4G共建共享电联TAC拉齐研究与应用

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摘要：

中国联通和中国电信深度开展4G网络共建共享合作，4G基站共建共享需双方协商共享基站编号规则，包括eNodeB ID、Cell ID、TAC ID，其中TAC ID的设置对共享载波方式影响较大。由于双方4G网络TAC划分已经完成，目前通过共享部分TAC号段的方式无法有效避免共享载波TAC插花问题，同时共享TAC号段数量有限限制了共建共享规模的扩大。河北联通与河北电信为破解共享载波方式下TAC插花问题，双方研究制定了全省范围TAC拉齐的技术方案，通过TAC拉齐原则制定、TA list功能验证启用、TAC号段选取分配、TAC拉齐实施等几个步骤实现TAC拉齐目标，为后续4G共建共享快速推进奠定了基础。

01
研究背景

为贯彻党中央、国务院“资源整合，共建共享”的指示精神，落实网络强国战略，中国联通与中国电信以5G 共建共享为契机，积极深入推进各场景4G网络的共建共享，进一步提升网络竞争力，降低网络整体TCO。

由于中国联通和中国电信在推进共建共享前已完成了4G网络的基本布局，双方4G跟踪区划分有较大差异，同一区域跟踪区编码互不一致，这就造成了共享载波方式下双方跟踪区编码插花问题，这一问题严重制约了双方4G共建共享工作的推进。

02
共享载波TAC插花问题分析

4G共建共享分为独立载波和共享载波两种方式，通过表1两种共享方式的差异可以看出，共享载波方式具有投资较小的优势，适合在低业务量场景低成本快速部署，符合目前联通和电信共享场景的需求。

表1 独立载波和共享载波差异点

共享载波方式共享双方使用同一个载波，大部分参数无法独立设置，其中就包括跟踪区编码（Tracking Area Code，TAC）。跟踪区编码与PLMN共同组成跟踪区标识（Tracking Area Identity，TAI），用于全网唯一标识1个跟踪区（Tracking Area，TA）。为了确定UE的位置，LTE网络覆盖区划分为许多跟踪区，其功能与3G的位置区（Location Area，LA）和路由区（Routing Area，RA）类似，是LTE系统中位置更新和寻呼的基本单位。当UE从一个跟踪区进入另一个跟踪区时，必须在新的跟踪区上重新进行位置登记，以通知网络更改它所存储的UE位置信息，这个过程就是跟踪区更新（Tracking Area Update, TAU）。共享载波方式一个小区只能设置一个TAC，如果联通和电信共享区域的TAC不同，共享方将出现TAC插花问题，造成频繁TAU，见图1。

图1 共享方用户因TAC插花引起TAU

虽然双方各省级企业拥有集团企业划分了可以用于共享基站的TAC号段，但存在以下3方面问题：

1、由于联通和电信相同区域的TAC往往不同，同时受双方现网站点布局、网络负荷等因素影响，共享站点很难地理上连片，即使共享站点使用共享TAC号段，仍无法有效避免TAC插花问题。

2、共享TAC号段数量有限限制了共建共享规模的扩大。

3、部分省份共享TAC号段已被用于非共享基站。

TAC插花不符合TA地理上连续的原则，随着共享规模的扩大，TAC插花现象将愈加严重，产生大量TA边界，导致TAU信令大幅增加，影响网络性能。另外电信和联通TAC不一致，电信TAC和联通的LAC的没有绑定关系，导致联通用户在电信共享载波上进行CSFB回落到3G时，需要额外进行LAC更新，导致时延增大。

03
问题解决方案

为从根本上解决共享载波TAC插花问题，河北联通与河北电信经共同探讨研究，确定了4G网络“TAC拉齐”的解决方案。通过对双方现有TA区域调整，实现双方全省范围内“同区域同TAC”的目标，彻底扫清共享障碍。

技术难点：

1、双方网络布局不同，TA调整原则需兼顾双方需求；

2、TAC拉齐需要联通启用TA list功能，在联通属于首次应用，存在一定应用风险；

3、TAC号段重新分配方案影响双方TAC拉齐实施难度，需要双方协商确定；

4、TAC拉齐涉及地市间TAC迁移，需合理制定地市TAC调整批次。

方案优点：

1、一次性彻底解决共享载波TAC插花问题；

2、共享规模扩大时不再需要对TAC进行调整，有利于扩大共享范围和快速推进；

方案缺点：

1、调整工作量较大，需要双方密切配合详细规划；

2、需合理制定实施步骤，避免调整过程对网络的影响。

04
TAC拉齐实施应用

TAC拉齐分为8个步骤，分别为：TAC拉齐原则制定、TA list功能验证、TA调整方案制定、TAC号段数量确定、TAC号段选取、TAC号段分配、TAC调整批次制定、TAC拉齐实施。

