LAC區(qū)容量規(guī)劃

1、MF00602 位置區(qū)LA 容量規(guī)劃ISSUE1.0 MF00602位置區(qū)LA 容量規(guī)劃ISSUE1.0 0課程說明目錄課程說明. 2課程介紹. 2 課程目標(biāo). 2 相關(guān)資料. 2第1章 概述. 3 第2章 位置區(qū)設(shè)計原則. 5 第3章 尋呼. 83.1 尋呼組. 8 3.2 BS-AG-BLKS-RES.8 3.3 BS-PA-MFRMS.8 3.4 尋呼組BS-PA-MFRMSBS-AG-BLKS-RESAGB 三者關(guān)系. 93.5 尋呼策略. 9第4章 位置區(qū)計算. 114.1 尋呼容量計算. 11 4.2 位置區(qū)容量計算. 11第5章 結(jié)論. 15MF00602位置區(qū)LA 容量規(guī)劃IS

2、SUE1.0 課程說明課程介紹課程目標(biāo)相關(guān)資料課程說明本課程介紹位置區(qū)的規(guī)劃位置區(qū)的規(guī)劃在實際網(wǎng)絡(luò)中有非常重要的應(yīng)用分為位置區(qū)概念 設(shè)計原則尋呼組位置區(qū)計算等章節(jié)完成本課程的學(xué)習(xí)后 您應(yīng)該能夠z 掌握位置區(qū)劃分原則 z掌握位置區(qū)容量計算 第1章 概述位置區(qū)LA 是GSM 中的重要概念根據(jù)GSM 協(xié)議整個移動通信網(wǎng)絡(luò) 是按位置區(qū)碼劃分為不同的業(yè)務(wù)區(qū)來尋呼移動用戶 位置區(qū)的功能描述如下 網(wǎng)絡(luò)側(cè)要與移動用戶建立呼叫連接以便在需要的時候能夠?qū)ず粼撚脩艟捅仨氹S時記在網(wǎng)絡(luò)側(cè)設(shè)網(wǎng)絡(luò)通過在整個位置區(qū)內(nèi)發(fā)送尋呼消息錄該移動用戶的位置信息 備HLR 中保存著本地注冊用戶的基本信息及該用戶的當(dāng)前的位置信息該用戶當(dāng)前

3、所在的MSC/VLR 信息MSC/VLR保存著所有當(dāng)前駐留在本MSC移動用戶SIM 即比較下的移動用戶的基本信息和位置信息 具體的位置區(qū)信息卡中存貯著移動用戶的位置信息 具體的位置區(qū)信息移動臺在剛開機時 一致在鎖定到廣播信道后 進(jìn)行位置信息的比較SIM 卡中存貯的位置區(qū)信息與廣播信道下發(fā)的位置區(qū)信息是否一致如果不移動臺就啟動位置更新位置更新完成的任務(wù)是在當(dāng)前MSC/VLR中則要發(fā)信令到注冊登記新的位置區(qū)如果發(fā)現(xiàn)MSC/VLR也已經(jīng)發(fā)生改變地修改HLR 中MSC/VLR信息同時刪除舊MSC/VLR 信息 當(dāng)移動臺處于待機狀態(tài)時 新當(dāng)移動臺在通話狀態(tài)時它將偵聽隨路信道下發(fā)的位置信息當(dāng)發(fā)現(xiàn)SIM 卡

4、 中的位置信息與隨路信道下發(fā)的信息不一致時 置更新 為了保證不丟失對移動用戶的尋呼 SIM 卡中存貯的位置信息保持一致即尋呼消息將以位置區(qū)為單位進(jìn) 一個位必須要求在任何時候 HLRVLR 和在完成通話后立即啟動位它將不停偵聽廣播信道的位置信息一旦發(fā)現(xiàn)SIM 卡中的位置信息與廣播信道下發(fā)的位置信息不一致立即啟動位置更 位置區(qū)是GSM 系統(tǒng)中尋呼區(qū)的基本單位行尋呼一個移動用戶的尋呼消息將在位置區(qū)中的所有小區(qū)中發(fā)送置區(qū)可能包括一個或多個BSC 但它只屬于一個MSC 如圖所示 圖1-1 業(yè)務(wù)區(qū)劃分 第2章 位置區(qū)設(shè)計原則 為了確定移動臺的位置區(qū)個非常關(guān)鍵的因素 低到最小應(yīng)的 因為 每個GSM PLMN

