原标题： 2G/3G LAC与4G/5G TAC协同优化
(8) )。
2G/3G LAC与4G/5G TAC的协同优化
dddej
【摘要】为了避免移动通信网络中常见的4G TAC与2G/3G LAC不匹配和插花不合理现象，以及部分TAC边界基站下终端经常跨TAC进行重选和切换的情况，需要开展TAC/LAC协同优化工作。 基于网络结构、TAC/LAC配置、业务流程，主要从移动终端空闲和被叫状态下处于TAC/LAC异常配置小区位置时着手，分析上述问题现象及其带来的不良影响。 并分城乡等不同场景提出了2G/3G/4G的TAC/LAC协同审计解决方案，阐述了算法的设计和运行效果； 由于库存基站数量庞大，难以核查，固化为优化工具，实现高效的TAC/LAC异常配置发现、解决，提高网络质量。 另外，相关联的方法工具可以基于类似的原理转换向4G/5G施加的TAC协调优化。
【关键词】TAC； LAC； 插花； 频繁切换； 协调优化； 自动检查
doi :10.3969/j.ISSN.1006-1010.2020.12.011
文章编号： 1006-1010(2020 ) 12-0055-06
引文格式： dddej. 2G/3G LAC与4G/5G TAC协同优化[J] .移动通信，2020，44 (12 ) : 55-60。
通常，当前网络中存在少量的4g跟踪区域码(tac )和2g/3 glac (location area code，位置区域码)不匹配和插花现象如果ru被拉远，或者在接近边界的基站小区中存在复盖现象，则实质上也有可能产生TAC、LAC插花等问题。 同时，由于城市建设和4G用户的发展，一些原本与LAC划分的TAC边界基站出现高流量、高流量，随之这些站下终端TAC之间的重选和切换次数增加，也需要合理调整。 也有高铁专用网、地铁TAC的特殊情况。 因此，有必要进行TAC和LAC的一致性等协调检查优化。
检查可以从核心网和无线端进行，相关手段包括数据配置检查、负载传感发现、拨号测试、信令分析的组合。 目前的文献一般涵盖核心网优化、未接投诉案例分析、csfb(circuitswitchedfallback，电路域下滑)优化等，其中部分提到了TAC。 本文从无线端小区配置入手，结合移动终端的位置更新和主要呼叫原理，全面集中地说明了TAC和LAC的一致性问题，探讨了各种异常配置对网络和用户的影响。 最后提出了无线端配置异常的检查手段和系统设计方案，造福于用户感知的提高。
1 TAC、LAC常见问题及影响
1.1 TAC、LAC不一致及插花的影响
TAC/LAC插花和不匹配可能导致寻呼用户和语音恢复失败，延迟增加，尤其是上述现象较多、用户数量较多时，会影响用户感知和相关网络指标，严重时寻呼等控制信道负荷也将增加TAC和LAC在核心网络移动管理实体(Mme )中一一对应，talist (跟踪区域列表)中一个
)1)情况1 ) tac、LAC一致，但插花
如图1所示，公共站的4G/2G基站分别配置TAC1跟踪区(错误的，tac 2；/lac 1位置区；错误的，LAC2) )，并且所有邻近站都配置4G TAC2/2G LAC2 这是针对TAC和LAC匹配，并与TAC、LAC一起进行插花的情况。 移动终端从TAC1/LAC1站移动到TAC2/LAC2区域范围时，会在空闲状态下触发跟踪更新(tau )或位置更新。 此时，如果用户终端正好呼叫，则寻呼还在TAC1区域内(TAC2除外)进行，寻呼有可能失败； 继续寻呼，如果用户完成TAC1到TAC2的TAU，则寻呼可能会成功，但寻呼延迟会增加，如果超过相关计时器，则寻呼将失败。 考虑到呼叫终端还执行GSM网络的位置更新，语音CSFB回退延迟也增加，回退可能失败或者呼叫不接通。 在任何情况下，这都不利于寻呼和回退，这也是为什么不应该将TAC、LAC边界设置在高业务和业务位置。
)2)情况2 ) TAC、LAC不匹配，且TAC插花
如图2所示，公共站的4G/2G基站分别配置TAC1跟踪区(错误的，TAC2是)/LAC2位置区(正确的) )，并且邻近站都位于4G TAC2/2G LAC2配置的区域中。 这是针对TAC和LAC不一致且TAC插花的情况。 移动终端从TAC1/LAC2站移动到TAC2/LAC2区域范围时，会在空闲状态下触发TAU。 此时，如果用户终端进行呼叫，则寻呼还在TAC1区域内进行，寻呼有可能失败； 如果继续分页并等待用户TAU完成，分页可能会成功，但分页延迟会增加，超过相关计时器时分页将失败。 如果在用户终端不移动时用TAC1呼叫，则无法正常返回LAC2，需要重新选择蜂窝电话的GSM频率，语音返回延迟增加，还可能导致返回失败。 无论如何，这都不利于分页和回滚，也是TAC/LAC故障排除不一致的原因之一。
