TD-L網(wǎng)絡(luò)TA和TA list規(guī)劃及優(yōu)化指導(dǎo)原則

1111TD-LTE網(wǎng)絡(luò)TA和TAlist規(guī)劃及優(yōu)化指導(dǎo)原則中國移動通信集團公司網(wǎng)絡(luò)部

中國移動通信集團設(shè)計院有限公司2013年12月

日期版本描述修訂人2013-05-30提出TA/TAlist規(guī)劃總體原則左怡民、徐德平、耿魯靜2013-07-26增加TA分裂對網(wǎng)絡(luò)的影響分析，提出TA/LA聯(lián)合規(guī)劃原則左怡民、徐德平、耿魯靜2013-12-20補充TA:List功能說明左怡民、徐德平、耿魯靜ininTOC\o"1-5"\h\zTA及TAlist規(guī)劃原則11?1TA及,TAlist1TA規(guī)劃原則1TAlist功能使用建議2TA規(guī)劃分析及建議21尋呼相關(guān)參數(shù)推薦配置22.2TA規(guī)劃建議3和T聯(lián)口規(guī)劃分析51CSFB對TA規(guī)劃的要求5HxJ?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????^5TA和LA聯(lián)合規(guī)劃策略建議71TA和LA聯(lián)合規(guī)劃需考慮的因素74.2TA和LA聯(lián)合規(guī)劃策略建議74.3TA和LA聯(lián)合規(guī)劃方法81TA及TAlist規(guī)劃原則TA及TAlist概念跟蹤區(qū)(TrackingArea)是LTE系統(tǒng)為UE的位置管理設(shè)立的概念。TA功能與3G系統(tǒng)的位置區(qū)(LA)和路由區(qū)(RA)類似，通過TA信息核心網(wǎng)絡(luò)能夠獲知處于空閑態(tài)的UE的位置，并且在有數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)需求時，對UE進行尋呼。一個TA可包含一個或多個小區(qū)，而一個小區(qū)只能歸屬于一個TAoTA用TA碼(TAC)標識,TAC在小區(qū)的系統(tǒng)消息(SIBD中廣播。LTE系統(tǒng)引入了TAlist的概念，一個TAlist可包含1~16個TA。MME町以為每一個UE分配一個TAlist,并發(fā)送給UE保存。UE在i^TAlist內(nèi)移動時不需要執(zhí)行TAlist更新；當(dāng)UE進入不在其所注冊的TAlist中的新TA區(qū)域時，需要執(zhí)行TAlist更新，此時MME為UE重新分配一組TA形成新的TAlisto在有業(yè)務(wù)需求時，網(wǎng)絡(luò)會在TAlist所包含的所有小區(qū)內(nèi)向UE發(fā)送尋呼消息。因此在LTE系統(tǒng)中，尋呼和位置更新都是基于TAlist進行的。TAlist的引入可以避免在TA邊界處由于乒乓效應(yīng)導(dǎo)致的頻繁TA更新。TA規(guī)劃原則TA作^TAlist下的基本組成單元，其規(guī)劃直接影響到TAlist規(guī)劃質(zhì)屋，因此，需要作如卞要求：TA面積不宜過大TA面積過人則TAlist包含的TA數(shù)目將受到限制，降低了基于用戶的TAlist規(guī)劃的靈活性，TAlist引入的目的不能達到；TA面積不宜過小TA面積過小則TAlist包含的TA數(shù)目就會過多，MME維護開銷及位置更新的開銷就會增加;#TA邊界應(yīng)盡量設(shè)置在低話務(wù)區(qū)TA的邊界決定了TAlist的邊界。為減小位置更新的頻率，TA邊界不應(yīng)設(shè)在高話務(wù)量區(qū)域及高速移動等區(qū)域，并應(yīng)盡量設(shè)在天然屏障位置(如山川、河流等)。在市區(qū)和城郊交界區(qū)域，一般將TA區(qū)的邊界放在外|判一線的基站處，而不是放在話務(wù)密集的城郊結(jié)合部，避免結(jié)合部用戶頻繁位置更新。同時，TA劃分盡量不要以街道為界，一般要求TAii界不與街道平行或垂直，而是斜交。此外，TA邊界應(yīng)該與用戶流的方向(或者說是話務(wù)流的方向)垂直而不是平行，避免產(chǎn)生乒乓效應(yīng)的位置或路由更新。