LTE系統CSFB鄰區及頻點規劃算法

【摘要】 本文介紹一種創新的CSFB鄰區及頻點規劃算法，在規劃LTE CSFB鄰區及頻點時，綜合考慮距離方位角、切換性能指標、ATU測試數據三個方面信息，根據預先規劃權值，計算每個候選鄰區權值，優選權值最大的TOPN小區作為CSFB鄰區。通過現網驗證，結果表明，該算法規劃結果更貼近網絡實際覆蓋，方便快捷，減少CSFB優化工作量，提升LTE CSFB成功率。

【關鍵詞】 CSFB 工程參數 性能指標 ATU數據 自適應

一、前言

LTE網絡采用R8盲重定向方式實現CSFB，部署CSFB方案時，首先需要為LTE小區添加GSM鄰接小區及GSM鄰接關系，其次需要為LTE小區配置相應的CSFB的目標頻點，當駐留在LTE網絡的終端發起語音呼叫時，發CSFB請求，基站會斷開與 UE之間的RRC連接，發送RrcConnectionRelease消息給UE，里面包含UE所需的目標GSM小區的頻點信息，終端斷開與LTE網絡連接，與目標GSM小區同步，讀取目標GSM小區的廣播先消息，然后在GSM網絡中發起語音呼叫流程。如果LTE小區未配置2G鄰區及CSFB頻點信息，會導致某些廠家設備RRC Connection Release信令不會下發，主叫可以在2/3G起呼，被叫則無法接續，CSFB失敗。如果LTE小區未正確配置2G鄰區：（1）配置2G鄰區由于弱覆蓋或者干擾大等原因導致2G側無法建立連接或者尋呼響應（paging response）失敗；（2）配置2G鄰區為偽基站；（3）由于2G載頻故障原因導致分配TCH失敗；都會導致CSFB主被叫回落接續失敗，影響客戶感知及網絡指標。因此，正確合理設置LTE小區的CSFB頻點，對于提升CSFB成功率具有重要意義。目前，對于CSFB鄰區及頻點的規劃優化主要憑借網絡優化工程師的優化經驗，通過手工方式設置并核查CSFB頻點，本文提出一種新的CSFB鄰區及頻點規劃算法，實現LTE CSFB鄰區和頻點自動規劃，提高網絡規劃和優化效能，有助于提升CSFB成功率。

二、 CSFB鄰區及頻點規劃算法

CSFB鄰區及頻點規劃算法主要功能是根據現網工參配置及KPI指標，擬按照共站情況，以及LTE小區天線方向角、2G頻點是否為室分頻點因素，同時根據2G/4G工參數據的站點分布和干擾矩陣反映的覆蓋相關情況分析，確定每個4G小區與周邊2G小區的關聯程度，輸出CSFB鄰區及頻點，實現CSFB頻點自動規劃。

該算法是為了實現LTE系統CSFB頻點和鄰區的自動規劃，在網管系統中，針對LTE小區需要配置CSFB回落頻點信息，為語音回落提供2G小區頻點，為了獲取CSFB頻點，需要預先規劃CSFB GSM鄰區，然后從規劃GSM鄰區獲取主頻點作為CSFB頻點。

CSFB鄰區及頻點規劃需要考慮因素：

（1）考慮地理位置信息、站間距、及LTE小區與GSM小區的天線方位角相關信息，從地理位置角度，為LTE小區規劃CSFB鄰區及頻點，要求軟件可以能夠提供距離、方位角等重要規劃參數的輸入接口，用戶可以根據需求自己設置。（2）根據LTE與GSM小區的站點距離及共站信息，參考GSM小區系統內部切換KPI指標，引用2G現網切換指標信息為LTE小區規劃CSFB鄰區及頻點，要求可以提供參考指標規劃GSM鄰區數目限制。（3）規劃CSFB鄰區及頻點時需要考慮跨POOL回落相關情況，需要能夠控制跨POOL回落GSM小區所占的數量。（4）要求能夠提供規劃GSM小區數目及頻點數目輸入接口，控制每個LTE小區規劃最大的CSFB頻點及鄰區數目。

