4G LTE网络规划之PRACH规划以及邻区规划和PCI规划

吴越

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

摘 要：在4G LTE 规划中，PRACH（物理随机接入信道）规划、邻区规划、PCI（物理层小区识别）规划是4G LTE规划的重点。PRACH是物理随机接入信道，PRACH根序列是采用ZC序列作为根序列。邻区规划结果的好坏在非常大的程度上影响着网络的KPI指标，如掉话率、切换成功率等。PCI（Physical Cell Identity）指的是物理层小区识别。很显然，PCI的作用就是用于识别小区，用于切换过程邻区检测或者小区搜索等。LTE网络的PCI规划类似于TDS系统中的扰码规划，是重要的小区数据配置数据信息，如果PCI规划不合理，可能产生高干扰或者造成终端同步小区过程时间很久。

关键词：PRACH（物理随机接入信道）规划 邻区规划 PCI（物理层小区识别）规划

中图分类号：TN92 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2017）09（a）-0137-02

PRACH是物理随机接入信道，PRACH根序列是采用ZC序列作为根序列，由于每个小区前导序列是由ZC根序列通过循环移位生成，每个小区的前导序列为64个，UE使用的前导序列是由eNodeB分配或随机选择的，因此为了降低相邻小区之间的前导序列干扰过大就需要正确规划ZC根序列索引。邻区规划结果的好坏在非常大的程度上影响着网络的KPI指标，例如掉话率、切换成功率等。PCI（物理层小区识别）由SSS（辅同步信号）和PSS（主同步信号）组成。SSS有168种不同序列，范围为0～167；PSS有3种不同序列，范围为0～2；所以PCI=3×SSS+PSS，范围为0～503，数量为504。因此PCI的数量是有限的，在实际的商用网络中不可避免会出现复用，所以我们应尽量使复用距离足够远。

1 PRACH（物理随机接入信道）规划

1.1 PRACH（物理随机接入信道）规划的目标

规划目的是为小区分配ZC根序列索引以保证相邻小区使用该索引生成的前导序列不同，从而降低相邻小区使用相同的前导序列而产生的相互干扰。

1.2 PRACH（物理随机接入信道）规划的原则

ZC根序列索引的分配我们應该遵循如下的原则：

（1）分配高速小区所对应的ZC根序列索引的优先级应为高，我们应预留出816-837（Logical root number）分配给高速小区。

（2）对于中低速小区，我们则是分配相对应的ZC根序列，将0～815（Logical root number）给中低速小区分配使用。

（3）因为ZC根序列索引个数有限，所以如果出现以下情况，即某个待规划区域下的小区数目超过ZC根序列索引的个数，那么当使用完ZC根序列索引后，我们应对ZC根序列索引的使用进行复用。复用规则是当两个小区之间的距离超过一定范围时（一定范围指的是3.5km以上，大于5倍的小区覆盖半径），那么这两个小区可以复用同一个ZC根序列索引。

1.3 PRACH（物理随机接入信道）现网的规划

目前在某些实际地方，PRACH（物理随机接入信道）规划是使用MAPINFO撒点手动的方式来规划，即将高铁专网频点、D频段、E频段、F频段，分别作MAPINFO撒点图层，通过radius select圈现网已规划过的站点，一般半径在3.5km以上，通过VLOOUP查询0，3，6，9，12，15…837这些根序列中没有使用的根序列。室分规划和宏站一样。此外高铁专网小区是高速小区同时又是小区合并，那么按照经验，根序列使用的范围则应该在根序列75到750之间，本组根序列应该保证与后面两组以及前面两组，不使用相同的根序列，目前小区根序列的间隔应在7以上。

2 邻区规划

邻区规划结果的好坏在非常大的程度上影响着网络的KPI指标，例如掉话率、切换成功率等。并且在网络优化时，有一个好的邻区规划结果也可避免将许多精力浪费在无止境的邻区优化上。一个好的邻区规划结果不但可以节省大量的人力（不做无意义的、无止境的邻区优化），同时也能提供优良的网络质量。

我们4G网络的新站开通过程中，需要规划邻区，以下就是4G网络邻区规划的一些要点。

（1）规划邻区应该是主打方向为2层，旁瓣和背瓣方向各为1层。

（2）邻区数目要注意（邻区数目应多于20，少于60。市区双层网较多，那么邻区数目适当多点）。

（3）同站址小区之间，邻区一定要加。4G网络系统内邻区都是单向邻区，所以需要互相添加，才算是双向邻区。

（4）服务小区和邻区之间（PCI加频点）不能相同。

3 PCI（物理层小区识别）的规划

3.1 PCI（物理层小区识别）的概念

PCI（Physical Cell Identity）指的是物理层小区识别。很显然，PCI的作用就是用于识别小区，用于切换过程邻区检测或者小区搜索等。LTE网络的PCI规划，类似于TDS系统中的扰码规划，是重要的小区数据配置数据信息，如果PCI规划不合理，可能产生高干扰或者造成终端同步小区过程时间很久。