1.TAC拉齐原则制定

联通和电信双方网络存在一定差异，TAC拉齐中有不同需求，为有效引导TAC拉齐方案制定，双方经探讨协商确定了TAC拉齐总体调整原则：

a)TAC拉齐方案应尽量减少双方调整工作量；

b)联通TA和LA有绑定关系，尽量保持联通LA不变，主要通过4G TA调整实现；

c)联通启用TAlist功能，对TA进行整合；

d)为避免一个TA对应多个LA，调整后的TA/TAlist不能跨联通LA；

e)为实现特服分区功能，TA不跨行政区边界；

f)避免出现过小TA浪费TAC资源；

g)考虑共享站点接收双方寻呼带来的寻呼量增加因素，单TAlist覆盖下建议站点数量不超过300个。

2.TA list功能验证

TA list即TA列表，多个TA组成一个TA列表， UE在TA list内移动时不需要实行TAU，以减少与网络的频繁交互。

电联双方现有TA划分差异较大，电信现网TAC号段资源丰富，TA划分多且普遍较小，联通现网TAC号段较少，TA划分少且普遍较大。双方TAC拉齐不可避免造成联通TA数量增加，还可能出现部分较小TA，从而导致TAU次数增加，为解决此问题联通需要启用TAlist功能，对TA进行整合。（电信现网已启用TAlist功能）。

目前各省联通普遍未启用TAlist功能，为保障网络稳定，建议先行在局部区域进行TAlist功能验证，验证通过后可跟随TAC拉齐调整一同在全网实施，验证内容应包括：

a)同一厂家同LA下，TAlist内部、TAlist间、TAlist与大网TA间功能和业务验证；

b)异厂家间同LA下，TAlist内部、TAlist间、TAlist与大网TA间功能和业务验证；

c)同一厂家不同LA下，TAlist内部、TAlist间、TAlist与大网TA间功能和业务验证；

d)异厂家间不同LA下，TAlist内部、TAlist间、TAlist与大网TA间功能和业务验证。

3.TA调整方案制定

双方地市分企业根据TAC拉齐总体调整原则结合本地现网TA划分情况制定本地TA调整方案，方案实现同一区域同一TAC。

4.TAC号段数量确定

汇总地市TA调整方案，确定全省TAC拉齐所需TAC数量，进而确定所需TAC号段数量。如图2所示，TAC共16bits，组成四位16进制数（X1X2X3X4）。各省联通及电信4G基站的TAC号段（TAC前两位16进制数X1X2）由集团统一分配，TAC的后两位（16进制数X3X4）由省内自行分配，1个TAC号段包含256个TAC。河北电联双方TAC拉齐方案，全省共划分775个TA，共需4个TAC号段。

图2 TAC位数

5.TAC号段选取

双方集团企业为河北联通、河北电信分配的TAC号段如表2所示，河北联通3个TAC号段，河北电信9个TAC号段，其中15和E3号段可以用于共享基站。

表2 河北联通和河北电信现有TAC号段

因可用于共享基站的TAC号段仅有2个（15号段和E3号段），不满足TAC拉齐需求，需要再寻找2个可用于共享基站的TAC号段。由于电信集团TAC号段资源均已分配至各省，各省TAC号段资源丰富，建议从本省电信现有的TAC号段中寻找可以用于共享基站的TAC号段，所选TAC号段不能与邻省切换区联通TAC重复。经查询河北电信现有的14和16两个TAC号段全国联通均未使用，可用于共享，所以使用14、15、16、E3四个TAC号段用于TAC拉齐。

6.TAC号段分配

确定所用TAC号段后，需对各地市TAC号段进行分配，分配数量应满足各地市TAC拉齐方案TAC需求数量。TAC号段分配方案关系到双方地市现有TAC号段的调整，包括增加、减少、迁移、清退几种情况，其中地市间TAC号段迁移影响到TAC调整实施难度和调整批次制定。若双方都涉及地市间TAC号段迁移，双方地市同步实施难度较大，建议在条件允许的情况下，TAC号段分配中只有一方涉及地市间TAC号段迁移，并由此方负责制定实施调整批次，另一方跟随实施。