>(3)情形3：TAC、LAC不一致且LAC插花
如图3，共站的4G/2G基站分别配置了TAC2跟踪区(正确)/LAC1位置区(错误，应为LAC2)，这是关于TAC与LAC不一致且LAC插花的情况。当用户在TAC2/LAC1站下时，若用户终端作被叫，则寻呼可能无法成功，这是排查TAC/LAC不一致的另一个原因。
上述几种情形仅考虑了终端从TAC/LAC配置错误的小范围区域移动到周边大范围的情形，反方向移动时可进行类似分析。除开空闲态，连接态下的CSFB寻呼情形有所类似，而主叫情况下有时也是有不利之处(比如第二和三种情形下，主叫终端需要回落至2G重新搜索频点接入起呼)。综上，上述TAC/LAC插花或不一致时，容易导致CSFB寻呼或回落失败，或时延增加，可影响相关指标、控制信道负荷、感知投诉等。
实际上，基站的过覆盖现象，也可能造成TAC、LAC插花问题，即类似第一种情形。另外常说的TAC、LAC覆盖范围需要保持基本一致，也是为了避免上述问题出现的一条基本要求。
1.2 跨TAC、LAC频繁切换的影响
跨TAC、LAC切换频繁的原因：如站点TAC、LAC插花，或者位于TAC、LAC边界，边界划分不合理等所致。
跨TAC、LAC切换频繁的影响：影响呼叫接通和回落，增加信道信令负荷；影响小区间更快的切换、甚至业务速率。具体地，由于TAC、LAC设置不合理，因用户移动和信号覆盖边界波动而引起的终端频繁位置更新信令过程，将增加网络负荷，甚至劣化网络性能，比如造成接入信道拥塞、寻呼时延/次数增加，从而影响网络质量和用户体验(接通时延/成功率、业务态速率等)。
1.3 关于3G LAC的协同优化
和2G类似，现网中的3G网络也有LAC，一般比照2G LAC划分。同样地，3G LAC和2G LAC、4G TAC也应保持合理一致，其协同核查及优化过程同本文其他部分内容。终端在CSFB时，可以根据网络设置、网络覆盖/干扰/负荷等情况，从4G回落到2G或3G。
2 TAC、LAC协同优化解决方案
由于存量基站、小区数量巨大，通过在电子地图上人工核查基站TAC、LAC的方式费时费力，因此需要有系统核查工具的支撑。以下从TAC/LAC插花或不一致、TAC边界不合理两方面分别描述核查方案。
2.1 TAC/LAC插花与不一致的自动核查解决方案
(1)TAC/LAC插花及一致性核查算法
基于LTE、GSM两种场景的TAC/LAC插花及一致性核查算法，核查步骤是先查找TAC或者LAC的插花，再比较TAC/LAC是否不一致。最后输出TAC/LAC插花及不一致问题小区，即可以查看LTE站点TAC插花4G小区，2G站点LAC插花的2G小区，以及TAC/LAC不一致小区。
1)LTE核查算法：
LTE核查是指以4G基站为中心，对一定距离内的所有4G、2G基站进行TAC比对。算法以2G/4G基站和小区资源数据为输入，提取小区资源数据中的经纬度、TAC、LAC、所属区域场景等字段值，对其进行插花和一致性计算。其核心处理思想是，先根据每个LTE网元(基站、小区)地理位置以及场景类别搜索周边LTE、GSM网元列表，接着在对应网元列表中分别进行TAC/TAC和TAC/LAC的一致性判断，同时提示是否存在稀疏覆盖导致比较对象缺失，以便进一步针对性处理。输出结果包括“TAC插花”(核查结果A)、“TAC与LAC不一致”(核查结果B)，“周边800 m内无4G基站”、“周边1 000 m内无2G基站”等备注。
◆城区、县城场景：
第一步，以LTE基站为中心，在距离该站800 m内的所有LTE基站中，如没有发现任何一个LTE基站配置的TAC与该LTE基站配置的TAC一致，则认为该站“TAC插花”(核查结果A)；否则，认为TAC未插花。核查时，如果LTE基站周边核查距离内没有找到至少1个其它LTE基站，则备注为“周边800 m内无4G基站”，并进入第二步；否则，该站核查结束。