3.2 PCI（物理层小区识别）规划的原则

LTE各种重选、切换的系统消息中，邻区的信息均是以频点加PCI的格式下发、上报。因此在现实组网中，不可避免地会遇到要对小区的PCI进行复用。所以在同频组网的情况下，可能会由于复用距离过小而产生PCI冲突，导致UE无法区分不同小区，造成无法正确同步和解码。常见的冲突主要有以下两种，即碰撞（Collision）和混淆（Confusion）。

（1）碰撞（Collision）。如果相邻同频小区配置相同的PCI，即相当于SSS一样，PSS也一样。在终端初始小区搜索过程中，对于终端来说，仅有一个小区能同步。但是在主同步过程、辅同步过程中出现两个同步码相同的小区，则会发生碰撞，导致同步时间很久，而该小区不一定是最合适的。这种情况我们称之为碰撞。endprint

（2）混淆（Confusion）。一个小区的两个相鄰小区具有相同的PCI，在这种状况下，假如终端请求切换到ID为A的小区，eNodeB不知道哪个为目标小区， 因此就可能切换到不满足条件的小区，这样就会造成业务掉话。这种情况我们称之为混淆。

（3）规划中我们应避免碰撞和混淆的问题，所以在同频组网时，任何一个小区与所有邻区的PCI都不应该重复，并且一个小区的两个相邻邻区不使用相同的PCI。异频小区则不需要考虑。

PCI（物理层小区识别）规划的原则总结如下：

①宏站同频组网情况下，我们应尽量避免模3干扰。

②任何小区与同频邻区的PCI不应重复。

③小区相邻的两个同频邻区的PCI不应重复。

④室分同频组网情况下，双天馈小区应尽量避免模3干扰。

⑤保证同频同PCI的小区之间具有足够的复用距离，足够的复用距离一般在3.5km以上，大于5倍的小区覆盖半径。

3.3 PCI（物理层小区识别）现网的规划

PCI（物理层小区识别）规划主要保证同频同PCI复用存在一定的距离，一定的距离指的是一般在3.5km以上，大于5倍的小区覆盖半径。异频同PCI不影响。

目前在某些实际地方，PCI（物理层小区识别）规划使用的是MAPINFO撒点手动的方式规划，将高铁专网频点、D频段、E频段、F频段，分别作MAPINFO撒点图层，通过 radius select圈现网已规划过的站点，一般半径在3.5km以上，通过VLOOUP查询0～503中没有使用的PCI。另外在大面积规划的时候要注意新规划站点之间不要出现同频同PCI的小区。

4 结语

在4G LTE网络规划中，PRACH（物理随机接入信道）规划，邻区规划，PCI（物理层小区识别）都是很重要的。PRACH（物理随机接入信道）规划原则是，ZC根序列索引的分配应该遵循如下的原则：分配高速小区所对应的ZC根序列索引的优先级应为高，我们应预留出816～837（Logical root number）分配给高速小区；对于中低速小区，则是分配相对应的ZC根序列，将0～815（Logical root number）给中低速小区分配使用；因为ZC根序列索引个数有限，所以如果出现以下情况，即某个待规划区域下的小区数目超过ZC根序列索引的个数，那么当使用完ZC根序列索引后，应对ZC根序列索引的使用进行复用。邻区规划中一个好的邻区规划结果不但可以节省大量的人力（不做无意义的无止境的邻区优化），同时也能提供优良的网络质量。PCI（物理层小区识别）规划的原则是：宏站同频组网情况下，我们应尽量避免模3干扰；任何小区与同频邻区的PCI不应重复；小区相邻的两个同频邻区的PCI不应重复；室分同频组网情况下，双天馈小区应尽量避免模3干扰；保证同频同PCI的小区之间具有足够的复用距离，足够的复用距离一般在3.5km以上，大于5倍的小区覆盖半径。

参考文献

[1] 姚伟.4G基站建设与维护[M].北京：机械工业出版社，2015.

[2] 罗文茂，陈雪娇.移动通信技术[M].北京：人民邮电出版社，2014.

[3] 章坚武.移动通信[M].4版.西安：西安电子科技大学出版社，2013.endprint