基站PCI規(guī)劃與優(yōu)化綜述

夏寶平

（貴州開放大學(xué)貴州職業(yè)技術(shù)學(xué)院，貴州貴陽 550023)

1 PCI概念

Physical Cell Identity的縮寫PCI，在移動通信中為基站小區(qū)的物理小區(qū)ID，即物理小區(qū)標(biāo)識，在LTE 或者5G 網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，手機(jī)匹配該項(xiàng)參數(shù)，以此PCI 參數(shù)來區(qū)分不同小區(qū)的無線發(fā)射信號[1]。

LTE系統(tǒng)的物理小區(qū)標(biāo)識PCI用于區(qū)分不同小區(qū)的無線信號，每個LTE小區(qū)對應(yīng)一個PCI，它不僅決定了信號同步、UE接入是否成功，還影響到正常切換能否成功。LTE 的可配置的小區(qū)PCI 數(shù)量為504 個(0～503)，手機(jī)在搜索接入基站小區(qū)時(shí)，通過檢索主同步序列(PSS)只有3個符號、輔同步序列(SSS)有168個符號，二者共同來構(gòu)成具體的小區(qū)ID。5G 的物理小區(qū)標(biāo)識PCI用于同步目的，由同步信號主同步信號(PSS)和輔同步信號(SSS)組成，5G 的可配置的PCI 數(shù)量為1008 個(0～1007)，PCI 被分成336 個唯一的PCI 組，每組由三個不同的身份組成[2]。

PCI規(guī)劃和優(yōu)化的目的就是通過仿真分析和現(xiàn)場情況勘查，為每個4/5G 基站小區(qū)合理配置PCI 參數(shù)，確保同頻同PCI的小區(qū)下行信號之間不會互相產(chǎn)生干擾，從而消除影響導(dǎo)致的用戶感知問題。

2 PCI沖突分類

2.1 PCI碰撞

PCI碰撞是指同頻同PCI的兩個或多個小區(qū)在地理位置上的隔離度過小，使得手機(jī)在小區(qū)間的信號重疊覆蓋區(qū)域無法正常實(shí)現(xiàn)信號同步和解碼，影響了信號同步、搜索接入、業(yè)務(wù)切換等，同時(shí)在實(shí)際網(wǎng)絡(luò)中，服務(wù)小區(qū)與鄰區(qū)同頻同PCI也會出現(xiàn)PCI碰撞[3]。

2.2 PCI混淆

服務(wù)小區(qū)與測量小區(qū)的參考信號接收功率滿足切換門限，且測量小區(qū)與服務(wù)小區(qū)的鄰區(qū)同頻、同PCI，則會造成手機(jī)切換失敗導(dǎo)致掉話，這類PCI 沖突稱為PCI混淆[3]。

3 PCI干擾要求

PCI 規(guī)劃和優(yōu)化的合理性可確保在相關(guān)小區(qū)覆蓋范圍內(nèi)沒有同PCI，也確保小區(qū)間下行信號之間不會互相產(chǎn)生干擾，從而解決完成干擾的影響。PCI 規(guī)劃和優(yōu)化不合理將導(dǎo)致兩方面的問題：

3.1 影響同步和切換

兩個相鄰的同頻小區(qū)同PCI，在重疊覆蓋區(qū)域內(nèi)有一個小區(qū)能被手機(jī)手機(jī)檢測到，手機(jī)在初始小區(qū)接入搜索時(shí)只能同步到兩者一個小區(qū)，會導(dǎo)致相鄰的同頻小區(qū)的PCI 沖突。此外，如果一個小區(qū)配置的兩個同頻鄰區(qū)使用相同的PCI 時(shí)，觸發(fā)切換的手機(jī)無法判別切換目標(biāo)，將會導(dǎo)致切換失敗。

3.2 導(dǎo)致信號干擾

由于PCI決定了下行參考信號的時(shí)頻位置和上行參考信號的序列組號，因此會由于PCI 對特定的數(shù)值模相等而導(dǎo)致參考信號的干擾。相鄰的同頻小區(qū)PCI模干擾主要表現(xiàn)為：