本算法所述LTE CSFB鄰區和頻點規劃算法包含如下步驟：

（1）輸入LTE小區工程參數，GSM工程參數、GSM小區切換指標，TAC-LAC-POOL映射表，LTE與GSM ATU數據，最大CSFB頻點數目K（針對LTE室內、室外小區可設置不同的K值），鄰區最大距離R（針對LTE室內、室外小區可設置不同的K值），方位角限制AT（針對LTE室內、室外小區可設置不同的K值）；（2）依次計算所有GSM小區與當前LTE小區距離D，當D小于R且方位角滿足小于閾值AT要求時，此GSM小區作為CSFB 候選鄰區，按照距離LTE小區遠近將候選GSM小區進行升序排列，計算每個候選GSM小區的權值：W1=10-0.5*（在此LTE小區鄰區中排序序號-1）。（3）基于步驟2結果，獲取距離此LTE小區最近且方位角之差最小的GSM小區，查詢此GSM小區與周圍GSM鄰區的切換指標，將此GSM小區的所有鄰區作為CSFB候選鄰區，按照統計時間內（切換指標粒度取日或周）此GSM小區與鄰區的切換次數進行降序排列，計算候選GSM小區權值：W2=10-0.5*（在此LTE小區鄰區中排序序號-1）。（4）根據ATU＼DT測試數據，對同時測試的LTE及GSM數據進行匹配，獲取LTE小區覆蓋范圍內測試時出現的GSM小區作為CSFB候選鄰區，對候選GSM小區賦予權值W3=20。匹配方法：根據同一個ATU設備同時測到的數據，按照時間查找同一時間LTE小區及對應GSM小區，說明在此刻與LTE終端使用的LTE小區同覆蓋的GSM小區為此小區。（5）對步驟2、3、4輸出的候選GSM小區進行合并，計算每個候選GSM小區的最終權值W=W1+W2+W3。對所以候選GSM小區按照權值降序排序。（6）如需控制跨POOL回落GSM小區比例，則按照TAC-LAC-POOL映射關系進行選擇。選擇方法：每個GSM小區都有歸屬的LAC參數及POOL ID，GSM核心網側一個POOL包括多個LAC，在 LTE側目前TAC大小與GSM LAC區域大小一致，LTE MME上會配置TAC與POOL的對應關系，因此GSM小區所屬 LAC及LTE所屬TAC，再根據映射關系即可知道GSM小區是否跨POOL。映射關系如圖1。

（7）根據CSFB頻點數目要求K，根據工程參數查詢候選GSM鄰區頻點，作為LTE小區規劃CSFB回落頻點，選擇指定數目的權值W最大的前K個候選GSM鄰區作為最終規劃的CSFB GSM小區。（圖2）

三、算法應用效果

（1）CSFB鄰區規劃、優化省時省力，工作效率大幅度提升。

（2）CSFB接通率大幅提高：

XX市某運營商網絡使用該算法系統進行CSFB鄰區頻點規劃后，CSFB接通率由95%提升至96.3% 。（圖3）

（3）CSFB用戶體驗極大改善：

XX市某運營商月投訴由200單降至100單，由于漏配錯配頻點引起的用戶LTE語音投訴也呈明顯的下降，從之前每月200余宗下降到的目前的100余宗。

四、結束語

LTE CSFB鄰區、頻點規劃算法能夠實現CSFB頻點精確合理規劃，綜合考慮LTE小區與GSM小區之間距離與方位角關系，結合距離LTE小區最近且方位角最接近的2G小區的鄰區切換指標，結合LTE與GSM ATU/DT同時測試數據，加權計算最佳GSM鄰區及頻點，自動生成腳本執行文件，算法將站點地理位置信息、現網KPI信息及ATU道路測試信息進行聯合分析處理，規劃結果更貼近網絡實際覆蓋，方便快捷，減少CSFB優化工作量，提升LTE建網速度。

參 考 文 獻

[1] 黃韜，劉韻潔，張智江. LTE/SAE移動通信網絡技術[M]. 北京：人民郵電出版社.2009.7.

[2] 沈嘉，索士強，全海洋. 3GPP長期演進（LTE）技術原理與系統設計[M].北京：人民郵電出版社.2008.11.

[3] 3GPP TS23.272. Circuit Switched （CS） fallback in Evolved Packet System （EPS）.