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1、TD网络性能科研报告1 网络接入性能1.1 寻呼成功率1.1.1 公共信道特性描述1.1.1.1 传输信道1)广播信道(BCH)下行传输信道，用于广播系统和小区的特有信息。用来周期性发送系统广播信息，信道上传输的数据块大小固定为246bit，物理层不能复用BCH传输信道，承载于PCCPCH。2)寻呼信道(PCH)下行传输信道，当系统不知道移动台所在的小区时，用于发送给移动台的控制信息。物理层可以把PCH和FACH复用成CCTrCH，承载于SCCPCH。3)前向接入信道(FACH)前向接入信道(FACH)是下行传输信道，当系统知道移动台所在的小区时，用于发送给移动台的控制信息。一般用于网络响应从
2、RACH信道接收到的信息。该信道也可以能够来传送一些短的用户数据。网络端的物理层可以把该信道的数据与来自寻呼信道的数据进行复用。承载于SCCPCH。目前，FACH用于RRC连接建立过程中承载下行信令，若RRC连接建立在CELL_DCH上，RRC连接建立之后停止使用；若RRC连接建立在CELL_FACH上，SRB能够承载短消息以及位置更新业务等。4)随机接入信道(RACH)随机接入信道是上行传输信道，用于承载来自移动台的控制信息。UE使用RACH来完成上行同步的建立和传输一些数据量有限的用户数据。RACH传输信道的典型特征是信道所映射到的物理信道是一个竞争信道。由于竞争性的存在，RACH上的数据
3、不存在着物理层复用，信道上仅存在着单一的传输格式，因而不需要TFCI来标识当前的传输格式。承载于PRACH。目前，RACH用于RRC连接建立过程中承载上行信令。1.1.1.2 物理信道1)主公共控制物理信道(P-CCPCH)传输信道BCH在物理层映射到P-CCPCH。在TD-SCDMA中，P-CCPCH的位置(时隙/码)是固定的(Ts0)。P-CCPCH采用固定扩频因子SF=16，总采用TS#0的信道化码CQ=16(k=1)和CQ=16(k=2)。P-CCPCH需要覆盖整个区域，不进行波束赋形。辅助公共控制物理信道(S-CCPCH)PCH和FACH可以映射到一个或多个辅助公共控制物理信道(S-
4、CCPCH)，这种方法使PCH和FACH的数量可以满足不同的需要。S-CCPCHs采用固定扩频因子SF=16,S-CCPCH的配置即所使用的码和时隙在小区系统信息中广播。2个S-CCPCH码道配置采用TS#0的信道化码CQ=16(k=3)和CQ=16(k=4)5个S-CCPCH码道配置采用TS#0的信道化码CQ=16(k=3)、CQ=16(k=4) CQ=16(k=5) CQ=16(k=6)和)CQ=16(k=7)物理随机接入信道(PRACH)RACH映射到一个或多个物理随机接入信道，可以根据运营者的需要，灵活确定RACH容量。PRACH可以采用扩频因子SF=16, SF=8 或 SF=4。其
5、配置(使用的时隙和码道)通过小区系统信息广播。快速物理接入信道(FPACH)这个物理信道是TD-SCDMA系统所独有的,它作为对UE发出的UpPTS信号的应答,用于支持建立上行同步。NodeB 使用FPACH传送对检测到的UE的上行同步信号的应答。FPACH上的内容包括定时调整、功率调整等，是一单burst信息。FPACH使用扩频因子SF=16，其配置(使用的时隙和码道)通过小区系统信息广播。寻呼指示信道（PICH）寻呼指示信道用来承载寻呼指示信息，PICH的扩频因子为16。与传输信道PCH配对使用，用以指示特定的UE是否要解读其后PCH信道。1.1.1.3 传输信道与物理信道的映射传输信道与