1)PCI沖突中影響最大的是PCI模3沖突，模3沖突是指兩個相鄰小區(qū)的PCI模3后取值相同，其中PCI模3可用值只有3個(0、1、2)，PC模3值決定了主同步信號和導(dǎo)頻信號CRS的位置，PCI模3相同（模3干擾）將導(dǎo)致PSS 干擾和相鄰的同頻小區(qū)間下行參考信號的干擾。服務(wù)小區(qū)信號受到覆蓋重疊區(qū)域的鄰區(qū)信號干擾，降低了參考信號質(zhì)量，將影響用戶速率。因此，這一類干擾影響最為常見，也最為嚴(yán)重。

在實(shí)際網(wǎng)絡(luò)中，相鄰小區(qū)若PCI模3值相同，則會出現(xiàn)相鄰小區(qū)的主同步信號相同和參考信號位置重疊，將影響切換性能和CRS 信號質(zhì)量PCI 沖突指相鄰小區(qū)的PCI 完全相同，是PCI 模3 沖突的一種極端情況，對網(wǎng)絡(luò)性能的影響較PCI模3沖突更嚴(yán)重。

2)在單天線配置時(shí)，PCI 模6 相同將導(dǎo)致相鄰的同頻小區(qū)間下行參考信號的干擾，稱為模6干擾，現(xiàn)網(wǎng)一般出現(xiàn)在室內(nèi)分布系統(tǒng)中，規(guī)劃、優(yōu)化的難度相對小一些。

3)PCI模30相同將導(dǎo)致上行參考信號的干擾。

在4/5G 組網(wǎng)的PCI 規(guī)劃和優(yōu)化中應(yīng)予以高度的重視，避免PCI 復(fù)用距離過小而產(chǎn)生間小區(qū)之間的相互干擾。PCI規(guī)劃和優(yōu)化不合理將影響手機(jī)的同步和切換、小區(qū)信號干擾、用戶語音質(zhì)量差等問題。

4 PCI規(guī)劃原則

4.1 不沖突原則

同（異）頻組網(wǎng)時(shí)，任意相鄰的同頻小區(qū)不能使用相同的PCI；異頻組網(wǎng)時(shí)，相鄰的異頻小區(qū)PCI規(guī)劃不受此原則限制。

PCI 規(guī)劃過程有一個基本步驟，即相鄰小區(qū)不能具有相同的PCI。如果相鄰小區(qū)具有相同的PCI，則有可能發(fā)生PCI 沖突。在PCI 沖突的情況下，手機(jī)（手機(jī)）可能無法獲得合適的小區(qū)來鎖定，這種現(xiàn)象稱為PCI沖突。這個問題可以通過在使用相同PCI 的小區(qū)之間進(jìn)行物理分離來解決，以確保手機(jī)（手機(jī)）永遠(yuǎn)不會獲得相同的PCI。因此應(yīng)牢記重用距離，PCI沖突會延遲下行鏈路同步和切換失敗。

圖1 相鄰小區(qū)同PC沖突

4.2 不混淆原則

在一個小區(qū)參數(shù)配置的鄰區(qū)列表中，多個同頻鄰區(qū)不能使用相同的PCI，異頻鄰區(qū)可以使用相同的PCI。

PCI 混淆是規(guī)劃時(shí)需要關(guān)注的問題，某一小區(qū)的鄰區(qū)列表參數(shù)中不能配置相同的PCI。否則，手機(jī)總是會混淆要鎖定哪個扇區(qū)并在網(wǎng)絡(luò)中產(chǎn)生問題。這就要求同時(shí)分配PCI 時(shí)，應(yīng)該使得一個小區(qū)不應(yīng)該有多個使用相同PCI的鄰區(qū)，并且應(yīng)該需要物理分離。

圖2 相同的鄰區(qū)PCI混淆

4.3 干擾最小原則

相鄰的同頻小區(qū)的所配置的PCI 模3、模6 和模30 不應(yīng)相同，同時(shí)在地理位置上的隔離度足夠大，以降低PCI對基站小區(qū)的下（上）行參考信號干擾。

1)避免鄰區(qū)PCI模3和模6相同

圖3 模3、模6

現(xiàn)網(wǎng)配置中盡量避免鄰區(qū)參數(shù)相同的PCI模3和PCI 模6，對鄰區(qū)間的干擾一定要避免PCI 模3 干擾，PCI 模3 相同時(shí)產(chǎn)生的干擾對基站信號質(zhì)量有較大影響。

