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TD-SCDMA網(wǎng)絡2/3G共LAC區(qū)及精確LAC區(qū)邊界劃分[圖]
泰爾網(wǎng)
王曉穎 王曉茜
摘要: 2010年是TD-SCDMA網(wǎng)絡優(yōu)化年,運營商全面網(wǎng)絡優(yōu)化和專項網(wǎng)絡優(yōu)化工作都在如火如荼地開展,尤其是在2/3G互操作專項優(yōu)化方面,成果尤為顯著。
Abstract:
Key words :

2010年是TD-SCDMA網(wǎng)絡優(yōu)化年,運營商全面網(wǎng)絡優(yōu)化和專項網(wǎng)絡優(yōu)化工作都在如火如荼地開展,尤其是在2/3G互操作專項優(yōu)化方面,成果尤為顯著。

在各地的TD建網(wǎng)初期,TD網(wǎng)絡建設尚未達到GSM覆蓋的水平,TD網(wǎng)絡覆蓋深度不夠,終端容易在TD和GSM網(wǎng)之間來回重選。由于重選過程存在短暫的時延,在重選過程中無法進行正常的呼叫,也無法作為被叫,直接影響了用戶的感知度。

目前很多地市都進行過2/3G共LAC(LAC:Location AreaCode)區(qū)的嘗試,并取得了不同程度的成果,但是在全國已經(jīng)執(zhí)行過的2/3G共LAC區(qū)案例當中,修改TD網(wǎng)絡LAC區(qū)碼的原則還是沿用2G網(wǎng)絡的LAC區(qū)劃分。這就導致在減少2/3GLAC區(qū)更新的同時,可能也會為TD新LAC區(qū)邊界帶來頻繁重選和切換的隱患。

鑒于上述情況,可以通過精確LAC區(qū)劃分的規(guī)劃方案,即智能化的邊界劃分方法,進行LAC區(qū)邊界的合理性規(guī)劃。通過OMC(操作維護中心)報表,在Mapinfo工具上進行邊界移動量、時域、話務量負荷、割接難度等問題的綜合分析和考量,從而規(guī)避由于LAC區(qū)規(guī)劃不合理而導致的網(wǎng)絡隱患。

1 2/3G共LAC區(qū)專項優(yōu)化

目前,全國已經(jīng)有很多地市進行過2/3G共LAC區(qū)的嘗試,且都取得了階段性的進展。所以2/3G共LAC區(qū)的可行性流程已經(jīng)初見端倪,在此不做贅述,只提供2/3G共LAC區(qū)的實施環(huán)境、方案以及優(yōu)缺點,以做拋磚引玉之效。

表1 LAC區(qū)碼參數(shù)信息

TD-SCDMA網(wǎng)絡2/3G共LAC區(qū)及精確LAC區(qū)邊界劃分[圖]

1.1實施環(huán)境與方案

在MCC(移動國家碼)和MNC(移動網(wǎng)號)既定的環(huán)境下,常規(guī)的2/3G共LAC區(qū)操作必須保證TDRNC(無線網(wǎng)絡控制器)和GSMBTS(基站收發(fā)臺)歸屬于同一個核心網(wǎng),即共MSC(移動交換中心)、共SGSN(GPRS服務支持節(jié)點)。

由于核心網(wǎng)使用LAI(位置區(qū)標識)來識別用戶設備,然后以LAC或LAC+Cell的方式向終端發(fā)起尋呼,而位置區(qū)標識LAI=MCC+MNC+LAC,所以在RNC側(cè)修改數(shù)據(jù)的同時,也要保證MSCsever側(cè)LAI的同步更新,從而保證TD尋呼機制的完整性。

其實,2/3G共LAC區(qū)操作在網(wǎng)絡側(cè)實現(xiàn)較為簡易,只需要保證RNC側(cè)和MSCsever側(cè)同步進行LAC區(qū)碼的修改即可。

由于目前TD和GSM網(wǎng)分別規(guī)劃到不同LAC下,當終端進行TD/GSM重選時,如呼叫該用戶,核心網(wǎng)會認為該UE還登記在老LAC下并向老LAC發(fā)送尋呼消息,此時該UE將接收不到任何尋呼消息,導致尋呼失敗。

只有終端成功重選到目標網(wǎng)并完成位置更新過程,才可以成功接收新的尋呼。因此TD/GSM分別規(guī)劃不同LAC,是目前終端在TD網(wǎng)和GSM網(wǎng)異系統(tǒng)重選過程中尋呼成功率偏低的關鍵原因,僅靠縮短重選時延不能根本解決尋呼成功率問題。