6、物理信道映射传输信道物理信道占用时隙/码道上行RACHPRACHTs1/SF16*2Ts1/SF8*1UpPCHUpPTS/128chip 下行BCHP-CCPCHTs0/SF16*2PCH，FACHS-CCPCHTs0/SF16*5 or 2PICHTs0/SF16FPACHTs0/SF16*1DwPCHDwPTS/64chip1.1.1.4 公共信道设备实现码道参数配置和功率参数配置如下表。公共信道现网参数实现公共信道名称所处时隙码道个数扩频因子传输块TTI发射功率DwPchDwPTS36UpPchUpPTSBCHTS02SF16246, 1块20ms33PCHTS02SF1680*1/2
7、40*120ms30/33FACHTS02SF16171*1/171*2 20ms30/33FPACHTS01SF1632，1块5ms30PRACHTS11SF8170,1块10ms其中，寻呼信道PCH子信道个数配置可为28个，现网中配置8个。1.1.2 寻呼原理TD-SCDMA RAN系统具有一种机制，可以寻找并呼叫那些分布在不同位置区中自由移动的注册用户终端，从而响应并完成网络侧发起的信令或业务过程。UMTS系统定义UE有5种RRC状态：RRC IDLE、CELL_DCH、CELL_FACH、CELL_PCH、URA_PCH。对于不同的状态，UE采用不同的方式维持与网络联系，或直接与网络保
8、持着信令连接，网络记录UE的位置或路由信息，一旦需要随时向UE发起寻呼过程。 寻呼的主要作用包括： 1. CN呼叫空闲模式的UE，完成接入并建立呼叫连接； 2. CN呼叫通话模式下的UE，告知来自网络侧的一个新呼叫； 3. UTRAN呼叫空闲或寻呼模式的UE，告知系统消息更新； 4. UTRAN呼叫寻呼模式下UE，通知其完成RRC状态切换。 寻呼有如下四种方式：1. CN利用RANAP过程向RNC发起针对指定UE寻呼消息，如果该UE正处于空闲状态或寻呼状态，RNC会自动计算UE的寻呼时机，正确的利用FP PCH发送寻呼指示和RRC Paging Type 1消息。UE接收寻呼消息后，建立RRC
9、连接完成接入过程。 2. 当CN利用RANAP过程向RNC发起针对某个UE寻呼消息，如果该UE正处于信令连接状态（CELL_FACH或CELL_DCH），RNC通过该信令连接直接向UE发送RRC Paging Type 2消息。UE接收寻呼消息并根据自身的状态，完成进一步的信令过程。 3. 当CN对处于寻呼状态（CELL_PCH或URA_PCH）的UE发起NAS信令过程或因为其他RRC过程触发（如：需要释放RRC连接）时，RNC自动识别UE的标识并计算寻呼时机，正确的发送寻呼指示和Paging Type 1消息。UE接收到寻呼消息，切换到CELL_FACH状态，完成NAS信令过程或RRC信令过
10、程。 4. RNC完成系统消息更新过程后，将通知所有处于空闲状态或寻呼状态的UE发起系统消息更新，选择全部寻呼时机发寻呼指示，向所有寻呼信道上发送RRC Paging Type 1消息，告知UE系统消息已经更新。UE接收到寻呼消息后，判断是系统消息更新通知，完成系统消息读取和更新过程。 1.1.3 寻呼能力计算话务模型参数忙时每用户寻呼次数：1.5次忙时每用户呼叫次数：1.5次，平均通话时长60秒，则语音单用户忙时话务量0.025Erlang业务服务质量参数序号业务类型Gos要求BLER1语音业务（12.2k/12.2k）2%阻塞率1%单小区支持的语音用户数序号业务类型平均会话时长单小区单载波
