網絡位置區合理性評估R—CB方法探討

時鵬+王智

【摘 要】為了解決網規網優中如何評估網絡位置區合理性的問題，提出了R-CB三級架構體系模型，從容量冗余度和邊界置信度兩個方面綜合評估，給出了量化的評估方法，并研究了將覆蓋仿真應用在位置區邊界評估上。通過實踐案例分析，驗證了該方法的可行性。

【關鍵詞】R-CB 位置區規劃 容量冗余度 邊界置信度 仿真

doi：10.3969/j.issn.1006-1010.2016.24.005 中圖分類號：TN929.53 文獻標識碼：A 文章編號：1006-1010（2016）24-0021-04

1 引言

移動通信網絡中的位置區由一組小區組成。在這樣的一組小區中廣播同樣的尋呼信息，用于終端的位置管理，在此移動區域內終端可自由移動而不需要更新服務。

目前，多制式（2G/3G/LTE）協同組網已成為運營商發展的必然趨勢。2G/3G中對應的是LA（Location Area，位置區），LTE對應的是TA（Tracking Area，跟蹤區）。3G和LTE網絡規劃建設大多都借鑒了2G站點結構、話務熱點和位置區劃分，特別是在如火如荼的LTE網絡建設中，為了便于多制式之間互操作，建議TA的分配與現網2G/3G的位置區保持對應關系。由此可見，現網的位置區劃分是否合理至關重要。

2 位置區規劃與影響

由于移動用戶的分布存在不確定性，考慮到系統設備的尋呼能力以及信令負荷等因素，對用戶的尋呼不會在全網進行，因此覆蓋區域被劃分為不同的位置區。位置區是尋呼的基本單位，它的大小需要和設備的尋呼能力相匹配。

位置區過大或者過小將導致如下結果：

（1）位置區覆蓋范圍過大：網絡尋呼移動臺時，同一尋呼消息會在多個小區中發送，將導致信令信道的負荷過重，增加了接口上的信令流量，嚴重時負荷過載系統會丟棄或滯后一些尋呼消息，延遲了端到端接續時長，從而影響尋呼成功率，直接降低用戶感知。

（2）位置區覆蓋范圍過小：移動臺發生的位置更新過程將增多，增加了系統中的信令負荷，由于在位置更新過程中無法進行呼叫建立，因此過多的位置更新會影響接通率和尋呼成功率。

若位置區規劃不合理，網絡指標和用戶感知都會受到不同程度的影響，比如：尋呼成功率、無線接通率、話務量、信令信道擁塞率；切換相關（切入次數、切出次數、切換成功率）、基站控制器到基站轉發成功率、路測中的未接通、用戶投訴等。在進行網絡規劃時，需要綜合考慮位置區容量、信道資源與系統尋呼能力之間的平衡，以確定合適的位置區大小。

3 位置區合理性評估R-CB方法

在無線網絡中，位置區規劃與優化的精髓一是容量、二是邊界，容量是基礎、邊界是保障。位置區規劃原則是在保證不會產生尋呼負荷過高的前提下，盡量使位置更新次數降低到最小。

3.1 三級架構模型

R-CB（R：合理性，C：容量冗余度，B：邊界置信度）方法包括三級架構、兩個方面，具體如下：

一級標簽：合理性用指數R來表示，指數越高說明越合理。

二級標簽：包括兩個方面，具體如下：

位置區合理性R=容量冗余度C+邊界置信度B

三級標簽：包括多個維度，為兩個方面的維度細化，可衡量的、便于落地的維度。

容量冗余度=話務量負荷+尋呼負荷 （2）

邊界置信度=低話務低流動+異常通信事件+自然

屏障+邊界曲滑度 （3）

位置區合理性評估三級架構體系如圖1所示：

其中，低話務低流動是指業務信道話務量低、信令信道話務占比低、切換是否頻繁等，異常通信事件是指路測中的未接通、用戶投訴未接通等，邊界曲滑度可通過仿真或MR（Measurement Report，測量報告）的方式評估位置區的邊界是否曲滑。

3.2 容量冗余度C分析

容量冗余度分析包括話務負荷和尋呼負荷兩個子項。該項是對現網位置區容量的整體評估，同一位置區下的小區得分一樣。每個子項的算法公式如下：

容量冗余度C=話務負荷C1+尋呼負荷C2 （4）

其中，C1占比10%，C2占比20%。

話務負荷C1：通過無線話務統計。話務負荷最佳目標值可因地制宜，不同國家、運營商都可以在設備口徑范圍內設置一個最佳目標值。舉例：某網絡位置區以X Erl/MB為最佳配置，那么設置X Erl/MB為最高分，或多或少均依次遞減得分，忙時話務和對應的得分C1。

尋呼負荷C2：通過無線和核心網統計。通常尋呼容易受限，所以C2權重較高。結合實際網絡數據分析，CS+PS尋呼量大于Y萬次后，尋呼成功率就會下降明顯。因此，建議取Y尋呼負荷為最佳且為最高分，偏高或偏低均依次遞減得分。

