)應(yīng)的，它們具有相同的碼道數(shù)目。

尋呼能力的帶寬由以下因素決定：

◆SCCPCH碼道數(shù)目；

◆PCH、PICH的PBP（幀重復(fù)周期）；

◆尋呼消息重復(fù)次數(shù)。

下面分別計(jì)算PICH和PCH的尋呼能力：

◆PICH尋呼能力：SF=16，一個(gè)TTI下，44×（20/5）=176符號(hào)，每個(gè)尋呼指示因子的長(zhǎng)度可以為2、4 或8 個(gè)符號(hào)（長(zhǎng)度對(duì)應(yīng)于4、8 或16個(gè)比特）。實(shí)際外場(chǎng)按照4個(gè)符號(hào)配置，每個(gè)PICH塊由連續(xù)的兩幀傳輸，因此176/4*2=88個(gè)用戶。由于PBP為64幀（640ms），重復(fù)因子為2，那么PICH的尋呼強(qiáng)度=88/0.64/2=68次/秒。

◆PCH尋呼能力：一般情況下，SCCPCH配3條碼道，傳輸信道格式中240bit塊的個(gè)數(shù)可以達(dá)到2；UE尋呼長(zhǎng)度，IMSI尋呼時(shí)72bit，TMSI尋呼時(shí)40bit；尋呼分組數(shù)取8；為了兼顧尋呼成功率和尋呼效率，重復(fù)因子一般取值為2；尋呼周期受終端限制，一般取值為640ms，則PCH尋呼能力=[（2*240-7）/72]*8/2/0.64 = 6*8/0.64/2 = 37次/秒。

從上面的計(jì)算可以看出，PCH能力小于PICH，所以尋呼能力由PCH能力決定。

同理可以計(jì)算出SCCPCH配置3條碼道（重發(fā)次數(shù)=2）時(shí)，按TMSI尋呼的PCH尋呼能力。

得出尋呼能力表如表1所示（其中N為尋呼分組數(shù)目）：

2.3 系統(tǒng)尋呼容量

（1）尋呼容量

系統(tǒng)尋呼以TMSI尋呼為主。以TMSI尋呼時(shí)，理論容量為50個(gè)UE/LAC/秒。考慮到尋呼存在的沖突情況，實(shí)際尋呼能力為理論尋呼能力的30%，因此，以TMSI尋呼時(shí)實(shí)際尋呼容量為15個(gè)UE/LAC/秒。

（2）LAC最大支持用戶數(shù)

根據(jù)相關(guān)話務(wù)模型，考慮AMR語(yǔ)音、視頻電話和短信的總尋呼次數(shù)為0.00078，并考慮25%的用戶為二次尋呼，得到單UE每秒尋呼次數(shù) = 0.00078 X (1 +0. 25) = 0.000975。

因此，以TMSI尋呼時(shí)，LAC最大支持用戶數(shù)=系統(tǒng)尋呼能力 / 單UE每秒尋呼次數(shù)=15/ 0.000975=1.54萬(wàn)。

同理，可算出以IMSI尋呼時(shí)LAC可支持的最大用戶數(shù)。

3 TD-SCDMA LAC邊界劃分方法

位置區(qū)劃分的合理性對(duì)TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)的影響非常大。不合理的LAC劃分不僅浪費(fèi)大量的網(wǎng)絡(luò)資源，而且引起更多的局間切換。過多的局間切換有以下負(fù)面影響：

◆過多的局間切換會(huì)造成信令負(fù)荷的增加，局間切換成功率的降低；

◆切換過多的地區(qū)用戶移動(dòng)頻繁，用戶數(shù)量大，位置更新多，增加了信令的負(fù)荷。

LAC的劃分必須遵循下列幾條原則：

◆位置區(qū)容納的用戶數(shù)必須小于上述計(jì)算得出的LAC容納最大用戶數(shù)，否則會(huì)造成尋呼信道擁塞；

◆位置區(qū)的邊界盡量選在切換少的區(qū)域；

◆劃分位置區(qū)邊界時(shí)，還要考慮到話務(wù)量的增長(zhǎng)趨勢(shì)，LAC需要考慮一定的擴(kuò)容余量，避免位置區(qū)頻繁的分裂?

基于以上原則，我們提出了一種基于GSM切換統(tǒng)計(jì)的TD-SCDMA位置區(qū)分區(qū)的方法。首先，收集GSM小區(qū)間切換次數(shù)的話務(wù)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)；然后統(tǒng)計(jì)GSM 各基站間切換次數(shù)；最后用不同顏色和粗細(xì)的線條在Mapinfo圖中直觀地描出基站間的切換次數(shù)統(tǒng)計(jì)情況。如圖1所示。

在實(shí)際分區(qū)的過程中，可以根據(jù)GSM基站間切換圖直觀地找出基站間切換次數(shù)最少的邊界作為TD-SCDMA位置區(qū)的邊界，并可在Mapinfo中直接進(jìn)行TD-SCDMA位置區(qū)polygon的范圍的劃分，如圖2所示。polygon劃分完成后，再利用Mapinfo中的統(tǒng)計(jì)功能，統(tǒng)計(jì)每個(gè)polygon中的用戶數(shù)；考慮每個(gè)LAC用戶數(shù)的均衡性，通過對(duì)位置區(qū)邊界的不斷調(diào)整，最終得出一個(gè)滿意的位置區(qū)分區(qū)方案。

4 結(jié)論

綜上所述，進(jìn)行TD-SCDMA位置區(qū)劃分時(shí)，要綜合考慮以下兩點(diǎn)：

（1）合理的尋呼容量；

（2）通過對(duì)GSM基站間切換次數(shù)的分析，避開切換頻繁的區(qū)域。按照上述原則劃分，相信可以得到合理的TD-SCDMA位置區(qū)分區(qū)方案。

參考文獻(xiàn)

[1]中興通訊股份有限公司. TD-SCDMA無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)與規(guī)劃[M]. 北京:人民郵電出版社,2005. ★

【作者簡(jiǎn)介】

帥農(nóng)村：畢業(yè)于南京郵電大學(xué)，工學(xué)碩士，工程師，現(xiàn)任職于中國(guó)移動(dòng)通信集團(tuán)廣東有限公司東莞分公司，從事無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃工作。

黃繼寧：畢業(yè)于華南理工大學(xué)，工學(xué)碩士，工程師，現(xiàn)任職于中國(guó)移動(dòng)通信集團(tuán)廣東有限公司東莞分公司，從事網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃工作。

王立軍：畢業(yè)于哈爾濱工程大學(xué)，工學(xué)碩士，工程師，現(xiàn)任職于中國(guó)移動(dòng)通信集團(tuán)廣東有限公司東莞分公司，從事無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃工作。