因河北电信现网TAC号段多于TAC拉齐后所用TAC号段，所以不可避免出现地市间TAC号段迁移情况，经双方协商，TAC号段分配方案仅河北电信进行地市间TAC号段迁移，河北联通地市只进行地市内部TAC调整，由河北电信负责制定实施调整批次，河北联通跟随同步实施，双方为地市分配TAC号段如表3所示。地市分企业根据分配的TAC号段为每一个TA确定一个TAC。

表3 TAC拉齐TAC号段分配

7.TAC调整批次制定

河北电信TAC拉齐前后TAC号段分配情况如表4和表5所示：

表4 河北电信现网TAC分配情况

（10号段和E3号段为NB TAC号段）

表5 河北电信TAC拉齐TAC分配情况

结合河北电信TAC拉齐前后各地市TAC号段分配情况，河北电信制定了6个批次的实施调整方案，具体方案如下：

第一批：优先修改“收缩型割接”，这些地市都是在原有TAC分配基础上收缩占用，其修改不涉及地市之间的TAC迁移，可优先修改，符合条件的有：邢台、廊坊。

第二批：修改 “经现网核实无占用的割接”。这些地市TAC拉齐所需新增占用的TAC在现网当前均无占用，符合条件的地市有：张家口、承德。

第三批：前两批修改完后，占用其腾出来的TAC的地市，即在前两批修改完成后，第三批地市占用的TAC被释放，可于第三批进行修改，符合条件的地市有：唐山、邯郸。

第四批：现网保定单独占用一段，且地理上保定和雄安相邻，故本批次可修改保定、雄安。

第五批：电信全网同时将NB小区按规划割接至10段和12段。，NB站点TAC调整于本批次完成。河北联通NB采用单独TAC号段，不受TAC拉齐影响。

第六批：新规划TAC段全为其他地市腾出来的号段的地市放在最后一批修改，即：前五批修改完成后，才能进行修改的地市。符合条件的地市有：沧州、衡水、秦皇岛、石家庄。

河北联通按照河北电信的实施批次制定本方实施批次，确保双方同一地市在相同批次同步实施，同步实施的目的在于不影响已开通的共享载波基站。

8.AC拉齐实施

电联双方地市按照TAC调整批次同步实施， 完成TAC拉齐。

实施过程中注意事项：

a)TAC割接后，不同的边界都可能因更新不同步出现问题，故割接前需同步通知省间边界、地市间边界、异厂家边界的另一方进行同步修改。在割接完成后及时核查并关注边界指标。

b)核心网侧需同步修改TAC-LAC对应关系及TAC-TAL归属关系，并将新增TAC在核心网侧同步添加。

c)计费侧如果有与TAC相关的计费规则，需按最新TAC归属同步更新，避免出现计费问题。

d)割接完成后遍历所有TAC\TAL边界（含省际边界、省内边界、异厂家边界）进行业务测试，后台监控指标变化情况，异常指标进行分析定位，保障调整前后网络稳定。

05
应用效果

通过以上八个步骤河北联通与河北电信完成全网4G TAC拉齐，实现同一区域同一TAC，彻底避免了共享载波方式TAC插花问题，TAC拉齐的同时河北联通启用了TA list功能，割接后TAU次数有明显下降，降低了信令负荷，TAU成功率割接前后基本保持平稳，如图2所示。

图2  TAC拉齐前后TAU次数和TAU成功率

变化情况

TAC拉齐后PS寻呼策略首次寻呼与拉齐前一致，均为最近驻留的7个eNodeB内精准寻呼；二次寻呼和三次寻呼由拉齐前的TA内寻呼调整为TA list内寻呼，TAC拉齐未对PS域寻呼成功率造成影响，割接前后PS域寻呼成功率保持稳定，如图3所示。

图3  TAC拉齐前后PS寻呼成功率变化情况

TAC拉齐为电联双方快速推进无线资源共建共享及共享网络质量提升奠定了基础，TAC拉齐一个月后，双方4G共建共享基站已开通两千余站，TAC拉齐效果明显。

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编辑概况：
相光辉:  工学硕士 现工作于中国联通河北省分企业
薄涌:  电子科技大学 学士 现工作于中国联通河北省分企业 网络优化中心