3.3 邊界置信度B分析

（1）邊界置信度分析維度

邊界置信度就是衡量現有的邊界是否合理。傳統的位置區規劃原則和方法無法量化及細化，這里對邊界置信度細化為6個可衡量的三級標簽，并針對每個小區進行評估。

邊界置信度B=B1+B2+B3+B4+B5+B6 （5）

其中，B1～B5權重各為10%，B6權重為20%。

衡量邊界置信度的這6個三級標簽含義如下：

◆B1_TCH（業務信道）話務量：取無線話務忙時話務量，按照邊界“盡量選擇低話務區”的原則，話務量越大說明越繁忙，不適合做邊界，得分就低；反之，話務量越低得分就越高。

◆B2_SD（信令信道）話務占比：無線話務中SD話務量是用戶數、位置更新、短信、尋呼等的綜合反映。采用忙時SD話務量/TCH話務量的占比，在一定程度上也能客觀反映用戶繁忙程度。該比例越高就說明越繁忙，越不適合做邊界，得分越低；反之，占比低則得分就高。

◆B3_切換請求頻率：無線話務中切換請求次數，表征用戶移動的情況。根據“位置區的邊界不宜選擇人流量較大的區域”的原則，可結合網絡實際情況統計，切換請求次數越多就說明用戶流動性越大，也就越繁忙，不適合做邊界，得分低；反之，則得分高。

◆B4_異常通信事件：對路測和用戶投訴數據進行分析，評估統計在哪些小區發生過未接通、掉話、切換失敗等異常通信事件。滿分為10分，每出現一次異常通信事件就減掉1分。

◆B5_自然屏障：可通過Google Earth或立體街景地圖查看，按照位置區邊界選擇在山體、樹林、河流阻擋的地方為加分項，選擇在公路、人流較大密集區等為減分項。

◆B6_邊界曲滑度：根據MR覆蓋或覆蓋仿真渲染的位置區分布判斷打分，重點看位置區的交界情況和邊界是否規則等。針對B6_邊界曲滑度的評估方法將在下面詳細闡述。

（2）邊界曲滑度的評估

傳統評估位置區劃分是否合理主要從容量角度考慮，在覆蓋方面缺少相應的分析辦法，大多通過采集網管統計數據以及路測的方法分析。針對邊界曲滑度的分析，本文提出通過仿真或MR的方法從覆蓋的角度來評估位置區劃分的合理性。

◆仿真：從覆蓋的角度來評估位置區劃分是否合理，需將仿真輸出的最佳服務小區圖層與現網位置區劃分關聯，在位置區渲染圖中可以看到每個位置區的有效覆蓋圖。該方法的優點是操作簡單，輸入信息較容易獲取；缺點是準確性受限于電子地圖精度、傳播模型精度、工參信息準確性。

◆MR：通過統計MR數據分析位置區邊界劃分的合理性。該方法分析結果精確，可體現用戶密度。

同時，通過加入道路信息、站點分布、Google Earth圖層協助分析，結合每個小區的得分區間著色，可以清晰地看到哪些區域存在位置區邊界劃分不合理的問題。

4 實踐案例

某項目按照前期規劃施工后，路測時發現因位置更新導致的未接通次數較多、平常用戶投訴較多、統計尋呼成功率較低等。通過分析發現，前期位置區規劃不夠合理，因此采集了站點信息、網絡配置信息、話務數據、地圖等，采用位置區合理性評估R-CB方法評估如下：

（1）容量冗余度分析：經過容量冗余度評估，該城市有12個BSC（Base Station Controller，基站控制器）、24個LAC（Location Area Code，位置區碼）。其中，有12個LAC的容量冗余度得分較低，需要做出調整以使容量均衡。

（2）邊界置信度分析：經過邊界置信度評估，大約有200余個基站的邊界置信度得分較低，說明邊界合理性偏低，需要做出位置區歸屬調整。

通過位置區合理性評估方法分析可得出結論：個別LAC容量不均衡，部分區域因站點歸屬位置區不合理，位置區邊界需要調整。

示例：有2個基站邊界置信度得分很低，經過調整邊界后，邊界置信度得分明顯提升。通過對這2個基站進行分析，發現該區域話務量很高，有一條高速公路切換頻繁，并且該公路在短距離內有3個位置區，因位置更新導致了未接通與切換失敗事件。經過調整這2個站點的位置區歸屬，使位置區邊界更加曲滑，位置更新次數降低50%，異常通信事件比例明顯降低，從而提升了網絡性能和用戶感知。如圖2所示。

通過容量合并以及邊界站點歸屬調整，現網24個LAC調整為17個。整改后的網管和路測各項指標得到5%～10%幅度的提升，降低了用戶投訴率，并提升了用戶感知。

5 結束語

在多制式組網模式下，位置區是2G/3G/LTE共同關注的話題。如何評估現網位置區劃分是否合理，業界傳統的常規方法僅考慮容量，淡化邊界評估，因此不能夠滿足精品網絡規劃與優化需求。基于此，本文提出了位置區合理性評估R-CB方法，緊扣位置區規劃與優化的精髓，將位置區合理性評估分為三級架構、兩個方面（容量冗余度和邊界置信度），逐步將其精細化、可量化和客觀化，并可運用仿真或MR從覆蓋角度評估位置區邊界的合理性。該評估方法新穎并相對客觀、實用，推薦在項目中應用推廣。

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