5、的覆蓋區(qū)都被劃分成許多位置 對位置區(qū)的劃分相當(dāng)重要在劃分位位置區(qū)的大小即一個位置區(qū)碼LAC 所覆蓋的范圍大小在系統(tǒng)中是一 在做網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃時作為網(wǎng)絡(luò)運營商置區(qū)過程中, 應(yīng)在保證不會產(chǎn)生尋呼負(fù)荷過高的前提下盡量使位置更新次數(shù)降 如果系統(tǒng)出現(xiàn)頻繁的位置更新只能導(dǎo)致其最重要的限定浪費網(wǎng)絡(luò)資源而不會增加任何收入 尋呼負(fù)荷確定了LA 的最大范圍相 邊緣小區(qū)的位置更新負(fù)荷決定了位置區(qū)的最小范圍 條件還是BTS 的最大尋呼容量位置區(qū)的規(guī)劃遵循以下原則(1 位置區(qū)的劃分不能過大或過小如果LAC 覆蓋范圍過小則移動臺發(fā)生位置更新的過程將增多從而增加了 系統(tǒng)中的信令流量 反之位置區(qū)覆蓋范圍過大則網(wǎng)絡(luò)尋呼移動臺的同一尋

6、呼消息會在許多小區(qū)中發(fā)送會導(dǎo)致PCH 信道負(fù)荷過重同時增加Abis 接口上的信令流量 位置區(qū)的計算跟不同廠家的尋呼策略相關(guān)具體見下節(jié)位置區(qū)的計算一般建議每個位置區(qū)內(nèi)的TRX 數(shù)目在300左右在建當(dāng)然增加一個從網(wǎng)初期話務(wù)量不高一個LAC 可容納的TRX 數(shù)可以大于這個數(shù)值但是長期監(jiān)測PCH 負(fù)荷以及話務(wù)量增長是非常必要的 BCCH 信道也可以有效增加PCH 容量 但是犧牲了一個話音信道(2 盡量利用移動用戶的地理分布和行為進(jìn)行LAC 區(qū)域劃分達(dá)到在位置區(qū)邊緣位置更新較少的目的 城郊與市區(qū)不連續(xù)覆蓋時有可能會出現(xiàn)手機在周期性位置更新時間到達(dá)時系統(tǒng)認(rèn)為IMSI 所以在位置區(qū)的 此 可以作不了位置更新

7、超過保護(hù)時間后一般在MSC 中設(shè)定做正常的位置更新 分配上 位置區(qū) 一般郊區(qū)就會出現(xiàn)有信號卻不在服務(wù)區(qū)的現(xiàn)象縣 使用單獨的位置區(qū)隱含分離假如此時進(jìn)入市區(qū)市區(qū)與郊區(qū)的LAC 一致有些手機不會立即 即和城區(qū)的位置區(qū)不一樣時的位置區(qū)分布類似于一個同心圓內(nèi)圓城區(qū)也可能由于容量因素設(shè)置幾個 圓內(nèi)可以采取分片方式或另一個內(nèi)外圓環(huán)方式或混合方式有效避免以上現(xiàn)象的發(fā)生實踐證明這樣LAC 劃分不僅可以減少用戶不在服務(wù)區(qū)現(xiàn)象并且接通率和呼通率也能有較大改善 如下圖 圖2-1 LAC劃分示意圖 另外體疊深度 在高話務(wù)的大城市 如果存在兩個以上的位置區(qū)可以利用市區(qū)中山 河流等地形因素來作為位置區(qū)的邊界如果不存在這樣的

