ＴＤ－ＳＣＤＭＡ位置区划分方法分析

帅农村　黄继宁　王立军

【摘 要】位置区的划分是TD-SCDMA网络规划很重要的一环。文章对TD-SCDMA位置区寻呼容量进行了分析，并探索如何利用GSM小区切换统计数据来开展TD-SCDMA位置区边界划分，最后总结了TD-SCDMA位置区划分的一般方法。

【关键词】位置区 TD-SCDMA 网络规划 寻呼容量 GSM

1 引言

TD-SCDMA无线网络仿真完成后，站点布局的规划基本完成，需要进一步开展TD-SCDMA LAC的规划。本文将对TD-SCDMA LAC划分的一些原则进行分析，总结TD-SCDMA LAC划分的方法，相信对TD-SCDMA网络规划的LAC划分具有一定的指导意义。

2 LAC寻呼容量计算

2.1 寻呼过程

UE在空闲模式下一直监听寻呼信息，以便能够随时响应网络的寻呼。处在空闲模式和连接模式（CELL_PCH或URA_PCH状态）下的UE，将根据不同的参数计算其要监视的寻呼时段，并收听寻呼消息。当UE接收到寻呼消息后，根据非接入层的指示，可以建立无线链路的连接，或不响应该寻呼消息。

如果网络要寻呼处于空闲状态、CELL_PCH或者URA_PCH状态的UE，UTRAN通过发送寻呼类型1消息进行寻呼某个UE。首先由CN通过Iu接口调用RANAP的寻呼过程来把寻呼消息发送给RNC，RNC收到寻呼请求后，将在PCCH上向UE发起寻呼类型1消息来寻呼特定UE。当UE通过Uu接口收到RNC对自己的寻呼消息PAGING TYPE 1后，若可以响应寻呼，将发起RRC连接建立过程。

2.2 寻呼能力计算

寻呼能力与PCH与PICH的通道带宽相关。根据协议规定，PICH与PCH是一一对应的，它们具有相同的码道数目。

寻呼能力的带宽由以下因素决定：

◆SCCPCH码道数目；

◆PCH、PICH的PBP（帧重复周期）；

◆寻呼消息重复次数。

下面分别计算PICH和PCH的寻呼能力：

◆PICH寻呼能力：SF=16，一个TTI下，44×（20/5）=176符号，每个寻呼指示因子的长度可以为2、4 或8 个符号（长度对应于4、8 或16个比特）。实际外场按照4个符号配置，每个PICH块由连续的两帧传输，因此176/4*2=88个用户。由于PBP为64帧（640ms），重复因子为2，那么PICH的寻呼强度=88/0.64/2=68次/秒。

◆PCH寻呼能力：一般情况下，SCCPCH配3条码道，传输信道格式中240bit块的个数可以达到2；UE寻呼长度，IMSI寻呼时72bit，TMSI寻呼时40bit；寻呼分组数取8；为了兼顾寻呼成功率和寻呼效率，重复因子一般取值为2；寻呼周期受终端限制，一般取值为640ms，则PCH寻呼能力=[（2*240-7）/72]*8/2/0.64 = 6*8/0.64/2 = 37次/秒。

从上面的计算可以看出，PCH能力小于PICH，所以寻呼能力由PCH能力决定。

同理可以计算出SCCPCH配置3条码道（重发次数=2）时，按TMSI寻呼的PCH寻呼能力。

得出寻呼能力表如表1所示（其中N为寻呼分组数目）：

2.3 系统寻呼容量

（1）寻呼容量

系统寻呼以TMSI寻呼为主。以TMSI寻呼时，理论容量为50个UE/LAC/秒。考虑到寻呼存在的冲突情况，实际寻呼能力为理论寻呼能力的30%，因此，以TMSI寻呼时实际寻呼容量为15个UE/LAC/秒。

（2）LAC最大支持用户数

根据相关话务模型，考虑AMR语音、视频电话和短信的总寻呼次数为0.00078，并考虑25%的用户为二次寻呼，得到单UE每秒寻呼次数 = 0.00078 X (1 +0. 25) = 0.000975。

因此，以TMSI寻呼时，LAC最大支持用户数=系统寻呼能力 / 单UE每秒寻呼次数=15/ 0.000975=1.54万。

同理，可算出以IMSI寻呼时LAC可支持的最大用户数。

3 TD-SCDMA LAC边界划分方法

位置区划分的合理性对TD-SCDMA网络的影响非常大。不合理的LAC划分不仅浪费大量的网络资源，而且引起更多的局间切换。过多的局间切换有以下负面影响：

◆过多的局间切换会造成信令负荷的增加，局间切换成功率的降低；

◆切换过多的地区用户移动频繁，用户数量大，位置更新多，增加了信令的负荷。

LAC的划分必须遵循下列几条原则：

◆位置区容纳的用户数必须小于上述计算得出的LAC容纳最大用户数，否则会造成寻呼信道拥塞；

◆位置区的边界尽量选在切换少的区域；

◆划分位置区边界时，还要考虑到话务量的增长趋势，LAC需要考虑一定的扩容余量，避免位置区频繁的分裂｡

基于以上原则，我们提出了一种基于GSM切换统计的TD-SCDMA位置区分区的方法。首先，收集GSM小区间切换次数的话务统计数据；然后统计GSM 各基站间切换次数；最后用不同颜色和粗细的线条在Mapinfo图中直观地描出基站间的切换次数统计情况。如图1所示。

在实际分区的过程中，可以根据GSM基站间切换图直观地找出基站间切换次数最少的边界作为TD-SCDMA位置区的边界，并可在Mapinfo中直接进行TD-SCDMA位置区polygon的范围的划分，如图2所示。polygon划分完成后，再利用Mapinfo中的统计功能，统计每个polygon中的用户数；考虑每个LAC用户数的均衡性，通过对位置区边界的不断调整，最终得出一个满意的位置区分区方案。

4 结论

综上所述，进行TD-SCDMA位置区划分时，要综合考虑以下两点：

（1）合理的寻呼容量；

（2）通过对GSM基站间切换次数的分析，避开切换频繁的区域。按照上述原则划分，相信可以得到合理的TD-SCDMA位置区分区方案。

参考文献

[1]中兴通讯股份有限公司. TD-SCDMA无线网络设计与规划[M]. 北京:人民邮电出版社,2005. ★

【作者简介】

帅农村：毕业于南京邮电大学，工学硕士，工程师，现任职于中国移动通信集团广东有限公司东莞分公司，从事无线网络规划工作。

黄继宁：毕业于华南理工大学，工学硕士，工程师，现任职于中国移动通信集团广东有限公司东莞分公司，从事网络规划工作。

王立军：毕业于哈尔滨工程大学，工学硕士，工程师，现任职于中国移动通信集团广东有限公司东莞分公司，从事无线网络规划工作。