4G LTE網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃之PRACH規(guī)劃以及鄰區(qū)規(guī)劃和PCI規(guī)劃

吳越

DOI：10.16660/j.cnki.1674-098X.2017.25.137

摘 要：在4G LTE 規(guī)劃中，PRACH（物理隨機(jī)接入信道）規(guī)劃、鄰區(qū)規(guī)劃、PCI（物理層小區(qū)識(shí)別）規(guī)劃是4G LTE規(guī)劃的重點(diǎn)。PRACH是物理隨機(jī)接入信道，PRACH根序列是采用ZC序列作為根序列。鄰區(qū)規(guī)劃結(jié)果的好壞在非常大的程度上影響著網(wǎng)絡(luò)的KPI指標(biāo)，如掉話率、切換成功率等。PCI（Physical Cell Identity）指的是物理層小區(qū)識(shí)別。很顯然，PCI的作用就是用于識(shí)別小區(qū)，用于切換過(guò)程鄰區(qū)檢測(cè)或者小區(qū)搜索等。LTE網(wǎng)絡(luò)的PCI規(guī)劃類似于TDS系統(tǒng)中的擾碼規(guī)劃，是重要的小區(qū)數(shù)據(jù)配置數(shù)據(jù)信息，如果PCI規(guī)劃不合理，可能產(chǎn)生高干擾或者造成終端同步小區(qū)過(guò)程時(shí)間很久。

關(guān)鍵詞：PRACH（物理隨機(jī)接入信道）規(guī)劃 鄰區(qū)規(guī)劃 PCI（物理層小區(qū)識(shí)別）規(guī)劃

中圖分類號(hào)：TN92 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2017）09（a）-0137-02

PRACH是物理隨機(jī)接入信道，PRACH根序列是采用ZC序列作為根序列，由于每個(gè)小區(qū)前導(dǎo)序列是由ZC根序列通過(guò)循環(huán)移位生成，每個(gè)小區(qū)的前導(dǎo)序列為64個(gè)，UE使用的前導(dǎo)序列是由eNodeB分配或隨機(jī)選擇的，因此為了降低相鄰小區(qū)之間的前導(dǎo)序列干擾過(guò)大就需要正確規(guī)劃ZC根序列索引。鄰區(qū)規(guī)劃結(jié)果的好壞在非常大的程度上影響著網(wǎng)絡(luò)的KPI指標(biāo)，例如掉話率、切換成功率等。PCI（物理層小區(qū)識(shí)別）由SSS（輔同步信號(hào)）和PSS（主同步信號(hào)）組成。SSS有168種不同序列，范圍為0～167；PSS有3種不同序列，范圍為0～2；所以PCI=3×SSS+PSS，范圍為0～503，數(shù)量為504。因此PCI的數(shù)量是有限的，在實(shí)際的商用網(wǎng)絡(luò)中不可避免會(huì)出現(xiàn)復(fù)用，所以我們應(yīng)盡量使復(fù)用距離足夠遠(yuǎn)。

1 PRACH（物理隨機(jī)接入信道）規(guī)劃

1.1 PRACH（物理隨機(jī)接入信道）規(guī)劃的目標(biāo)

規(guī)劃目的是為小區(qū)分配ZC根序列索引以保證相鄰小區(qū)使用該索引生成的前導(dǎo)序列不同，從而降低相鄰小區(qū)使用相同的前導(dǎo)序列而產(chǎn)生的相互干擾。

1.2 PRACH（物理隨機(jī)接入信道）規(guī)劃的原則

ZC根序列索引的分配我們應(yīng)該遵循如下的原則：

（1）分配高速小區(qū)所對(duì)應(yīng)的ZC根序列索引的優(yōu)先級(jí)應(yīng)為高，我們應(yīng)預(yù)留出816-837（Logical root number）分配給高速小區(qū)。

（2）對(duì)于中低速小區(qū)，我們則是分配相對(duì)應(yīng)的ZC根序列，將0～815（Logical root number）給中低速小區(qū)分配使用。

（3）因?yàn)閆C根序列索引個(gè)數(shù)有限，所以如果出現(xiàn)以下情況，即某個(gè)待規(guī)劃區(qū)域下的小區(qū)數(shù)目超過(guò)ZC根序列索引的個(gè)數(shù)，那么當(dāng)使用完ZC根序列索引后，我們應(yīng)對(duì)ZC根序列索引的使用進(jìn)行復(fù)用。復(fù)用規(guī)則是當(dāng)兩個(gè)小區(qū)之間的距離超過(guò)一定范圍時(shí)（一定范圍指的是3.5km以上，大于5倍的小區(qū)覆蓋半徑），那么這兩個(gè)小區(qū)可以復(fù)用同一個(gè)ZC根序列索引。