11、按BRU等效信道个数单小区单载波话务量单小区单载波用户数单小区三载波按BRU等效信道个数单小区三载波话务量单小区三载波用户数1语音业务（12.2k/12.2k）602315.766306958.182327TD系统寻呼的理论指标理论计算公式寻呼数/秒/小区 = (TB-Size 20)/50 *NPCH)/PBP，其中(TB-Size 20)/50的结果向下取整；PBP = 64帧，TB size = 80bit，最大寻呼数 = 12.5/秒/小区；对应的LA用户数=12.5*3600/1.5=30000；对应的单载波小区数=30000/630=47个；对应的三载波小区数=30000/2327
12、=12个。1.1.4 寻呼成功率对于网络的寻呼性能一般采用寻呼成功率进行衡量，寻呼成功率定义如下： 寻呼成功率 =寻呼成功总次数/寻呼请求总次数*100% 其中，寻呼成功总次数，指所有MSC收到的被叫用户寻呼响应的总次数，统计消息为MSC 收到 “PAGING RESPONSE”(含二次寻呼的响应)。 寻呼请求总次数：指所有MSC发出寻呼被叫的总次数，统计消息为MSC发出对被叫用户的 “PAGING REQUEST” (不包含二次寻呼的次数)。 造成寻呼成功功率低主要有两方面的原因，一个是UE没有收到寻呼消息，另一个是UE收到寻呼消息后，由于随后的RRC信令连接建立、鉴权等过程失败也会导致CN
13、无法收到寻呼响应。常见的导致UE无法收到寻呼的原因主要包括： 1.1.4.1 寻呼容量不够，RNC没有下发寻呼 由于网络寻呼移动台的同一寻呼消息会在LA所有小区中发送，因此寻呼区域覆盖范围过大，会导致寻呼信道负荷过重，同时增加Iub接口上的信令流量。另外，过载的寻呼消息如果在RNC的重发次数内仍没有发出将被丢弃，这样会导致在服务区内的开机用户不能被寻呼到（用户不在服务区）问题。寻呼区域的上限（区域能支持的最多小区数）主要受到寻呼信道的带宽限制，随着区域的话务量变化，位置区大小也是变化的，位置区大小配置根据寻呼区估算结果来定。 1.1.4.2 由于功率设置不合适，导致UE没有收到寻呼消息 和寻呼
14、相关的有PICH和PCH两个信道，当这两个信道的功率配置偏低不能满足UE对信号解调的要求时，UE不能正确的接收寻呼消息。 1. PICH信道的发射功率 该参数设置过小，会使得小区边缘UE无法正确接收寻呼指示信息，导致呼叫时延增加，也有可能进行读取PCH信道的误操作，浪费UE电池，并影响下行公共信道覆盖，从而最终影响小区覆盖。 2. PCH信道的发射功率 该参数设置过小，会使得小区边缘UE无法正确接收寻呼信息，增加寻呼的时延，导致寻呼成功率低，从而影响接入成功率。 1.1.4.3 UE频繁进行小区重选或位置区更新没有收到寻呼消息 UE在小区重选过程将读取系统信息，从而无法收到对于该UE的寻呼消息
15、。 对于UE的寻呼会在位置区内所有小区中发送，如果这时UE发生位置区更新，则这条寻呼消息会发送到错误的位置区，导致UE无法收到引起寻呼失败。 1.1.4.4 覆盖或干扰问题导致的寻呼消息接收失败 由于弱覆盖或由于干扰原因，UE无法正确解析寻呼消息。需对覆盖和干扰进行优化。 1.1.4.5 优化方法 针对不同的问题原因，建议采用不同的优化方法解决寻呼成功率低的问题： 1. 对于寻呼容量不足导致RNC没有下发寻呼的问题，建议优化方式如下： 1) 合理规划LA和路由区范围，减少由于范围不合理引起的寻呼信道过载的现象； 位置区的划分应尽量使LA边缘的位置更新成本最低：城郊与市区不连续覆盖时，有可能会出现手机在周期性位置更新时间到达时作不了位置更新，超过保护时间后（一般在MSC中设定），系统认为IMSI 隐式分离，假如此时进入市区，市区与郊区的LAC一致，有些手机不会立即做正常的位置更