1.2 網(wǎng)絡性能和用戶感知的提升效果

在此,通過某市進行的2/3G共LAC區(qū)試驗來具體說明2/3G共LAC區(qū)后網(wǎng)絡性能和用戶感知的提升效果。

進行2/3G共LAC區(qū)組網(wǎng)以后,網(wǎng)絡的尋呼和重選性能得到了極大的改善,主要體現(xiàn)在以下幾個方面。

表2 2/3G共LAC區(qū)縮短2/3G重選時延

TD-SCDMA網(wǎng)絡2/3G共LAC區(qū)及精確LAC區(qū)邊界劃分[圖]

由表2可以看出,在共LAC下重選時延縮短了50%以上,單向重選由原來的6s左右秒縮減到3s左右。

表3 2/3G共LAC區(qū)改善呼叫不可及現(xiàn)象

TD-SCDMA網(wǎng)絡2/3G共LAC區(qū)及精確LAC區(qū)邊界劃分[圖]

由表3可以看出,在乒乓重選的狀態(tài)下,被叫的接通率為63.33%,在共LAC的情況下接通率提高到100%??梢娫诠睱AC情況下,即使是乒乓重選,呼叫不可及的現(xiàn)象也可以得到規(guī)避。

共LAC后,TD系統(tǒng)內(nèi)的LAC更新略有增加(主要是因為LAC合并邊緣區(qū)域系統(tǒng)內(nèi)的LAC更新),TD/GSM之間的LAC更新減少。通過統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)共LAC下位置區(qū)更新總量減少了30%左右,這也跟目前TD覆蓋不連續(xù),2/3G互操作次數(shù)較多有關。

1.3 存在的問題

2/3G共LAC區(qū)專項是TD-SCDMA網(wǎng)絡的一項新興課題,所以在實施的過程中也存在諸多隱患。

由于TD的新LAC區(qū)規(guī)劃繼續(xù)沿用了GSM網(wǎng)絡LAC區(qū)的邊界劃分方法,而TD的用戶分布與GSM又不盡相同,這就可能會導致TD網(wǎng)內(nèi)LAC區(qū)更新數(shù)目的增加,影響TD系統(tǒng)的接入成功率。

由于核心網(wǎng)是以LAC或LAC+Cell的方式向UE下發(fā)尋呼,所以2/3G共LAC區(qū)意味著核心網(wǎng)必須同時處理兩個系統(tǒng)的尋呼消息,在GSM用戶數(shù)居高不下、TD用戶數(shù)迅猛發(fā)展的情況下,核心網(wǎng)承受的資源開銷將與日劇增,尋呼擁塞的隱患也會越來越明顯。

2/3G共LAC區(qū)以后,由于大部分商用終端芯片都沒有針對這項課題進行研發(fā)和改進,所以部分商用終端會出現(xiàn)異常現(xiàn)象,如PS掉線率增加等。

2 精確LAC區(qū)邊界劃分專項優(yōu)化

2.1 精確LAC區(qū)邊界劃分的概念

在TD-SCDMA網(wǎng)絡建設初期,大部分地市TD網(wǎng)絡LAC區(qū)的劃分是根據(jù)現(xiàn)有GSM網(wǎng)絡LAC區(qū)邊界而規(guī)劃的,但是由于TD和GSM網(wǎng)絡覆蓋情況以及用戶分布的不同,陳舊的GSM網(wǎng)絡LAC區(qū)劃分方法并不完全適合TD網(wǎng)絡的發(fā)展現(xiàn)狀,為TD網(wǎng)絡留下諸多隱患,諸如頻繁的TD網(wǎng)絡LAC區(qū)更新、大量的尋呼資源開銷之類。

為了解決由于2/3G共LAC區(qū)衍生出來的這類隱患,我們需要通過“精確LAC區(qū)劃分”的優(yōu)化方案進行新LAC區(qū)邊界的精確規(guī)劃。

那么,什么是精確LAC區(qū)劃分呢?

精確LAC區(qū)劃分,即通過OMC報表,對TD網(wǎng)絡中的話務量負荷、時域等問題進行統(tǒng)計分析,并通過Mapinfo工具,結(jié)合邊界移動量、割接難度等因素綜合分析和考量,從而精確地進行TD網(wǎng)絡LAC區(qū)邊界的劃分的方法。

精確LAC區(qū)邊界優(yōu)化對網(wǎng)絡指標、三方拉網(wǎng)指標以及用戶感知等層面都會帶來不同程度的提升。同時,HSDPA的不斷發(fā)展,對精確RAC區(qū)邊界優(yōu)化也提供了指導性思路。

2.2 LAC區(qū)邊界劃分的原則和方法

在進行話務量負荷的統(tǒng)計和分析的過程中,分別要以“日”和“小時”為維度進行統(tǒng)計觀察。原則上,LAC區(qū)邊界不應規(guī)劃在話務量較多和切換發(fā)生頻繁的區(qū)域,遵照此原則,需要先對話務量的分布和切換量的分布進行統(tǒng)計,系統(tǒng)地了解網(wǎng)絡的實際情況。那么,如何統(tǒng)計話務量和切換量,又如何利用這兩個參量來精確地體現(xiàn)網(wǎng)絡的真實現(xiàn)狀,從而達成精確LAC區(qū)劃分的目的呢?

