4G LTE網絡規劃之PRACH規劃以及鄰區規劃和PCI規劃

吳越

DOI：10.16660/j.cnki.1674-098X.2017.25.137

摘 要：在4G LTE 規劃中，PRACH（物理隨機接入信道）規劃、鄰區規劃、PCI（物理層小區識別）規劃是4G LTE規劃的重點。PRACH是物理隨機接入信道，PRACH根序列是采用ZC序列作為根序列。鄰區規劃結果的好壞在非常大的程度上影響著網絡的KPI指標，如掉話率、切換成功率等。PCI（Physical Cell Identity）指的是物理層小區識別。很顯然，PCI的作用就是用于識別小區，用于切換過程鄰區檢測或者小區搜索等。LTE網絡的PCI規劃類似于TDS系統中的擾碼規劃，是重要的小區數據配置數據信息，如果PCI規劃不合理，可能產生高干擾或者造成終端同步小區過程時間很久。

關鍵詞：PRACH（物理隨機接入信道）規劃 鄰區規劃 PCI（物理層小區識別）規劃

中圖分類號：TN92 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2017）09（a）-0137-02

PRACH是物理隨機接入信道，PRACH根序列是采用ZC序列作為根序列，由于每個小區前導序列是由ZC根序列通過循環移位生成，每個小區的前導序列為64個，UE使用的前導序列是由eNodeB分配或隨機選擇的，因此為了降低相鄰小區之間的前導序列干擾過大就需要正確規劃ZC根序列索引。鄰區規劃結果的好壞在非常大的程度上影響著網絡的KPI指標，例如掉話率、切換成功率等。PCI（物理層小區識別）由SSS（輔同步信號）和PSS（主同步信號）組成。SSS有168種不同序列，范圍為0～167；PSS有3種不同序列，范圍為0～2；所以PCI=3×SSS+PSS，范圍為0～503，數量為504。因此PCI的數量是有限的，在實際的商用網絡中不可避免會出現復用，所以我們應盡量使復用距離足夠遠。

1 PRACH（物理隨機接入信道）規劃

1.1 PRACH（物理隨機接入信道）規劃的目標

規劃目的是為小區分配ZC根序列索引以保證相鄰小區使用該索引生成的前導序列不同，從而降低相鄰小區使用相同的前導序列而產生的相互干擾。

1.2 PRACH（物理隨機接入信道）規劃的原則

ZC根序列索引的分配我們應該遵循如下的原則：

（1）分配高速小區所對應的ZC根序列索引的優先級應為高，我們應預留出816-837（Logical root number）分配給高速小區。

（2）對于中低速小區，我們則是分配相對應的ZC根序列，將0～815（Logical root number）給中低速小區分配使用。

（3）因為ZC根序列索引個數有限，所以如果出現以下情況，即某個待規劃區域下的小區數目超過ZC根序列索引的個數，那么當使用完ZC根序列索引后，我們應對ZC根序列索引的使用進行復用。復用規則是當兩個小區之間的距離超過一定范圍時（一定范圍指的是3.5km以上，大于5倍的小區覆蓋半徑），那么這兩個小區可以復用同一個ZC根序列索引。

1.3 PRACH（物理隨機接入信道）現網的規劃

目前在某些實際地方，PRACH（物理隨機接入信道）規劃是使用MAPINFO撒點手動的方式來規劃，即將高鐵專網頻點、D頻段、E頻段、F頻段，分別作MAPINFO撒點圖層，通過radius select圈現網已規劃過的站點，一般半徑在3.5km以上，通過VLOOUP查詢0，3，6，9，12，15…837這些根序列中沒有使用的根序列。室分規劃和宏站一樣。此外高鐵專網小區是高速小區同時又是小區合并，那么按照經驗，根序列使用的范圍則應該在根序列75到750之間，本組根序列應該保證與后面兩組以及前面兩組，不使用相同的根序列，目前小區根序列的間隔應在7以上。

2 鄰區規劃

鄰區規劃結果的好壞在非常大的程度上影響著網絡的KPI指標，例如掉話率、切換成功率等。并且在網絡優化時，有一個好的鄰區規劃結果也可避免將許多精力浪費在無止境的鄰區優化上。一個好的鄰區規劃結果不但可以節省大量的人力（不做無意義的、無止境的鄰區優化），同時也能提供優良的網絡質量。