8、地理環(huán)境而是斜交 比如商場減少兩個位置區(qū)下不同小區(qū)的交 一般要求位置區(qū)邊界不與街 一般將位置區(qū)的邊界放 避免結(jié)合部用戶 位置區(qū)的劃分盡量不要以街道為界 邊界不要放在話務(wù)量很高的地方 道平行或垂直頻繁位置更新在雙頻網(wǎng)中 在外圍一線的基站處 在市區(qū)和城郊交界區(qū)域而不是放在話務(wù)密集的城郊結(jié)合部對位置區(qū)的劃分提出了新的要求雙頻網(wǎng)建設(shè)中關(guān)于位置區(qū)劃 分的部分經(jīng)驗如下(1 如果M1800與M900各自獨立用一個MSC 它們的位置區(qū)肯定不同需 要通過設(shè)置參數(shù)段間的切換和重選負(fù)荷(2 如果M1800與M900共用一個MSC 在建網(wǎng)初期 建議使用相同的位置區(qū)位置區(qū) 下圖如果由于尋呼容量的限制這時候就有兩種設(shè)計思

9、路只要系統(tǒng)容量允許 具體見 使移動臺盡量駐留在吸收話務(wù)的M1800 小區(qū)同時在設(shè)計信令信道減少雙頻 充分考慮位置更新給系統(tǒng)帶來的 必須劃分為兩個以上的 按地理位置劃分和按頻段劃分 圖2-2 按頻段劃分位置區(qū) 圖2-3 按地理位置劃分位置區(qū)按頻段劃分位置區(qū)設(shè)置參數(shù)荷間的切換和重選考慮到雙頻段間切換同時在設(shè)計信令信道重選導(dǎo)致位置更新較頻繁需要使移動臺盡量駐留在吸收話務(wù)的M1800小區(qū)盡量減少雙頻段充分考慮位置更新給系統(tǒng)帶來的負(fù)重選帶來的位置更新頻繁問信令流量比較大需要仔按地理位置設(shè)置位置區(qū)可以解決雙頻切換題但是需要修改原來M900網(wǎng)絡(luò)的局?jǐn)?shù)據(jù)同時在位置區(qū)邊界同時存在同頻段和雙頻段的切換和重選帶來的

10、位置更新細(xì)設(shè)計位置區(qū)邊界 第3章 尋呼3.1 尋呼組當(dāng)MS 解出BCCH 并對系統(tǒng)消息解碼成功后MS 可以計算出它應(yīng)該監(jiān)聽的 尋呼信道在OMC 上可以定義尋呼組的大小它定義了將一個小區(qū)中的尋呼信道分配成多少尋呼子信道在實際網(wǎng)絡(luò)中若MS 支持DRX 功能且網(wǎng)絡(luò)打開DRX 功能則MS 只監(jiān)聽所屬的尋呼子信道而忽略其他尋呼子信道的內(nèi)容見協(xié)議0502 0508尋呼組大用時間 相應(yīng)屬于每個尋呼子信道的用戶數(shù)可以延長MS 的電池平均使 即小區(qū)的尋呼子信道數(shù)越多增加系統(tǒng)的尋呼容量越少參見GSM 規(guī)范05.02尋呼組計算方式系統(tǒng)的平均服務(wù)性能降低 尋呼組小量也小可以加快尋呼響應(yīng)時間但尋呼消息在無線信道上的平均

11、時延加大缺點是MS 的電池消耗快系統(tǒng)尋呼容尋呼組數(shù)由接入允許塊數(shù)BS-AG-BLKS-RES 與相同尋呼間幀數(shù)編碼BS-PA-MFRMS 兩個參數(shù)決定3.2 BS-AG-BLKS-RES在華為BSC 中有參數(shù) 接入允許保留塊數(shù)BS-AG-BLKS-RES表在示在CCCH 信道消息塊數(shù)中有多少塊數(shù)是保留給準(zhǔn)許接入信道專用的CCCH 配置完成后該值實際上是分配AGCH 和PCH 在CCCH 上的占用比例本參數(shù)的設(shè)置影響MS 響應(yīng)尋呼的時間和系統(tǒng)服務(wù)性能當(dāng)AGCH 信道占用完時如果此時PCH 信道空閑可以借用PCH 信道來進(jìn)行立即指配命令的下發(fā)AGCH 保留塊如果配置為 0道發(fā)送那么立即指配就得在空