第二步，以上述LTE基站为中心，在距离该站1 000 m内的所有GSM基站中，如没有发现任何一个GSM基站配置的LAC与该LTE基站配置的TAC一致，则认为该站“TAC与LAC不一致”(核查结果B)；否则，认为一致。核查时，如果LTE基站周边核查距离内没有找到至少1个其它GSM基站，则补充备注为“周边1 000 m内无2G基站”。
◆其他场景(农村、乡镇、高速、高铁等)：上述步骤1和2的核查距离均为3 000 m，其余同上。
以核查网元LTE eNB:TAC1/GSM BTS:LAC1的插花为例，基本算法流程示意说明如下。
图4中，按TAC/LAC统计网元数：基于核查网元列表的TAC/LAC参数进行分组统计，同TAC/LAC网元进行计数，如果某组TAC/LAC计数为1，则说明该网元组中仅存在一个网元为此TAC/LAC配置。
最小统计存在1且与核查网元一致：根据TAC/LAC统计数量进行排序，根据前述步骤判断该TAC/LAC在此网元组中仅存一条记录，且该记录为核查网元记录的话，则说明以该网元为中心，周边所有网元都与其TAC/LAC配置数据不一致，可判断为插花/不一致问题。
2)GSM核查算法：
GSM核查是指以2G基站为中心，对一定距离内的所有2G、4G基站进行LAC比对。
◆城区、县城场景：
第一步，以GSM基站为中心，在距离该站1 500 m内的所有GSM基站中，如没有发现任何一个GSM基站配置的LAC与该GSM基站配置的LAC一致，则认为该站“LAC插花”(核查结果C)；否则，认为LAC未插花。核查时，如果GSM基站周边核查距离内没有找到至少1个其它GSM基站，则备注为“周边1500m内无2G基站”，并进入第二步；否则，该站核查结束。
第二步，以GSM基站为中心，在距离该站800 m内的所有LTE基站中，如没有发现任何一个LTE基站配置的TAC与该GSM基站配置的LAC一致，则认为该站“LAC与TAC不一致”(核查结果D)；否则，认为一致。核查时，如果GSM基站周边核查距离内没有找到至少1个其它LTE基站，则补充备注为“周边800 m内无4G基站”。
◆其他场景(农村、乡镇、高速、高铁等)：步骤1和2的核查距离分别为4 000 m和3 000 m，其余步骤同上。
(2)自动生成TAC、LAC优化调整建议方案的算法
1)TAC、LAC插花建议调整方法：
TAC插花基于自动核查结果(A)中插花的LTE基站进行计算，推荐将插花LTE TAC配置为距离最近的LTE小区的TAC值或附近LTE小区数最多的TAC值。LAC插花基于自动核查结果(C)中插花的GSM基站进行计算，推荐将插花GSM LAC配置为距离最近的GSM小区的LAC值或附近GSM小区数最多的LAC值。
2)TAC、LAC不一致时的建议调整方法：
基于TAC/LAC自动核查结果(B)和(D)进行计算，其中对于结果(B)推荐将不一致LTE TAC配置为距离最近的2G小区的LAC值或附近2G小区数最多的LAC值；对于结果(D)推荐将不一致GSM LAC配置为距离最近的LTE小区的TAC值或附近LTE小区数最多的TAC值。
(3)GIS呈现
将所涉及4G/2G基站小区呈现在GIS地图上，并以不同颜色标识出插花或不一致的问题基站小区，同时显示所有4G/2G基站小区的TAC/LAC值查看。
(4)工具使用效果
工具提供关于各地市区域、各类场景(包括城区、县城、农村、乡镇、高速、高铁等)的核查处理建议，并基于GIS引擎进行打点和渲染。算法核查结果表明(A)～(D)及备注情况，包括TAC修改建议。
在结果列表中点击其中TAC插花或TAC与LAC不一致的小区，即可在地图上呈现。
该工具为B/S架构，后台服务器周期性地核查运算全省数据并保存结果，通过前台网页供查询展示。底层借助Oracle存储过程进行计算，根据循环算法，将应核查数据参数录入到TAC/LAC协同核查算法中，通过存储过程核算插花等情况。由于网元TAC、LAC数据的相对稳定性，后台运算可以在夜间或空闲时进行，因此可灵活占用资源，而前台调用展示的速度将非常迅速。
2.2 TAC边界合理性自动核查方案
(1)现状评估
评估内容包括网内小区的跨TAC切换比例，切换次数，TOP3切换出/入邻区名称、TAC及距离等明细。
(2)算法说明
通过分析邻区级切换数据，按小区统计跨TAC切换比例，核查呈现超门限的小区列表，供优化人员参考决定是否需要调整该小区TAC归属，以减少跨TAC切换或TAU次数。其中，跨TAC切换是指，源小区的归属TAC和目标小区的归属TAC不一致；