1.3 PRACH（物理隨機(jī)接入信道）現(xiàn)網(wǎng)的規(guī)劃

目前在某些實(shí)際地方，PRACH（物理隨機(jī)接入信道）規(guī)劃是使用MAPINFO撒點(diǎn)手動(dòng)的方式來(lái)規(guī)劃，即將高鐵專網(wǎng)頻點(diǎn)、D頻段、E頻段、F頻段，分別作MAPINFO撒點(diǎn)圖層，通過(guò)radius select圈現(xiàn)網(wǎng)已規(guī)劃過(guò)的站點(diǎn)，一般半徑在3.5km以上，通過(guò)VLOOUP查詢0，3，6，9，12，15…837這些根序列中沒(méi)有使用的根序列。室分規(guī)劃和宏站一樣。此外高鐵專網(wǎng)小區(qū)是高速小區(qū)同時(shí)又是小區(qū)合并，那么按照經(jīng)驗(yàn)，根序列使用的范圍則應(yīng)該在根序列75到750之間，本組根序列應(yīng)該保證與后面兩組以及前面兩組，不使用相同的根序列，目前小區(qū)根序列的間隔應(yīng)在7以上。

2 鄰區(qū)規(guī)劃

鄰區(qū)規(guī)劃結(jié)果的好壞在非常大的程度上影響著網(wǎng)絡(luò)的KPI指標(biāo)，例如掉話率、切換成功率等。并且在網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化時(shí)，有一個(gè)好的鄰區(qū)規(guī)劃結(jié)果也可避免將許多精力浪費(fèi)在無(wú)止境的鄰區(qū)優(yōu)化上。一個(gè)好的鄰區(qū)規(guī)劃結(jié)果不但可以節(jié)省大量的人力（不做無(wú)意義的、無(wú)止境的鄰區(qū)優(yōu)化），同時(shí)也能提供優(yōu)良的網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量。

我們4G網(wǎng)絡(luò)的新站開(kāi)通過(guò)程中，需要規(guī)劃鄰區(qū)，以下就是4G網(wǎng)絡(luò)鄰區(qū)規(guī)劃的一些要點(diǎn)。

（1）規(guī)劃鄰區(qū)應(yīng)該是主打方向?yàn)?層，旁瓣和背瓣方向各為1層。

（2）鄰區(qū)數(shù)目要注意（鄰區(qū)數(shù)目應(yīng)多于20，少于60。市區(qū)雙層網(wǎng)較多，那么鄰區(qū)數(shù)目適當(dāng)多點(diǎn)）。

（3）同站址小區(qū)之間，鄰區(qū)一定要加。4G網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)內(nèi)鄰區(qū)都是單向鄰區(qū)，所以需要互相添加，才算是雙向鄰區(qū)。

（4）服務(wù)小區(qū)和鄰區(qū)之間（PCI加頻點(diǎn)）不能相同。

3 PCI（物理層小區(qū)識(shí)別）的規(guī)劃

3.1 PCI（物理層小區(qū)識(shí)別）的概念

PCI（Physical Cell Identity）指的是物理層小區(qū)識(shí)別。很顯然，PCI的作用就是用于識(shí)別小區(qū)，用于切換過(guò)程鄰區(qū)檢測(cè)或者小區(qū)搜索等。LTE網(wǎng)絡(luò)的PCI規(guī)劃，類似于TDS系統(tǒng)中的擾碼規(guī)劃，是重要的小區(qū)數(shù)據(jù)配置數(shù)據(jù)信息，如果PCI規(guī)劃不合理，可能產(chǎn)生高干擾或者造成終端同步小區(qū)過(guò)程時(shí)間很久。

3.2 PCI（物理層小區(qū)識(shí)別）規(guī)劃的原則

LTE各種重選、切換的系統(tǒng)消息中，鄰區(qū)的信息均是以頻點(diǎn)加PCI的格式下發(fā)、上報(bào)。因此在現(xiàn)實(shí)組網(wǎng)中，不可避免地會(huì)遇到要對(duì)小區(qū)的PCI進(jìn)行復(fù)用。所以在同頻組網(wǎng)的情況下，可能會(huì)由于復(fù)用距離過(guò)小而產(chǎn)生PCI沖突，導(dǎo)致UE無(wú)法區(qū)分不同小區(qū)，造成無(wú)法正確同步和解碼。常見(jiàn)的沖突主要有以下兩種，即碰撞（Collision）和混淆（Confusion）。

（1）碰撞（Collision）。如果相鄰?fù)l小區(qū)配置相同的PCI，即相當(dāng)于SSS一樣，PSS也一樣。在終端初始小區(qū)搜索過(guò)程中，對(duì)于終端來(lái)說(shuō)，僅有一個(gè)小區(qū)能同步。但是在主同步過(guò)程、輔同步過(guò)程中出現(xiàn)兩個(gè)同步碼相同的小區(qū)，則會(huì)發(fā)生碰撞，導(dǎo)致同步時(shí)間很久，而該小區(qū)不一定是最合適的。這種情況我們稱之為碰撞。endprint

