1.概述

LTE系统一共包括504个物理小区标识码PCI，分为168个组，每组包括3个PCI码。PCI决定小区信号同步、随机接入是否成功。每个E-UTRAN小区对应一个PCI。当LTE网络中的E-UTRAN小区数目较多时，不可避免地会出现PCI复用，即多个E-UTRAN小区使用同一个PCI。如果PCI规划不合理，则可能导致E-UTRAN小区间的PCI冲突。

随机接入是在UE获得下行同步的基础上，请求与网络通信之前的接入过程，主要使用物理随机接入信道（Physical Random Access Channel，PRACH）获取小区接入的必要信息进行时间同步和小区搜索等。随机接入过程直接影响到系统的性能，合理的PRACH规划是为小区分配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。

目前，TD-LTE网络已达到较大规模，市区基站已远远超过504个，需多次复用PCI码，在分批次建设的过程，PRACH也存在一定的混乱使用情况，不可避免存在一定的PCI及PRACH冲突的问题，需要针对现网的PCI/PRACH进行规划。

2.PCI及PRACH规划原则

（1）PCI规划原则

TD-LTE系统只有504个PCI可用，当现网小区较多需要复用PCI时，需重点规避PCI碰撞和PCI混淆两大类，在已完成PCI规划的现网中，必不可少地存在PCI重叠覆盖干扰，严重的模3干扰、模30干扰也需要及时发现并优化处理。

1）PCI碰撞。如果使用同一PCI的两个或多个同频E-UTRAN小区在地理位置上的隔离度过小，则UE在这两个小区的信号交叠区域不能正常地实现信号同步、解码。这类PCI冲突称为PCI碰撞。

2）PCI混淆。如果服务小区与测量小区的RSRP满足切换门限，且该测量小区与服务小区的邻区同频、同PCI，则可能会导致UE切换失败、掉话切换效率低。这种情况称为PCI 混淆，如图6-4所示。

如果某一小区的同频邻区关系中存在两个或两个以上同PCI的小区，那么这些同频、同PCI的小区互为PCI冲突小区。

3）PCI重叠覆盖干扰。主小区边界上可能会收到非邻区关系的多个其他小区信号，虽然这类小区信号强度小于终端接入现有小区的电平值，但对终端的接收仍然产生一定的干扰，建议PCI规划时也要规避。

图6-4 PCI混淆示意图

模3干扰原则：避免模3相同即规避相邻小区的PSS序列相同和相邻小区RS信号的频域位置相同。在同频的情况下，两天线端口两个小区PCI模3相等，这两个小区之间的RS位置也是相同的，同样会产生较严重的干扰，导致信噪比下降。

模30干扰原则：RB分配时利用正交的ZC序列，这种序列用于产生LTE终端的上行参考信号。将这些序列编为组，记为Group0-Group29（共30组），不同组代表不同的序列。

规划时注意相邻小区不能使用相同的组，以保证终端的上行参考信号的正交性。PCI模30相同的小区间复用距离要足够远，以防出现共覆盖区的情况。实际情况是模30相等的扇区组（基站）至少间隔1个基站。

避免邻区PCI模30相同的规划示例如图6-5所示。

图6-5 PCI模30干扰规划示例图

（2）PRACH规划原则

1）PRACH冲突。当多个UE在同一服务小区采用相同的PRACH时频码资源发送Msg1时，就会发生小区内的PRACH竞争冲突。如果相邻小区的PRACH时频码资源的配置相同，那么小区边缘的UE就有可能使用相同的PRACH时频码资源发起随机接入，结果导致相邻的两个Cell1和Cell2都接收到了该UE发送的Msg1，并且都发送随机接入响应Msg2给该UE。如果Cell1和Cell2发送的Msg2互相干扰，UE解调不出，则UE接入失败；如果UE收到并解调出接入目标小区Cell1的Msg2，则会继续发送Msg3；如果UE收到非接入目标小区Cell2的Msg2，则UE接入失败。这就是小区间的PRACH冲突导致的UE呼叫虚警。这种场景网管上不会有告警，也没有KPI统计。PRACH规划时需规避此类问题。由于可使用的逻辑根序列数目较多，因此通常通过PRACH的码域资源来区分相邻小区，即给相邻小区配置不重复的逻辑根序列。

2）PRACH资源调整原则。小区的前导是以根ZC序列为基础生成的，UE通过在PRACH上发送前导来随机接入。每个小区的前导为64个，64个前导又分成随机前导A组、随机前导B组和专用前导组。

对于非竞争随机接入，UE使用专用前导。对于竞争随机接入，当UE的路径损耗小于特定协议阈值，且随机接入的Msg3的消息长度大于协议参数MessageSizeGroupA时，UE选择随机前导B组中的前导发起竞争随机接入，否则UE选择随机前导A组中的前导发起竞争随机接入。

3.共物理站址的PCI/PRACH规划

（1）同站小区PCI规划原则

常规同站小区PCI规划方法如图6-6所示。

图6-6 同站小区PCI规划原则

方式1：保证站内小区模3值不同，不保证PCI值的顺序和模3值的顺序。

方式2：保证站内小区模3值不同，保证模3值顺序，不保证PCI值的顺序。

方式3：保证站内小区模3值不同，保证模3值顺序，保证PCI值的顺序。

在网络建设初期建议采用方式3，将504个PCI分为0/1/2、3/4/5等这样的168组PCI资源，后期网络优化时则可考虑同时使用方式1和方式2。

对于3扇区基站或者小于3扇区的基站，将一组PCI按照扇区顺序依次赋值。

对于大于3扇区的基站，多余的扇区取另外一组新的PCI资源依次分配。(www.daowen.com)