小区跨TAC切换出比例=小区跨TAC切换出成功次数/小区切换出成功总次数；
小区跨TAC切换入比例=小区跨TAC切换入成功次数/小区切换入成功总次数；
小区跨TAC切换比例=(小区跨TAC切换出成功次数+小区跨TAC切换入成功次数)/(小区切换出成功总次数+小区切换入成功总次数)；
(3)工具使用效果
查询条件：小区级全天总切换次数(可自设门限，默认400次以上)；小区级跨TAC切换与总切换次数占比(可自设门限，默认70%以上)；地市(各地市、全省)；时间(默认为“天”)。
算法核查结果表明网内小区的跨TAC切换详情，包括区域/TAC/小区名称、跨TAC切换比例%、总切换次数、切出/切入成功次数、TOP1～3切出小区名称/所属TAC/距本小区距离。
点击核查结果中任一小区名称，系统将在GIS地图中自动呈现该小区的切入、切出TOP3情况。
3 协同优化总体效果
3.1 工具应用的实际成效
TAC与LAC的协同核查优化算法工具在省内推广使用4年来，根据所核查的问题小区进行调整优化，减少TAU次数，改善CSFB和VoLTE(Voice over Long-Term Evolution，长期演进语音承载)寻呼、回落性能。结果表明，TAC插花小区、LAC插花小区、TAC/LAC不一致小区、频繁跨TAC切换小区均不同程度减少；CSFB寻呼成功率，回落成功率则得到提升。
上线半年内指导完成数轮TAC/LAC插花，及TAC边界合理性核查与优化。全省TAC插花小区减少1 143个，占小区总量0.8%；LAC插花小区减少796个，占小区总量0.8%；TAC/LAC不一致小区减少2 696个，占小区总量1.8%。同时期的频繁跨TAC切换小区(跨TAC切换比例高于70%的小区)减少1 069个，较核查优化前下降39%，频繁跨TAC切换小区的总切换次数下降45%，其中跨TAC的切换次数下降47%。全省CSFB被叫回落成功率提升0.38个百分点，VoLTE语音质量提升1.23个百分点。TAC/LAC专项优化实践经验表明，当全省TAC插花小区减少452个，LAC插花小区减少120个，频繁跨TAC切换小区减少139个的情形下，能促进全网CSFB寻呼成功率提升0.01个百分点，CSFB回落成功率提升0.06个百分点，显示出改善用户感知的效果。实际工作中经考察权衡各种因素，也有一些不建议调整的边界小区，可以纳入白名单免予处理。
3.2 日常化应用
在TAC边界合理性核查方面，本工具算法的分析基础是小区切换数据，也有其他算法采用MR数据为依据进行运算。结果表明，两者所输出问题小区清单存在重合度。因而两者既可互补，也可取其共同结果作为重点处理对象。
在网优集中分析流程中，还可以将TAC合理性与频繁切换小区、切换差小区等加以关联分析。
4 5G TAC的规划优化展望
综上，本文分析了无线侧各种TAC/LAC异常配置对网络和用户感知的不利影响，设计提出了IT化核查优化工具，能够有效发现和解决小区级TAC、LAC的不合理配置问题，进而提升网络质量。
去年以来，为打造 4G/5G 精品网络，全网正推进4G/5G协同规划，强化4G/5G协同优化。类似于4G，5G TA/TAL(Tracking Area/Tracking Area List，跟踪区/跟踪区列表)规划位置区不宜过大，也不宜过小。过大，则可能导致寻呼过载；过小，则会导致位置区频繁更新(TAU)，信令开销较大、或导致信令风暴。位置区规划的原则同LTE；NSA(Non-Standalone，非独立组网)组网TA/TAL规划参考LTE TA/TAL规划；5G NR(New Radio，新空口)复用LTE站址建网时，NR可以借鉴/使用LTE的TAC。而将来关于4G/5G TAC的协同优化，可参考、转化应用本文关于2G/3G LAC与4G TAC协同优化的方法。
doi:10.3969/j.issn.1006-1010.2020.12.011
文章编号：1006-1010(2020)12-0055-06
引用格式：dddej. 2G/3G LAC与4G/5G TAC的协同优化[J]. 移动通信, 2020,44(12): 55-60.
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