TAlist使用建議TAlist是由MME為用戶分配的跟蹤區(qū)列表，通過在MME上設(shè)置參數(shù)實現(xiàn)。主要的參數(shù)包括：TAlist包含的TA數(shù)目的上限(取值1~16),TAlist分配策略等。常用的TAlist分配策略有：用戶當(dāng)前TA和過去經(jīng)過的N-1個TA；用戶當(dāng)前TA和與當(dāng)前TA粘滯度最犬的N-1個TA。TAlist分配策略應(yīng)考慮網(wǎng)絡(luò)及業(yè)務(wù)情況，如：由于不同的TA尋呼負荷不同，處于話務(wù)密集區(qū)的TA負荷較重，如地鐵、人型商城等，此區(qū)域人流量人，與周圍TA的粘滯度也犬，分配TAlist時如不特別考慮可能引發(fā)這些區(qū)域的信令風(fēng)暴：在使用CSFB時，配置TAlist時應(yīng)保證其對應(yīng)的2G區(qū)域位于同一個MSCPOOL內(nèi)，否則回落時可能導(dǎo)致尋呼失敗。目前的MME設(shè)備廠家TAlist分配策略尚不成熟，因此在網(wǎng)絡(luò)運營初期建議TAlist包含的TA數(shù)目為1個。為了后期有效使用TAlist優(yōu)化尋呼效率，建議規(guī)劃TA區(qū)域時適當(dāng)縮小其覆蓋范圍。2TA規(guī)劃分析及建議2.1尋呼相關(guān)參數(shù)推薦配置在LTE系統(tǒng)中，尋呼只能在指定的信號幀和子幀上進行。允許發(fā)起尋呼的信號幀被稱為尋呼幀(PagingFramesPF),允許發(fā)起尋呼的子幀被稱為尋呼時隙(PagingoccasionsPO)。一個PF內(nèi)可能有一個或者多個PO°PF和P0的數(shù)目由系統(tǒng)參數(shù)PagingDRXcycle和nB配置。UEhJ■以根據(jù)IMSI號確定其在每個DRX周期內(nèi)需要監(jiān)聽的PF和該幀的P0位置。在相應(yīng)的P0位置處，UE需要先去監(jiān)聽PDCCH物理信道上是否攜帶P-RNTI,來判斷網(wǎng)絡(luò)在本次尋呼周期是否有發(fā)尋呼消息。如果在PDCCH±攜帶有P-RNTI,就按照PDCCH上指示的PDSCH參數(shù)去接收PDSCH上的數(shù)據(jù)；如果終端在PDCCH上未解析出P-RNTI,則無需再去接收PDSCH物理信道，就可以依照DRX周期進入休眠。PDSCH上攜帶有被尋呼UE的ID,UE會向MLIE發(fā)送servicerequest消息來確認收到尋呼。每一個P0最多只能發(fā)送16條尋呼記錄。若需要發(fā)送的尋呼記錄過多，會被延時到下一個P0發(fā)送。尋呼相關(guān)參數(shù)及推薦配置如下:參數(shù)名稱可選配置推薦配置defaultPagingCycle32、64、128、256幀128（1.28秒）nB4T,2T,T,1/2T,1/4T,1/8T,1/16T,1/32TT(T為一個DRX周期包含的幀數(shù))2.2TA規(guī)劃建議TA包含的小區(qū)數(shù)目應(yīng)該從單小區(qū)的尋呼容量和單小區(qū)尋呼需求兩個方面考慮。單小區(qū)尋呼容量核算影響單小區(qū)尋呼容量的因素有：PDCCH的尋呼負荷、PDSCH的尋呼負荷、尋呼阻塞要求、eNB的硬件處理能力以及MME的最人尋呼能力。PDCCH的尋呼負荷系統(tǒng)通過P-RNTI加擾的PDCCH來尋呼UE,PDCCH上攜帶的信息只是通知UE去接收尋呼消息,并不承載具體的尋呼消息，因此PDCCH的資源并不影響尋呼容量。PDSCH的尋呼負荷PDSCH除了承載尋呼消息外，還需要承載數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)信息。為了保證用戶的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)體驗，用于承載尋呼消息的PDSCH資源不能過人，一般要求其不超過總資源的2%。按照TD-LTE典型配置進行核算，即系統(tǒng)帶寬20M,上卞行配比為1：3,特殊時隙配比為6：6：2,PDCCH占用3個OFDM符號，DRX二128,nB二T,由于PDSCH的限制，尋呼容量要求不超過830次/秒。