（2）混淆（Confusion）。一個(gè)小區(qū)的兩個(gè)相鄰小區(qū)具有相同的PCI，在這種狀況下，假如終端請(qǐng)求切換到ID為A的小區(qū)，eNodeB不知道哪個(gè)為目標(biāo)小區(qū)， 因此就可能切換到不滿足條件的小區(qū)，這樣就會(huì)造成業(yè)務(wù)掉話。這種情況我們稱之為混淆。

（3）規(guī)劃中我們應(yīng)避免碰撞和混淆的問(wèn)題，所以在同頻組網(wǎng)時(shí)，任何一個(gè)小區(qū)與所有鄰區(qū)的PCI都不應(yīng)該重復(fù)，并且一個(gè)小區(qū)的兩個(gè)相鄰鄰區(qū)不使用相同的PCI。異頻小區(qū)則不需要考慮。

PCI（物理層小區(qū)識(shí)別）規(guī)劃的原則總結(jié)如下：

①宏站同頻組網(wǎng)情況下，我們應(yīng)盡量避免模3干擾。

②任何小區(qū)與同頻鄰區(qū)的PCI不應(yīng)重復(fù)。

③小區(qū)相鄰的兩個(gè)同頻鄰區(qū)的PCI不應(yīng)重復(fù)。

④室分同頻組網(wǎng)情況下，雙天饋小區(qū)應(yīng)盡量避免模3干擾。

⑤保證同頻同PCI的小區(qū)之間具有足夠的復(fù)用距離，足夠的復(fù)用距離一般在3.5km以上，大于5倍的小區(qū)覆蓋半徑。

3.3 PCI（物理層小區(qū)識(shí)別）現(xiàn)網(wǎng)的規(guī)劃

PCI（物理層小區(qū)識(shí)別）規(guī)劃主要保證同頻同PCI復(fù)用存在一定的距離，一定的距離指的是一般在3.5km以上，大于5倍的小區(qū)覆蓋半徑。異頻同PCI不影響。

目前在某些實(shí)際地方，PCI（物理層小區(qū)識(shí)別）規(guī)劃使用的是MAPINFO撒點(diǎn)手動(dòng)的方式規(guī)劃，將高鐵專網(wǎng)頻點(diǎn)、D頻段、E頻段、F頻段，分別作MAPINFO撒點(diǎn)圖層，通過(guò) radius select圈現(xiàn)網(wǎng)已規(guī)劃過(guò)的站點(diǎn)，一般半徑在3.5km以上，通過(guò)VLOOUP查詢0～503中沒(méi)有使用的PCI。另外在大面積規(guī)劃的時(shí)候要注意新規(guī)劃站點(diǎn)之間不要出現(xiàn)同頻同PCI的小區(qū)。

4 結(jié)語(yǔ)

在4G LTE網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃中，PRACH（物理隨機(jī)接入信道）規(guī)劃，鄰區(qū)規(guī)劃，PCI（物理層小區(qū)識(shí)別）都是很重要的。PRACH（物理隨機(jī)接入信道）規(guī)劃原則是，ZC根序列索引的分配應(yīng)該遵循如下的原則：分配高速小區(qū)所對(duì)應(yīng)的ZC根序列索引的優(yōu)先級(jí)應(yīng)為高，我們應(yīng)預(yù)留出816～837（Logical root number）分配給高速小區(qū)；對(duì)于中低速小區(qū)，則是分配相對(duì)應(yīng)的ZC根序列，將0～815（Logical root number）給中低速小區(qū)分配使用；因?yàn)閆C根序列索引個(gè)數(shù)有限，所以如果出現(xiàn)以下情況，即某個(gè)待規(guī)劃區(qū)域下的小區(qū)數(shù)目超過(guò)ZC根序列索引的個(gè)數(shù)，那么當(dāng)使用完ZC根序列索引后，應(yīng)對(duì)ZC根序列索引的使用進(jìn)行復(fù)用。鄰區(qū)規(guī)劃中一個(gè)好的鄰區(qū)規(guī)劃結(jié)果不但可以節(jié)省大量的人力（不做無(wú)意義的無(wú)止境的鄰區(qū)優(yōu)化），同時(shí)也能提供優(yōu)良的網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量。PCI（物理層小區(qū)識(shí)別）規(guī)劃的原則是：宏站同頻組網(wǎng)情況下，我們應(yīng)盡量避免模3干擾；任何小區(qū)與同頻鄰區(qū)的PCI不應(yīng)重復(fù)；小區(qū)相鄰的兩個(gè)同頻鄰區(qū)的PCI不應(yīng)重復(fù)；室分同頻組網(wǎng)情況下，雙天饋小區(qū)應(yīng)盡量避免模3干擾；保證同頻同PCI的小區(qū)之間具有足夠的復(fù)用距離，足夠的復(fù)用距離一般在3.5km以上，大于5倍的小區(qū)覆蓋半徑。

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