12、閑的尋呼信3.3 BS-PA-MFRMS在華為BSC 中有參數(shù) 相同尋呼間幀數(shù)編碼 指的是以多少個復(fù)幀數(shù)作為尋呼子信道的一個循環(huán)一個小區(qū)中的尋呼信道分配成多少尋呼子信道大 原則 小區(qū)的尋呼子信道數(shù)也越多在此基礎(chǔ)上使該參數(shù)盡可能小BS-PA-MFRMS它實際上本參數(shù)確定了將 當(dāng)相同尋呼間幀數(shù)編碼越 該值的選擇以保證尋呼信道不發(fā)生過載為 在運行的網(wǎng)絡(luò)中應(yīng)定期測量尋呼信道 的過載情況并以此為根據(jù)適當(dāng)調(diào)整相同尋呼間幀數(shù)編碼的數(shù)值 由于同一個位置區(qū)相同LAC 中任何一個尋呼消息必須同時在該位置區(qū)內(nèi)的所有小 區(qū)中發(fā)送因此同一位置區(qū)中每個小區(qū)的尋呼信道容量應(yīng)盡可能相同或接近 指最終計算出每個小區(qū)的尋呼子信道

13、數(shù)當(dāng)BS-PA-MFRMS = 9 時呼一次此間隔約為2.1秒 意味著屬于某一尋呼組的MS 每隔9個復(fù)幀被尋235.4ms*9相同尋呼間幀數(shù)編碼BS-PA-MFRMS 還與MS 在空閑狀態(tài)的無線鏈路計 數(shù)器有關(guān)計數(shù)器初值 = 90/BS-PA-MFRMS因此當(dāng)BS-PA-MFRMS 越大該計數(shù)器初值越小在覆蓋不好的網(wǎng)絡(luò)邊緣地區(qū) 手機越容易掉網(wǎng)3.4 尋呼組關(guān)系BS-PA-MFRMS BS-AG-BLKS-RES AGB 三者組合BCCH/SDCCH的尋呼組數(shù) = (3-AGB*BS-PA-MFRMS 非組合BCCH/SDCCH的尋呼組數(shù) = (9-AGB*BS-PA-MFRMS 三者的關(guān)系見下

14、表 3.5 尋呼策略如果在VLR 中已知MS 的位置區(qū)第一次尋呼消息只在MS 所登記的位置區(qū)中廣播發(fā)送即本地尋呼如果MS 沒有響應(yīng)第一次尋呼則MSC 將發(fā)起第二次尋呼第二次尋呼通常仍在原LA 中廣播但也有其它廠商支持第二 次在整個MSC 內(nèi)的所有小區(qū)發(fā)起尋呼 即全局尋呼后者的尋呼成功率將提高尋呼時可以用TMSI 或IMSI 來區(qū)分MS華為的尋呼策略是MSC 最多支持5次尋呼重發(fā)采用TMSI 還是IMSI 尋呼可由MSC 設(shè)置第二次尋呼是采用本局尋呼還是全局尋呼也可以由MSC 設(shè)置 但第一次尋呼必須為本局尋呼當(dāng)選定IMSI 尋呼后所有尋呼消息均采用IMSI 尋呼 當(dāng)選定TMSI 尋呼后尋呼不到最

15、后一次將采用IMSI 尋呼目前華為網(wǎng)上MSC 在中國移動均采用IMSI 尋呼在聯(lián)通網(wǎng)上采用TMSI 尋 呼均采用TMSI 尋呼但如果多次 第4章 位置區(qū)計算4.1 尋呼容量計算位置區(qū)容量實質(zhì)上就是一個位置區(qū)內(nèi)可以容納的用戶數(shù)量或者說載頻數(shù)量 它與小區(qū)尋呼容量密切相關(guān) 因此有必要先計算小區(qū)的尋呼容量尋呼消息在BCCH 信道所在的時隙0上發(fā)送時隙0上的子信道有z z z廣播信道 BCH 頻率校正信道FCCH 同步信道SCH BCCH尋呼信道PCH 接入允許信道AGCH 如果是組合 BCCH/SDCCH小區(qū)廣播信道CBCHSDCCH 慢如果使用小區(qū)廣 公共控制信道 CCCH 專用控制信道 DCCH