尋呼阻塞要求為保證用戶體驗，尋呼阻塞率一般要求不超過2%,由此核算出的尋呼容量要求不超過1195次/秒。eNB的硬件處理能力亡NB的硬件處理能力有限，如果尋呼占用過多的CPU,會對其他業(yè)務(wù)造成影響，結(jié)合目前產(chǎn)業(yè)能力建議單小區(qū)尋呼容量為600次/秒。MME的最大尋呼能力SGSN-MME的能力也會限制尋呼容量，其能力和SCTP/S1板子數(shù)量相關(guān)，目前產(chǎn)業(yè)能力，1塊SCTP/S1板子口I以同時處理6000個尋呼消息。結(jié)合以上五點，單小區(qū)尋呼容量上限要求為600次/秒。（2）單小區(qū)尋呼需求預(yù)測預(yù)測單小區(qū)的尋呼需求需要分別預(yù)測單小區(qū)的用戶數(shù)目以及單用戶的尋呼模型。>單小區(qū)的用戶數(shù)目單小區(qū)用戶數(shù)目Nugxe/cell可用以下公式預(yù)測：Nun^e/ceU=SxpxZS為覆蓋面積，p為用戶密度,y為滲透率，下表給出了三種典型場景的單小區(qū)用戶數(shù):區(qū)域用戶密度（用戶/平方公里）4G小區(qū)站間距（米）4G基站覆蓋面積（平方公里）4G用戶滲透率4G單小區(qū)用戶數(shù)（人）主城區(qū)典型場景60,0003500.1061740%849一般城區(qū)典型場景30,0004500.1755020%351郊區(qū)16,0005500.2621710%140>單用戶的尋呼模型統(tǒng)計四省現(xiàn)網(wǎng)單用戶尋呼量的均值，語音尋呼量2G/3G的最人值為07次/小時，數(shù)據(jù)尋

呼量2G/3G的最人值為1.3次/小時，由于4G系統(tǒng)使用PS域同時承載語音業(yè)務(wù)和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，因此預(yù)測4G單用戶尋呼模型為2次/小時，也就是0.00056次/秒。（次/小時）2G語音2G數(shù)據(jù)3G語音3G數(shù)據(jù)4G尋呼模型江蘇0.580.49山東0.581.80.5廣東0.410.370.792次/小時浙江0.750.560.81.3（0.00056次/秒）平均0.580.80.71.3（3）TA包含的小區(qū)數(shù)目建議根據(jù)以上分析，一個TA最多可以包含的小區(qū)數(shù)目按如下公式計算:密集城區(qū)：儲蟹器薩密集城區(qū)：儲蟹器薩融#=841（小區(qū)）600一般城區(qū)：N"二卅船需寸2035（小區(qū)）綜上，初步建議密集城區(qū)TA包含的小區(qū)數(shù)目不超過841個，一般城區(qū)TA包含的小區(qū)數(shù)目不超過2035,并根據(jù)室分和微蜂窩建設(shè)情況適當(dāng)調(diào)整。本節(jié)核算設(shè)備能力為部分廠家理論值，用戶需求也是基于現(xiàn)網(wǎng)統(tǒng)計數(shù)據(jù)的平均值，各省市應(yīng)根據(jù)自身情況，結(jié)合廠家設(shè)備實際能力及用戶模型適當(dāng)調(diào)整。3TA和LA聯(lián)合規(guī)劃分析3.1CSFBMTA規(guī)劃的要求LTE系統(tǒng)CS域回落技術(shù)（CSFB）的部署對TA的規(guī)劃提岀了更多的要求。CSFB通過在MME和MSC之間建立SGs接II來實現(xiàn)。bIME中存^'LAMTAlist的映射表,在進行位置更新時，MME根據(jù)UE所在的TAlist查找到相應(yīng)的LA,通過SGs接II向此LA對應(yīng)的MSC發(fā)送信息，執(zhí)行聯(lián)合附著。準確的TAlisVLA映射可保證UE及時回落到2G后快速建立呼叫；否則UE回落后在2G網(wǎng)絡(luò)中會有額外的位置更新流程，從杭州CSFB相關(guān)測試數(shù)據(jù)可以看出，雙端增加約2秒的時延;如回落后MSC也發(fā)生變化，則會導(dǎo)致呼叫失?。ǔ且氡ＷC呼叫的機制如MTRF等，但帶來的額外時延較人)。