2)避免模30同PCI分配相鄰

PCI 模30 相同的小區(qū)間PCI 復(fù)用距離要足夠大，保證同PCI或同模30的小區(qū)有較大的復(fù)用距離，以免相互產(chǎn)生干擾的影響。

圖4 模30

4.4 可擴(kuò)展原則

在網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃設(shè)計(jì)初期，要為后面的容量擴(kuò)容做好準(zhǔn)備，提供日常優(yōu)化時(shí)的配置冗余，避免后續(xù)優(yōu)化過程中頻繁調(diào)整前期規(guī)劃結(jié)果。

4.5 可復(fù)用原則

需要保證同PCI 的小區(qū)間具有足夠的復(fù)用距離。

使用Mod原理：根據(jù)這個手機(jī)（手機(jī)）不應(yīng)該能夠同時(shí)接收來自模3、模4和模30的多個PCI。這些Mod是基于物理層中的信道，如PSS（主同步信號）、DMRS（解調(diào)參考信號）和SRS（探測參考信號）。

5 PCI規(guī)劃方法

宏站PCI 的規(guī)劃是難點(diǎn)，建議按照如下方法規(guī)劃[4]：

1) 同一基站內(nèi)3 個小區(qū)的PCI 模3 不同；2) 不同基站PCI 模3 相同的小區(qū)應(yīng)同向，規(guī)劃中應(yīng)以小區(qū)覆蓋方向來配置PCI，不能僅因?yàn)樾^(qū)編號相同而配置模3 相同的PCI；3)確定PCI 簇規(guī)模，合理分配各小區(qū)的PCI；4)同一基站小區(qū)數(shù)小于等于3 時(shí)，應(yīng)分配同一組PCI；同一基站小區(qū)數(shù)大于3時(shí)，需分配多組PCI；5)相鄰的同頻小區(qū)不能同PCI，一個小區(qū)不能配置兩個及以上同PCI 的鄰區(qū)；6)城區(qū)同PCI 復(fù)用距離建議不小于8 個站間距，郊區(qū)及農(nóng)村同PCI 復(fù)用距離建議不小于6 個站間距；7)因新增站點(diǎn)重新規(guī)劃PCI 時(shí)，應(yīng)注意刪減工作中的小區(qū)間的鄰區(qū)關(guān)系，避免出現(xiàn)一個小區(qū)配置多個同PCI 鄰區(qū)；8) 規(guī)劃中應(yīng)關(guān)注斷站的PCI 配置，基站恢復(fù)正常后應(yīng)及時(shí)完成數(shù)據(jù)加載和更新，保障后臺數(shù)據(jù)配置的規(guī)范性和統(tǒng)一性。

6 PCI分組方案

4/5G 網(wǎng)絡(luò)PCI = (3 × NID1) + NID2，NID1：定義SSS 序列，物理層小區(qū)識別組，LTE 為0～167，5G 為0～335。NID2：定義PSS 序列，在組內(nèi)的識別，4/5G 為0～2。假設(shè)一個LTE基站有三個扇區(qū)，建議的PCI現(xiàn)網(wǎng)規(guī)劃方案如下：

表1 PCI分組

7 總結(jié)

結(jié)合現(xiàn)網(wǎng)干擾分析、路測KPI 指標(biāo)以及小區(qū)覆蓋控制，要合理地做好小區(qū)的PCI配置的核查和優(yōu)化[5]：

1) 鄰區(qū)PCI 一致性核查；2) 突混淆核查（服務(wù)小區(qū)與鄰區(qū)不能同頻同PCI，同服務(wù)小區(qū)的任意兩個鄰區(qū)不能同頻同PCI；3)方位角相近小區(qū)PCI模3是否錯開核查；4) 使用了預(yù)留PCI（為后續(xù)擴(kuò)容方便預(yù)留的PCI)；5)緊密小區(qū)同頻PCI模3盡量錯開，盡量避免同頻PCI模30相同；6)同頻PCI復(fù)用距離盡可能遠(yuǎn)。

在規(guī)劃和優(yōu)化措施的基礎(chǔ)上，通過優(yōu)化設(shè)計(jì)、RF調(diào)整和功率控制等方法控制小區(qū)覆蓋，以減少同頻同PCI 小區(qū)相互產(chǎn)生的影響，同時(shí)重點(diǎn)關(guān)注超高站導(dǎo)致的干擾問題，做好超高站的覆蓋控制和優(yōu)化。