16、播速隨路信令控制信道SACCH物理信道時隙0在邏輯上由復(fù)幀組成每個復(fù)幀長235.4毫秒復(fù)幀有不同的信道配置如組合BCCH/SDCCH或非組合BCCH/SDCCH不同的配置 有不同的尋呼容量z非組合BCCH/SDCCH在BCCH 所在載頻的非組合BCCH/SDCCH的每個復(fù)幀可以有9個尋呼塊時隙0上不包含SDCCH 信道z當(dāng)然也沒有CBCH 信道組合BCCH/SDCCH組合BCCH/SDCCH的每個復(fù)幀可以有3個尋呼塊在BCCH 所在載頻的時隙0上含有4個SDCCH 子信道無CBCH 時或3個SDCCH+1個CBCH 子信道組合BCCH/SDCCH配置對尋呼容量有較大影響每個復(fù)幀中的尋呼塊只有3

17、個而不是非組合BCCH/SDCCH配置的9個這也意味著小區(qū)最大尋呼能力降低到后者的1/3另外AGCH 信道與PCH 共享相同的無線資源可以為AGCH 保留固定數(shù)量的塊也可以不保留專門的AGCH 塊 AGB 借用PCH 信道只是在AGCH 信道需要時4.2 位置區(qū)容量計算位置區(qū)容量計算方法如下 每秒尋呼塊數(shù) 每尋呼塊的尋呼消息數(shù) 每秒鐘最多可發(fā)送尋呼次數(shù)每小時支持尋呼次數(shù)每位置區(qū)允許話務(wù)量每位置區(qū)支持載頻數(shù)z每秒尋呼塊數(shù)1復(fù)幀=51幀 =0.2354s假設(shè)接入允許保留塊數(shù)為AGB1幀 =4.615ms塊則每秒的尋呼塊數(shù)可由以下公式計算z z對于非組合BCCH 每秒尋呼塊數(shù)= 9-AGB 對于組合

18、BCCH 每秒尋呼塊數(shù)= 3-AGB/0.2354尋呼塊/秒 /0.2354尋呼塊/秒對于非組合BCCH 華為BSC 通常配置為AGB=2則每秒尋呼塊數(shù)29.7 尋呼塊/秒當(dāng) AGB0時每秒尋呼塊數(shù)38.2 尋呼塊/秒對于組合BCCH 通常AGB=1則每秒尋呼塊數(shù)8.5 尋呼塊/秒當(dāng) AGB 0 時每秒尋呼塊數(shù)12.7 尋呼塊/ 秒可以看出 少接入允許保留塊數(shù)越多 則系統(tǒng)每秒鐘內(nèi)能夠下發(fā)的尋呼塊數(shù)越尋呼容量也越小而組合BCCH 的尋呼容量比非組合BCCH 小很多需要注意的是在同一個LA 中通常不宜同時配置組合BCCH 和非組合但如果位置區(qū)容量不大尋呼容量降低為LA 中尋呼容量最低的小區(qū)且位置區(qū)

19、編碼資源緊張也可以把組合BCCH 和非組合BCCH 的小區(qū)配置于同一個LA 中以增加O1S111站型基站的業(yè)務(wù)信道數(shù)量z每尋呼塊的尋呼次數(shù)次數(shù)X根據(jù)GSM0408協(xié)議9.1.22 節(jié)每個尋呼塊有23個字節(jié)可以發(fā)送2個IMSI 尋呼 a c則平均每尋呼塊可發(fā)送或2個TMSI 和1個IMSI 尋呼 b或4個TMSI 尋呼 按照華為MSC 的尋呼策略若采用IMSI 尋呼機制尋呼次數(shù)X 為X 2尋呼次數(shù)/尋呼塊若采用TMSI 尋呼機制 則X = 4z尋呼次數(shù)/尋呼塊每秒鐘最多可發(fā)送尋呼次數(shù)P X 尋呼次 X 尋呼可由下列公式計算z對于非組合BCCH P =9-AGB /0.2354尋呼塊/秒數(shù)/ 尋呼

