MF00602位置區(qū)（LA）容量規(guī)劃ISSUE1.0目錄課程說明2課程介紹2課程目標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83.2 BS-AG-BLKS-RES83.3 BS-PA-MFRMS83.4 尋呼組、BS-PA-MFRMS、BS-AG-BLKS-RES（AGB）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114.2 位置區(qū)容量計算11第5章 結(jié)論15課程說明課程介紹本課程介紹位置區(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)。課程目標完成本課程的學習后，您應(yīng)該能夠： l 掌握位置區(qū)劃分原則l 掌握位置區(qū)容量計算相關(guān)資料第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)。網(wǎng)絡(luò)通過在整個位置區(qū)內(nèi)發(fā)送尋呼消息來尋呼移動用戶。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，就必須隨時記錄該移動用戶的位置信息，以便在需要的時候能夠?qū)ず粼撚脩簟Ｔ诰W(wǎng)絡(luò)側(cè)設(shè)備HLR中保存著本地注冊用戶的基本信息及該用戶的當前的位置信息（該用戶當前所在的MSC/VLR信息）；MSC/VLR保存著所有當前駐留在本MSC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）；移動用戶SIM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，在鎖定到廣播信道后，進行位置信息的比較，即比較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。如果不一致，移動臺就啟動位置更新。位置更新完成的任務(wù)是在當前MSC/VLR中登記新的位置區(qū)，如果發(fā)現(xiàn)MSC/VLR也已經(jīng)發(fā)生改變，則要發(fā)信令到注冊地修改HLR中MSC/VLR信息，同時刪除舊MSC/VLR信息。當移動臺處于待機狀態(tài)時，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，立即啟動位置更新。當移動臺在通話狀態(tài)時，它將偵聽隨路信道下發(fā)的位置信息，當發(fā)現(xiàn)SIM卡中的位置信息與隨路信道下發(fā)的信息不一致時，在完成通話后，立即啟動位置更新。為了保證不丟失對移動用戶的尋呼，必須要求在任何時候，HLR、VLR和SIM卡中存貯的位置信息保持一致。位置區(qū)是GSM系統(tǒng)中尋呼區(qū)的基本單位，即尋呼消息將以位置區(qū)為單位進行尋呼，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。一個位置區(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，每個GSM PLMN的覆蓋區(qū)都被劃分成許多位置區(qū)。位置區(qū)的大?。匆粋€位置區(qū)碼LAC所覆蓋的范圍大?。┰谙到y(tǒng)中是一個非常關(guān)鍵的因素。在做網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃時，對位置區(qū)的劃分相當重要，在劃分位置區(qū)過程中,應(yīng)在保證不會產(chǎn)生尋呼負荷過高的前提下盡量使位置更新次數(shù)降低到最小。因為，作為網(wǎng)絡(luò)運營商，如果系統(tǒng)出現(xiàn)頻繁的位置更新只能導致浪費網(wǎng)絡(luò)資源，而不會增加任何收入。 尋呼負荷確定了LA的最大范圍，相應(yīng)的，邊緣小區(qū)的位置更新負荷決定了位置區(qū)的最小范圍。其最重要的限定條件還是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呼消息會在許多小區(qū)中發(fā)送，會導致PCH信道負荷過重，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負荷以及話務(wù)量增長是非常必要的。當然，增加一個從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行LAC區(qū)域劃分，達到在位置區(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時作不了位置更新，超過保護時間后（一般在MSC中設(shè)定），系統(tǒng)認為IMSI 隱含分離，假如此時進入市區(qū)，市區(qū)與郊區(qū)的LAC一致，有些手機不會立即做正常的位置更新，就會出現(xiàn)有信號卻不在服務(wù)區(qū)的現(xiàn)象。所以在位置區(qū)的分配上，一般郊區(qū)（縣）使用單獨的位置區(qū)，即和城區(qū)的位置區(qū)不一樣，此時的位置區(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)置幾個位置區(qū)，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），可以有效避免以上現(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，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)中山體、河流等地形因素來作為位置區(qū)的邊界，減少兩個位置區(qū)下不同小區(qū)的交疊深度。