位置区规划新思路探讨

1 引言

位置区的大小、边界划分直接影响了网络的安全和效益。如何根据现有的网络设备、实时网络信息及手机用户行为，优化网络拓扑达到最大的移动性管理效益？如何针对用户数快速增加、话务不断攀高的情况下，考虑未来发展的趋势事先做好网络规划，在兼顾网络质与量的同时，提升网络的整体质量？这些已经成为运营商越来越关注的话题。

2 位置区规划原则

位置区规划总体原则：在确保网络安全的情况下做到重点区域性能最优，相关网络移动性最小。即首先将各LAC区的寻呼量控制在安全门限内；同时结合重点场景和重要场所区域的需求，研究分析网络中各个小区之间的切换量大小，将分界线放在切换量较小的区域以降低位置更新。

2.1 安全原则

进行LAC划分的首要原则是保障网络的安全，主要需注意以下两点：

（1）单个LAC不能太大，要确保LAC在寻呼容量允许范围之内，以保障网络安全。如果位置区覆盖范围过大，一个LAC涵盖的基站数过多，用户数过多，则网络寻呼移动台的同一寻呼消息会在许多小区中发送，导致PCH信道负荷过重。同时会增加Abis接口上的信令流量，严重时将导致BTS寻呼负荷过载，甚至造成网络通信故障。

（2）考虑节假日话务冲击。针对不同区域的特点有不同的策略，例如：农村关注春节的话务及寻呼冲击；市区关注元旦、中秋的话务及寻呼冲击；校园网关注圣诞的话务及寻呼冲击。

2.2 关注重点区域的性能保障

在LAC的规划中需要特别关注重要场所的性能保障，具体如下：

（1）重要地点场景话务量较高，移动量不是很大。但是由于比较敏感，需要优先考虑其容量及性能，可以适当牺牲周围的移动量来保证该场所的通信。

（2）商业、会展中心等场景由于有突发性的话务需求，从安全及性能考虑，需要对其所在LAC作容量预留以保障通信。

（3）测试路线保障：绕城公路、重点高速公路等此类场景由于有测试需求，应该尽量避免过多的LAC分区，最大程度上减少由于位置更新造成的被叫无响应、数据传输中断、突发的掉话等问题。

（4）高铁等场景尽可能用一个或者两个LAC分区，最大程度上减少由于位置更新造成的被叫无响应、数据传输中断、突发的掉话等问题。

2.3 移动性最好原则

（1）将位置区边界规划在移动量较低的区域以降低位置更新，可充分利用地形以保障性能，如利用城市中的山地/江河/湖泊，结合用户切换量，作为分界线。

（2）对于铁路、高速公路等有大量位置更新需求的区域，应该尽量避免作为LAC边界，减少此类区域的位置更新，可以节约更多的无线资源。

3 位置区安全门限探讨

3.1 空口PCH承载能力

CCCH的组合方式分为combined CCCH和Non-combined CCCH两种。由于现在基本不存在combined CCCH方式，本文仅讨论Non-combined CCCH配置方式下空口寻呼容量。

一个BCCH信道或者扩展BCCH包含9个CCCH块，由用来寻呼的PCH和用来接入允许的AGCH组成。假定AGCH为N个，则用作PAGING的CCCH块为（9-N）个，每个CCCH块可以下发4个TMSI寻呼或者2个IMSI寻呼或者1个立即指配命令或者1个立即指配拒绝。如小区最大配置为4个非组合CCCH，即3个扩展BCCH。

空口的寻呼容量=（1BCCH+扩展BCCH数）*（用于寻呼的CCCH块数量*每个寻呼块提供的寻呼消息数量）/235.4ms=4非组合CCCH*（（9-N）*4TMSI（或2IMSI））/235.4ms

寻呼组间不平衡与时间上的业务不均衡导致的空口利用效率为60%，在60%的空口利用率下，能计算出各寻呼方式下每秒最多可以发送的寻呼次数。

4非组合CCCH寻呼次数计算如表1所示：

3.2 LAPD链路负载能力分析

16Kbit/s的Abis Link的最大平均负荷应不超过1KB/S，32Kbit/s的应不超过2KB/S，在通常情况下，Abis Link所承载的大部分为寻呼消息（约70%），而寻呼消息为21Byte，因此：

对于16Kbit/s的Abis接口，其承担的最大寻呼容量=

1000*70%/21≈33条/秒。

对于32Kbit/s的Abis接口，其承担的最大寻呼容量=

2000*70%/21≈67条/秒。

对于64Kbit/s的Abis接口，其承担的最大寻呼容量=

4000*70%/21≈133条/秒。

对于2：1复用64Kbit的方式（即32Kbit/s的Abis接口），2个RSL共用1条64Kbit/s E1时隙，其效率要优于2条独立的32Kbit/s链路，故给予一定效率提升加权。

RSL2：1复用下，其每条RSL链路的最大寻呼容量=

2000*80%/21≈76条/秒。

结合网络实践经验，可以将每LAC的寻呼安全门限定于70次/秒。

4 利用切换量进行规划

传统的移动性最小原则多数根据规划人员按照地理地貌主观判断。如何降低主观判断造成的失误？如何利用现网的数据进行综合分析，提高位置更新的合理性？

OMCR（无线操作维护中心）上能体现用户移动性的统计指标包括切换量和位置更新。位置更新统计数据在无线侧无法区分周期性位置更新、IMSI附着位置更新、正常位置更新，不能准确地体现正常位置更新情况，因此在位置区规划中可以利用切换量来模拟用户的移动情况。

采集小区和小区之间的切换尝试次数，并利用普及率较高的MapInfo软件进行二次开发，将切换次数和地理地貌相互结合，可以非常直观地进行位置区规划。切换量的地理显示如图1所示：

其中，黑色圆圈代表基站；褐色粗线代表高速公路；连线代表基站和基站之间的切换关系；连线之间的红色小圆圈代表基站之间的切换尝试次数在500次以上；黄色小圆圈代表基站之间的切换尝试次数在200至500次之间；蓝色小圆圈代表基站之间的切换尝试次数在50至200次之间；白色小圆圈代表基站之间的切换尝试次数在50次以下。红色和黄色小圆圈可以认为是用户移动量较大的地方。

通过上述MapInfo二次开发工具，可以进行直观规划。划分时应尽量减少高速、铁路等跨LAC切换次数，避免造成测试时无法接通。同时，将LAC边界尽量划分在蓝色和白色小圆圈处，避免在用户移动量较大的地方（红色和黄色小圆圈处）划分LAC造成大量位置更新，导致网络性能下降。

规划后可以用跨BSC切换比例和跨LAC切换比例进行LAC规划的预评估，两个比例越小代表移动性越小，性能越好。某地区LAC规划的预评估数据如表2所示：

由表2可以看出新增LAC后，跨BSC切换比例下降，跨LAC切换比例上升，但是上升幅度在较小范围内。因此，可以认为该方案移动性控制在合理范围内。

5 结束语

本文针对位置区规划原则和安全门限进行了详细的评估分析，提出移动性最好原则，并引入基于切换量的分析方法，以便位置区规划规避主观因素，充分利用现网数据提高合理性，提升网络性能。

参考文献：

[1] 罗云启. 数字化地理信息系统Mapinfo应用大全[M]. 北京： 北京希望电子出版社， 2001.