每個地市的物理環(huán)境和網(wǎng)絡環(huán)境都不盡相同,用戶的構(gòu)成也相差迥異,在不同的環(huán)境下要通過不同的指標來衡量用戶量和切換量的指標,越復雜的環(huán)境需要的指標越精確,反之亦然。所以精確LAC區(qū)優(yōu)化要根據(jù)不同的地市進行不同的方案設計,避免由于環(huán)境與方案不契合帶來的負面影響。

下面,以以實際開展過的精確LAC區(qū)邊界劃分專項優(yōu)化為例,來詳細闡述TD網(wǎng)絡精確LAC區(qū)邊界劃分的方法。

在進行精確LAC區(qū)邊界劃分專項優(yōu)化之前,需要先對所在地市的LAC區(qū)現(xiàn)狀進行分析,并通過OMC報表,對用戶量和切換量的數(shù)據(jù)進行詳細統(tǒng)計和分析。圖1即為通過mapinfo工具體現(xiàn)出來該市的LAC區(qū)分布現(xiàn)狀。由基站分布的密集程度和LAC區(qū)的邊界劃分對照來看,LAC區(qū)邊界存在一定的不合理性。

TD-SCDMA網(wǎng)絡2/3G共LAC區(qū)及精確LAC區(qū)邊界劃分[圖]

圖1 LAC區(qū)分布現(xiàn)狀

對該區(qū)域一個月的話務量(以NodeB為單位)進行統(tǒng)計,可以直觀地得出網(wǎng)絡的話務量負荷,如圖2。需要先以CS域話務量和PS域話務量兩個維度為經(jīng)緯進行離散打點,然后進行曲線平滑,便可大致了解網(wǎng)絡中的話務量負荷情況。

TD-SCDMA網(wǎng)絡2/3G共LAC區(qū)及精確LAC區(qū)邊界劃分[圖]

圖2 CS域和PS域業(yè)務話務量負荷

話務量負荷了解以后,還需要對話務量的時域分布進行分析。據(jù)此可以了解到包括工作日、雙休日、節(jié)假日以及白晝、深夜、凌晨等不同時域話務量的分布情況,從而為精確LAC區(qū)劃分提供詳盡的參考數(shù)據(jù),如圖3和圖4。根據(jù)圖3和圖4的分析研究,已經(jīng)可以了解到網(wǎng)絡中話務量的分布情況,包括平均話務量負荷、時域話務量負荷等。這些數(shù)據(jù)可以在進行精確LAC區(qū)劃分的過程中提供最為合適的時間點參考,從而避免由于割接而導致的指標波動和用戶感知度的下降。

TD-SCDMA網(wǎng)絡2/3G共LAC區(qū)及精確LAC區(qū)邊界劃分[圖]

圖3 日粒度話務量時域分布

TD-SCDMA網(wǎng)絡2/3G共LAC區(qū)及精確LAC區(qū)邊界劃分[圖]

圖4 時粒度話務量時域分布(15m粒度)

然后,需要把話務量的數(shù)據(jù)體現(xiàn)在具體的地域分布上。以CS域的話務量分布為例。如圖5所示,用mapinfo圖層對話務量的統(tǒng)計結(jié)果進行直觀顯示,明確網(wǎng)絡中各個基站所負荷的話務量情況。常規(guī)的LAC區(qū)劃分方法便是根據(jù)這個原理,LAC區(qū)邊緣要盡量規(guī)避話務量集中的區(qū)域,但是這種方法并不完全契合用戶的移動性:話務量的多寡并不能完全代表切換量的頻繁與否,所以必須結(jié)合網(wǎng)絡的切換情況進行深入分析。

這里,需要定義一個新的指標———邊界移動量,即單位話務量的切換請求次數(shù),如公式(1)。

TD-SCDMA網(wǎng)絡2/3G共LAC區(qū)及精確LAC區(qū)邊界劃分[圖]

公式(1)的意義為:每erl話務量對應的切換出請求次數(shù)。

如表4所示,假設有N1、N2、N3、N4、N5、…Nn共n個基站,那么每個基站的邊界移動量指標即為xn=Pn/mn,全網(wǎng)的邊界移動量指標則為:

TD-SCDMA網(wǎng)絡2/3G共LAC區(qū)及精確LAC區(qū)邊界劃分[圖]