我們4G網絡的新站開通過程中，需要規劃鄰區，以下就是4G網絡鄰區規劃的一些要點。

（1）規劃鄰區應該是主打方向為2層，旁瓣和背瓣方向各為1層。

（2）鄰區數目要注意（鄰區數目應多于20，少于60。市區雙層網較多，那么鄰區數目適當多點）。

（3）同站址小區之間，鄰區一定要加。4G網絡系統內鄰區都是單向鄰區，所以需要互相添加，才算是雙向鄰區。

（4）服務小區和鄰區之間（PCI加頻點）不能相同。

3 PCI（物理層小區識別）的規劃

3.1 PCI（物理層小區識別）的概念

PCI（Physical Cell Identity）指的是物理層小區識別。很顯然，PCI的作用就是用于識別小區，用于切換過程鄰區檢測或者小區搜索等。LTE網絡的PCI規劃，類似于TDS系統中的擾碼規劃，是重要的小區數據配置數據信息，如果PCI規劃不合理，可能產生高干擾或者造成終端同步小區過程時間很久。

3.2 PCI（物理層小區識別）規劃的原則

LTE各種重選、切換的系統消息中，鄰區的信息均是以頻點加PCI的格式下發、上報。因此在現實組網中，不可避免地會遇到要對小區的PCI進行復用。所以在同頻組網的情況下，可能會由于復用距離過小而產生PCI沖突，導致UE無法區分不同小區，造成無法正確同步和解碼。常見的沖突主要有以下兩種，即碰撞（Collision）和混淆（Confusion）。

（1）碰撞（Collision）。如果相鄰同頻小區配置相同的PCI，即相當于SSS一樣，PSS也一樣。在終端初始小區搜索過程中，對于終端來說，僅有一個小區能同步。但是在主同步過程、輔同步過程中出現兩個同步碼相同的小區，則會發生碰撞，導致同步時間很久，而該小區不一定是最合適的。這種情況我們稱之為碰撞。endprint

（2）混淆（Confusion）。一個小區的兩個相鄰小區具有相同的PCI，在這種狀況下，假如終端請求切換到ID為A的小區，eNodeB不知道哪個為目標小區， 因此就可能切換到不滿足條件的小區，這樣就會造成業務掉話。這種情況我們稱之為混淆。

（3）規劃中我們應避免碰撞和混淆的問題，所以在同頻組網時，任何一個小區與所有鄰區的PCI都不應該重復，并且一個小區的兩個相鄰鄰區不使用相同的PCI。異頻小區則不需要考慮。

PCI（物理層小區識別）規劃的原則總結如下：

①宏站同頻組網情況下，我們應盡量避免模3干擾。

②任何小區與同頻鄰區的PCI不應重復。

③小區相鄰的兩個同頻鄰區的PCI不應重復。

④室分同頻組網情況下，雙天饋小區應盡量避免模3干擾。

⑤保證同頻同PCI的小區之間具有足夠的復用距離，足夠的復用距離一般在3.5km以上，大于5倍的小區覆蓋半徑。

3.3 PCI（物理層小區識別）現網的規劃

PCI（物理層小區識別）規劃主要保證同頻同PCI復用存在一定的距離，一定的距離指的是一般在3.5km以上，大于5倍的小區覆蓋半徑。異頻同PCI不影響。

目前在某些實際地方，PCI（物理層小區識別）規劃使用的是MAPINFO撒點手動的方式規劃，將高鐵專網頻點、D頻段、E頻段、F頻段，分別作MAPINFO撒點圖層，通過 radius select圈現網已規劃過的站點，一般半徑在3.5km以上，通過VLOOUP查詢0～503中沒有使用的PCI。另外在大面積規劃的時候要注意新規劃站點之間不要出現同頻同PCI的小區。

4 結語

在4G LTE網絡規劃中，PRACH（物理隨機接入信道）規劃，鄰區規劃，PCI（物理層小區識別）都是很重要的。PRACH（物理隨機接入信道）規劃原則是，ZC根序列索引的分配應該遵循如下的原則：分配高速小區所對應的ZC根序列索引的優先級應為高，我們應預留出816～837（Logical root number）分配給高速小區；對于中低速小區，則是分配相對應的ZC根序列，將0～815（Logical root number）給中低速小區分配使用；因為ZC根序列索引個數有限，所以如果出現以下情況，即某個待規劃區域下的小區數目超過ZC根序列索引的個數，那么當使用完ZC根序列索引后，應對ZC根序列索引的使用進行復用。鄰區規劃中一個好的鄰區規劃結果不但可以節省大量的人力（不做無意義的無止境的鄰區優化），同時也能提供優良的網絡質量。PCI（物理層小區識別）規劃的原則是：宏站同頻組網情況下，我們應盡量避免模3干擾；任何小區與同頻鄰區的PCI不應重復；小區相鄰的兩個同頻鄰區的PCI不應重復；室分同頻組網情況下，雙天饋小區應盡量避免模3干擾；保證同頻同PCI的小區之間具有足夠的復用距離，足夠的復用距離一般在3.5km以上，大于5倍的小區覆蓋半徑。

參考文獻

[1] 姚偉.4G基站建設與維護[M].北京：機械工業出版社，2015.

[2] 羅文茂，陳雪嬌.移動通信技術[M].北京：人民郵電出版社，2014.

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