如果不存在這樣的地理環(huán)境，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（比如商場）。一般要求位置區(qū)邊界不與街道平行或垂直，而是斜交。在市區(qū)和城郊交界區(qū)域，一般將位置區(qū)的邊界放在外圍一線的基站處，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。在雙頻網(wǎng)中，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)，使移動臺盡量駐留在吸收話務(wù)的M1800小區(qū)，減少雙頻段間的切換和重選，同時在設(shè)計信令信道，充分考慮位置更新給系統(tǒng)帶來的負荷。(2) 如果M1800與M900共用一個MSC，在建網(wǎng)初期，只要系統(tǒng)容量允許，建議使用相同的位置區(qū)；如果由于尋呼容量的限制，必須劃分為兩個以上的位置區(qū)，這時候就有兩種設(shè)計思路，按地理位置劃分和按頻段劃分，具體見下圖。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)，考慮到雙頻段間切換、重選導致位置更新較頻繁，需要設(shè)置參數(shù)，使移動臺盡量駐留在吸收話務(wù)的M1800小區(qū)，盡量減少雙頻段間的切換和重選，同時在設(shè)計信令信道，充分考慮位置更新給系統(tǒng)帶來的負荷。按地理位置設(shè)置位置區(qū)可以解決雙頻切換、重選帶來的位置更新頻繁問題，但是需要修改原來M900網(wǎng)絡(luò)的局數(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位置更新，信令流量比較大，需要仔細設(shè)計位置區(qū)邊界。第3章 尋呼3.1 尋呼組當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，即小區(qū)的尋呼子信道數(shù)越多，相應(yīng)屬于每個尋呼子信道的用戶數(shù)越少（參見GSM規(guī)范05.02尋呼組計算方式），可以延長MS的電池平均使用時間。增加系統(tǒng)的尋呼容量；但尋呼消息在無線信道上的平均時延加大，系統(tǒng)的平均服務(wù)性能降低。尋呼組小，可以加快尋呼響應(yīng)時間；缺點是MS 的電池消耗快，系統(tǒng)尋呼容量也小。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）。表示在CCCH信道消息塊數(shù)中有多少塊數(shù)是保留給準許接入信道專用的。在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信道來進行立即指配命令的下發(fā)。AGCH保留塊如果配置為0，那么立即指配就得在空閑的尋呼信道發(fā)送。3.3 BS-PA-MFRMS在華為BSC中，有參數(shù)“相同尋呼間幀數(shù)編碼”（BS-PA-MFRMS）。 它指的是以多少個復幀數(shù)作為尋呼子信道的一個循環(huán)，實際上本參數(shù)確定了將一個小區(qū)中的尋呼信道分配成多少尋呼子信道。 當相同尋呼間幀數(shù)編碼越大，小區(qū)的尋呼子信道數(shù)也越多；該值的選擇以保證尋呼信道不發(fā)生過載為原則，在此基礎(chǔ)上使該參數(shù)盡可能小。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)的尋呼子信道數(shù)）。當BS-PA-MFRMS = 9 時，意味著屬于某一尋呼組的MS每隔9個復幀被尋呼一次，此間隔約為2.1秒（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、BS-PA-MFRMS、BS-AG-BLKS-RES（AGB）三者關(guān)系組合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。當選定IMSI尋呼后，所有尋呼消息均采用IMSI尋呼； 當選定TMSI尋呼后，均采用TMSI 尋呼，但如果多次尋呼不到，最后一次將采用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。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：l 廣播信道（BCH）：頻率校正信道FCCH、同步信道SCH、BCCHl 公共控制信道（CCCH）：尋呼信道PCH、接入允許信道AGCHl 專用控制信道（DCCH）（如果是組合BCCH/SDCCH）：SDCCH、慢速隨路信令控制信道SACCH、小區(qū)廣播信道CBCH（如果使用小區(qū)廣播）物理信道時隙0在邏輯上由復幀組成，每個復幀長235.4毫秒。復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。l 非組合BCCH/SDCCH非組合BCCH/SDCCH的每個復幀可以有9個尋呼塊。在BCCH所在載頻的時隙0上，不包含SDCCH信道，當然也沒有CBCH信道。