宏觀的邊界移動量指標可以作為精確LAC區(qū)劃分前后的主要效果比對指標,用來衡量網(wǎng)絡中切換出請求次數(shù)話統(tǒng)的宏觀情況??梢苑謩e對LAC區(qū)邊界基站指標和全網(wǎng)基站指標進行衡量。

表4

TD-SCDMA網(wǎng)絡2/3G共LAC區(qū)及精確LAC區(qū)邊界劃分[圖]

TD-SCDMA網(wǎng)絡2/3G共LAC區(qū)及精確LAC區(qū)邊界劃分[圖]

圖5 話務量地域分布 

在此,還需要引出另一個概念———鄰區(qū)移動量,如公式(2)。鄰區(qū)移動量雷同于邊界移動量,即通過UtranRlation(系統(tǒng)內(nèi)鄰區(qū)切換關系)來對鄰區(qū)之間的切換數(shù)據(jù)進行指標化。

TD-SCDMA網(wǎng)絡2/3G共LAC區(qū)及精確LAC區(qū)邊界劃分[圖]

公式(2)的意義為:鄰區(qū)間每erl話務量對應的切換出請求次數(shù)。

TD-SCDMA網(wǎng)絡2/3G共LAC區(qū)及精確LAC區(qū)邊界劃分[圖]

如圖5所示,假設a與b為雙向鄰區(qū)關系,那么它們之間的鄰區(qū)移動量即為:

TD-SCDMA網(wǎng)絡2/3G共LAC區(qū)及精確LAC區(qū)邊界劃分[圖]

宏觀的鄰區(qū)移動量則為:

這里的宏觀鄰區(qū)移動量取的是均值,用來衡量網(wǎng)絡中鄰區(qū)間移動量的平均指標。鄰區(qū)移動量指標也可以作為精確LAC區(qū)劃分前后的主要效果的比對指標。

下面以CS域的邊界移動量指標為例。如邊界移動量的概念,定義CS域的邊界移動量如下:

TD-SCDMA網(wǎng)絡2/3G共LAC區(qū)及精確LAC區(qū)邊界劃分[圖]

通過OMC報表,將網(wǎng)絡中的邊界移動量進行統(tǒng)計分析:

表5 鄰區(qū)移動量

TD-SCDMA網(wǎng)絡2/3G共LAC區(qū)及精確LAC區(qū)邊界劃分[圖]

TD-SCDMA網(wǎng)絡2/3G共LAC區(qū)及精確LAC區(qū)邊界劃分[圖]

圖6 邊界移動量(單位話務量切換請求次數(shù))

通過數(shù)據(jù)和圖表的統(tǒng)計分析,可以直觀地了解到網(wǎng)絡中哪些基站的單位話務量切換請求次數(shù)為TOP,在進行精確LAC區(qū)劃分的工作中,真正要規(guī)避的恰恰是這類TOP,而非單純的話務量TOP基站。

到此,就可以根據(jù)邊界移動量的指標來精確地進行LAC區(qū)邊界的劃分了,在結(jié)合了物理環(huán)境、時域(圖3及圖4)、割接難度等其他因素綜合分析以后,即可進行基站數(shù)據(jù)割接。

TD-SCDMA網(wǎng)絡2/3G共LAC區(qū)及精確LAC區(qū)邊界劃分[圖]

圖7 新LAC邊界劃分

圖7所示即為精確LAC區(qū)邊界專項優(yōu)化后的成果,可以看出,新LAC區(qū)的規(guī)劃已經(jīng)基本避開了話務量TOP區(qū)域,邊界移動量指標也得以規(guī)避,且沒有對核心網(wǎng)的尋呼壓力造成影響。

對優(yōu)化后的LAC區(qū)邊界進行專項測試,并對話統(tǒng)數(shù)據(jù)進行跟蹤觀察發(fā)現(xiàn),兩者都顯著地驗證了精確LAC區(qū)邊界優(yōu)化的成果。

4 結(jié)論

其實目前國內(nèi)很多地市的指標波動幅度較大,有一大部分原因是歸咎于LAC區(qū)邊界劃分的不合理性。精確LAC區(qū)邊界專項優(yōu)化的開展,在目前TD-SCDMA覆蓋不足、TD與GSM異系統(tǒng)組網(wǎng)(頻繁的2/3GLAC區(qū)更新)的現(xiàn)狀下有著重要的意義,可以從根本上大幅降低頻繁LAC區(qū)更新導致的系統(tǒng)開銷過大、異常事件頻發(fā)的情況。

當然,在進行精確LAC區(qū)邊界專項優(yōu)化開展的過程中,也要充分考慮工程難度、割接難度等因素對方案實施可行性的影響,并綜合出一套合理的、符合網(wǎng)絡實際情況的優(yōu)化方案,從而達到平衡網(wǎng)絡指標、提升用戶感知度的最終效果,提高TD-SCDMA網(wǎng)絡的核心競爭力。

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