20、塊3-AGB/0.2354尋呼塊/ 秒對于組合BCCH P =次數(shù)/尋呼塊z 采用IMSI 尋呼機制對非組合BCCH 當(dāng)AGB=2時P= 59.47 尋呼次數(shù)/ 秒當(dāng) AGB 時P=76.47 尋呼次數(shù)/秒對于組合 BCCH當(dāng)AGB=1時P=16.99尋呼次數(shù)/秒當(dāng)AGB=0時P 25.49 尋呼次數(shù)/秒 采用TMSI 尋呼機制對非組合BCCH 當(dāng)AGB=2時P=118.95 尋呼次數(shù)/ 秒當(dāng)AGB 0時P=152.93 尋呼次數(shù)/秒對于組合BCCH 當(dāng)AGB=1時P=33.98 尋呼次數(shù)/秒當(dāng)AGB=0時P 50.98 尋呼次數(shù)/秒 由此可見采用IMSI 尋呼機制的尋呼容量比采用TMSI 尋

21、呼機制的尋呼容量小一半也就是說當(dāng)兩個網(wǎng)絡(luò)的規(guī)模完全相等數(shù)據(jù)配置相同時中國移動的尋呼容量比中國聯(lián)通的小z每位置區(qū)允許話務(wù)量T設(shè)計位置區(qū)容量時的一個重要原則是LA 的大小不得超過其所能承擔(dān)的最大尋呼容量對于擴(kuò)容網(wǎng)絡(luò)可以從OMC 上采集由BSC 轉(zhuǎn)發(fā)的忙時尋呼命令下發(fā)次數(shù)換算成每秒尋呼命令數(shù) 該值不得超過上述計算值當(dāng)無話統(tǒng)數(shù)據(jù)可以參考時算z z如新建網(wǎng)絡(luò)則根據(jù)一個假設(shè)的話務(wù)模型進(jìn)行計 平均通話持續(xù)時間60秒MS 成功被叫次數(shù)導(dǎo)致尋呼并產(chǎn)生TCH 話務(wù)量 占總呼叫次數(shù)比例 30則60秒持續(xù)通話時間對應(yīng)1/60 次呼叫/(秒.Erl 其中的30 由被叫產(chǎn)生因 此 秒 .Erl30的MS 在第二次尋呼時才

22、響具體計算時應(yīng) 的MS 成功被叫對 應(yīng)1/60*30% = 0.005 次成功被叫 /假設(shè)75的MS 都在第一次尋呼時響應(yīng)25應(yīng)該按實際網(wǎng)上數(shù)據(jù)計算第三次尋呼以后MS 才響應(yīng)的忽略不計 此為假設(shè)數(shù)據(jù)25 的尋呼需要第二次重發(fā)則產(chǎn)生因此MS 的每一次成功被叫需要1.25次尋呼Y=0.005*(1+25%=0.00625 尋呼次數(shù)/秒.Erl 采用IMSI 尋呼機制時一個位置區(qū)允許的話務(wù)量為 T=P*50%/Y = 4757.86 Erl T= 6117.25 Erl T= 1359.39 Erl T= 2039.08 Erl(AGB=2非組合BCCH(AGB=0 非組合BCCH (AGB=1組合

23、BCCH (AGB=0 組合BCCH采用TMSI 尋呼機制時 一個位置區(qū)允許的話務(wù)量為 T= 9515.72 Erl T= 12234 .49 Erl T= 2718.78 Erl T= 4078.16 Erlz(AGB=2非組合BCCH (AGB=0 非組合BCCH (AGB=1組合BCCH (AGB=0 組合BCCH每位置區(qū)可支持載頻數(shù)NTRX平均每個TRX 有7.2個TCH 那么1小時平均每個TRX 的話務(wù)量的最大值是7.2則采用IMSI 尋呼機制時 一個位置區(qū)支持的載頻數(shù) NTRX =T/7.2= 660 TRX/LA NTRX = 849 TRX/LA NTRX = 188 TRX/LA NTRX = 283 TRX/LA(AGB=2非組合BCCH(AGB=0 非組合BCCH (AGB=1組合BCCH (AGB=0 組合BCCH采用TMSI 尋呼機制時 一個位置區(qū)支持的載頻數(shù)為N