l 組合BCCH/SDCCH組合BCCH/SDCCH的每個復幀可以有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，每個復幀中的尋呼塊只有3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?？梢詾锳GCH保留固定數(shù)量的塊，也可以不保留專門的AGCH塊（AGB），只是在AGCH信道需要時借用PCH信道。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)l 每秒尋呼塊數(shù)1幀=4.615ms，1復幀=51幀=0.2354s，假設(shè)接入允許保留塊數(shù)為AGB塊，則每秒的尋呼塊數(shù)可由以下公式計算：l 對于非組合BCCH：每秒尋呼塊數(shù)=（9-AGB）/0.2354（尋呼塊/秒）l 對于組合BCCH： 每秒尋呼塊數(shù)=（3-AGB）/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AGB0 時，每秒尋呼塊數(shù)12.7 尋呼塊/秒?？梢钥闯?，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)越少，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BCCH小區(qū)，接入允許保留塊數(shù)也應(yīng)該在同一LA中保持一致。否則將導致尋呼容量降低（為LA中尋呼容量最低的小區(qū)）。但如果位置區(qū)容量不大，且位置區(qū)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O1、S111站型基站的業(yè)務(wù)信道數(shù)量。l 每尋呼塊的尋呼次數(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）；或2個TMSI 和1個IMSI 尋呼（b）；或4個TMSI尋呼（c）。按照華為MSC的尋呼策略，若采用IMSI 尋呼機制，則平均每尋呼塊可發(fā)送尋呼次數(shù)X為：X2尋呼次數(shù)/尋呼塊若采用TMSI尋呼機制，則，X = 4尋呼次數(shù)/尋呼塊l 每秒鐘最多可發(fā)送尋呼次數(shù)（P）可由下列公式計算：l 對于非組合BCCH：P =（9-AGB）/0.2354（尋呼塊/秒） X （尋呼次數(shù)/尋呼塊）l 對于組合BCCH： P =（3-AGB）/0.2354（尋呼塊/秒） X （尋呼次數(shù)/尋呼塊）采用IMSI 尋呼機制：對非組合BCCH，當AGB=2時，P= 59.47 尋呼次數(shù)/秒；當AGB0時，P=76.47 尋呼次數(shù)/秒。對于組合BCCH，當AGB=1時，P=16.99尋呼次數(shù)/秒；當AGB=0時，P25.49 尋呼次數(shù)/秒。采用TMSI尋呼機制：對非組合BCCH，當AGB=2時，P=118.95 尋呼次數(shù)/秒；當AGB0時，P=152.93 尋呼次數(shù)/秒。對于組合BCCH，當AGB=1時，P=33.98 尋呼次數(shù)/秒；當AGB=0時，P50.98 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尋呼機制的尋呼容量小一半。也就是說當兩個網(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。l 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的最大尋呼容量。對于擴容網(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。當無話統(tǒng)數(shù)據(jù)可以參考時，如新建網(wǎng)絡(luò)，則根據(jù)一個假設(shè)的話務(wù)模型進行計算：l 平均通話持續(xù)時間：60秒l MS成功被叫次數(shù)（導致尋呼并產(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，30的MS成功被叫對應(yīng)：1/60*30% = 0.005 次成功被叫/（秒.Erl）。假設(shè)75的MS都在第一次尋呼時響應(yīng)，25的MS在第二次尋呼時才響應(yīng)，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)，具體計算時應(yīng)該按實際網(wǎng)上數(shù)據(jù)計算）。因此MS的每一次成功被叫需要1.25次尋呼（25的尋呼需要第二次重發(fā)），則產(chǎn)生：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(AGB=2，非組合BCCH)T= 6117.25 Erl(AGB=0 ，非組合BCCH)T= 1359.39 Erl(AGB=1，組合BCCH)T= 2039.08 Erl(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(AGB=2，非組合BCCH)T= 12234 .49 Erl(AGB=0 ，非組合BCCH)T= 2718.78 Erl(AGB=1，組合BCCH)T= 4078.16 Erl(AGB=0 ，組合BCCH)l 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(AGB=2，非組合BCCH)NTRX = 849 TRX/LA(AGB=0 ，非組合BCCH)NTRX = 1