為了避免呼叫失敗，必須保證TAL對應(yīng)的LA必須在同一個MSCPOOL內(nèi)，避免回落后MSC發(fā)生變化。為減小CSFB語音接入的時延，TA可以按照LA區(qū)進行規(guī)劃，一個TA區(qū)域?qū)?yīng)一個LA區(qū)域。由于GSM話務(wù)密度較高，一個LA包含的基站數(shù)目較少，現(xiàn)網(wǎng)密集城區(qū)場景均值為20：按照LTE尋呼能力規(guī)劃，密集城區(qū)場景TA可以包含約160個基站，遠人于LA區(qū)。因此，為了對齊TA和LA,需要將TA進行分裂。密集城區(qū)場景一個TA區(qū)域需要分裂成8個小的TA區(qū)，而一般城區(qū)場景需要分裂成17個小的TA區(qū)。3.2TA分裂的影響TA嚴格按照LA區(qū)域進行規(guī)劃的影響需要從多方面進行評估。CSFB時延的影響分析由于LTE和GSM覆蓋能力不同，站址選擇、天線位置也不完全相同，即使TA嚴格按照LA進行規(guī)劃，TA覆蓋的區(qū)域和LA覆蓋的區(qū)域也不會完全重合。此外，支持語音功能的LTE終端有CSFB終端、單卡雙待終端兩類。綜合以上因素，TA分裂在全網(wǎng)帶來的平均時延增益為不到Is。TA更新增多的影響分析TA的分裂會縮小TA進而縮小TAlist的范|韋|,這會增加用戶的TA更新(TAU)。TAU增多的影響需要從多角度綜合評估。用戶感知的影響：TAU的過程中存在用戶不可及時間，如果在TAU的過程中尋呼用戶，則會發(fā)生尋呼失敗。測試表明，位置更新對用戶不可及時間的影響較小，可以不重點考慮。終端耗電：頻繁TAU,會增加終端耗電量。網(wǎng)絡(luò)性能的影響：TAU相關(guān)的信令開銷會少量增加空II資源，但對數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)性能影響較小。對網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的影響：對MME設(shè)備的影響:目前集采的設(shè)備可以滿足TAU增加的需求。此外，按照LA來規(guī)劃TA,可以減輕MME的尋呼的壓力。?對HSS的影響：TA發(fā)生變化HSS無法感知，MME并不上報TA信息給HSS的，TA變小不會影響HSS性能。（3）實施和維護難度TA按照LA進行規(guī)劃實施難度人，后期優(yōu)化中，TA與LA也應(yīng)同步更新，維護難度很人。4TA和LA聯(lián)合規(guī)劃策略建議TA和LA聯(lián)合規(guī)劃需考慮的因素（1）實施和維護難度TA與LA聯(lián)合規(guī)劃的實施難度人實施后仍需要進行口常的聯(lián)合優(yōu)化（2）網(wǎng)絡(luò)性能和用戶體驗進行聯(lián)合規(guī)劃會減少1-2秒的語音接入時延跨MSCPOOL時導(dǎo)致呼叫失敗聯(lián)合規(guī)劃造成TAU增加，終端耗電量略有增加（3）終端及用戶發(fā)展情況初期用戶較少，且以數(shù)據(jù)類終端為主智能手機類終端存在雙待機及CSFB兩種形態(tài)。TA和LA聯(lián)合規(guī)劃策略建議在LTE網(wǎng)絡(luò)運行初期，TA和LA規(guī)劃建議如下：對于部署一個MSCPOOL的本地網(wǎng)：可自行選擇TA和LA獨立規(guī)劃或聯(lián)合規(guī)劃：對于部署多個MSCPOOL的本地網(wǎng)：在MSCPOOL的邊緣TA/LA必須聯(lián)合規(guī)劃，避免尋呼失?。辉贛SCPOOL的內(nèi)部，可自行選擇TA和LA獨立規(guī)劃或聯(lián)合規(guī)劃。SS4.3TA和LA聯(lián)合規(guī)劃方法對于需要實施聯(lián)合規(guī)劃的場景應(yīng)遵循如卜?方法：＞對于2G、4G室外共站的，TA與LA應(yīng)嚴格保持一致；＞對于2G、4G室外不共站的，應(yīng)按照覆蓋面枳重疊最人的原則考慮其TA歸屬；＞為了盡量降低TA跨MSCPOOL邊界的概率，在MSCPOOL的邊界，應(yīng)適當(dāng)調(diào)整GSM和LTE的無線工參：＞總體原則：在保證語音業(yè)務(wù)接通的前提下，盡屋不影響網(wǎng)絡(luò)的性能；＞調(diào)整GSM無線工參：