考虑到现网LTE站点数目越来越多，PCI规划还需考虑覆盖场景存在差异化，以及不同城市交界区等因素，对PCI规划建议还需考虑对中心站点、边界站点规划使用，并保持一定的数据作为预留PCI码。

（2）同站小区PRACH规划原则

PRACH前导序列是由长度为839的ZC（Zadoff-Chu）序列组成的，每个前导序列对应一个根序列μ。协议36.211中规定在一个小区中有64个前导序列。

一个根序列μ通过多次的循环移位产生多个前导序列。如果一个根序列不能产生64个前导序列，那么利用接下来的连续的根序列继续产生前导序列，直到所有64个前导序列全部产生。

根据随机接入循环偏移Ncs，可以得到生成64个前导序列所需的根序列μ的个数。因此，为了减少信令开销，每个小区都选择连续的根序列μ。若知道第一个根序列μ，就可以知道其余的根序列μ。所以，在一个小区中只需要广播第一个根序列的编号即可。

4.PCI/PRACH联动优化

（1）现网PCI/PRACH评估

对某地TD-LTE现网基站PCI复用度进行评估，核查复用距离区分场景，市区重点核查小区距离在4km以内、县城/农村重点核查小区距离在8km以内的同PCI码复用情况，见表6-1。

表6-1 TD-LTE现网同PCI码复用情况

某地TD-LTE现网宏基站PCI码复用频次如图6-7所示。

图6-7 某地TD-LTE现网宏基站PCI码复用频次

从上面的图和表中的数据可以看出：该地TD-LTE现网存在同频使用的PCI复用距离不够，PCI复用度不均匀，同时边界站点未分段使用PCI，容易与相邻地市站点因PCI规划不当导致相互干扰等问题。

对现网TD-LTE宏基站PRACH使用情况进行评估，主要针对同频同ZC根序列复用度，核查复用距离区分场景，城区/县城重点核查小区距离在3km以内、农村重点核查小区距离在5km以内ZC根序列的复用情况，见表6-2。

表6-2 TD-LTE现网PRACH使用情况

（2）PCI/PRACH联动优化方案

基于物理站址的PCI/PRACH联动优化区分不同场景的复用规则，市区主城区的最小复用距离设置为3.5km，市区其他区域的最小复用距离为5km，县城/农村的最小复用距离为8km，除距离限制外，各场景均需满足复用站点之间隔4层以上基站。所有宏基站按物理站址一并规划，不考虑频段的异同，为后续双层网建设提前考虑，以后开双载波或共站址新开双层网全部采用共站址的PCI与PRACH，避免重复规划。现网宏站与三、四期规划未建宏站一并规划，新站入网按规划信息配置，保证新站不会产生PCI、PRACH复用不足问题。

全网PCI、PRACH调整方案采取先规划PCI，通过PCI结合Configuration Index映射PRACH参数的方式，只需要做好PCI规划，PRACH规划通过PCI映射关系得出，可以减少工作量和出错概率，且后续维护过程中容易发现PCI和PRACH参数问题。PCI规划按组进行，采用现网MOD3值，保证现网结构不变。

PRACH逻辑根序列3～755按3间隔与PCI一一对映，其余预留给高速场景，即使PRACH相同，prachConfigIndex不同，也不会产生冲突；NCS统一规划为7。为了避免同频小区间PCI和PRACH干扰，PCI、PRACH根系列、prachConfigIndex规划原则如下：

1）小区间PCI相同，则PRACH根系列相同。

2）小区间PCI不相同、PRACH根系列相同，prachConfigIndex设置为不相同，通过PRACH发送子桢时间不同，错开PRACH混淆。

3）小区间PCI不相同、PRACH根系列不相同，prachConfigIndex可以设置相同。

（3）PCI/PRACH优化

核查现网宏站同站跨组PCI，梳理现网宏站和三、四期规划未建宏站的物理站址清单，异频共站址宏站采用相同规划数据；规划使用PCI范围为3～458，预留0～2及459～503（共16组、48个）作为后续特殊区域专用（边界站点、新增站点、高速/高铁等）。

将市区主城区宏站（含规划）按3.5km规划出来，再将规划结果导入工参，按5km规划市区剩余宏站（含规划），最后将之前结果导入，按8km规划全网剩余宏站（含规划）。

调整后TD-LTE现网物理站址PCI复用频次如图6-8所示。

PCI调整后复用频次较为平均，避免了个别PCI组复用次数过多问题。PCI/PRACH联动优化调整后市区范围内全部按预制复用距离完成了规划，县城和农村有60个小区未达8km复用距离（7～8km（33个），6～7km（21个），5～6km（6个）），全网所有基站复用层数超过4层，优化后PRACH与PCI一一对应，消除了宏站PCI/PRACH复用度不足现象。

5.PCI与PRACH联动优化总结

在LTE网络中，PCI决定小区信号同步、随机接入是否成功，Prach关系着实现UE和网络的同步，解决冲突，分配资源和上行通信资源的分配。现网站点较多且未做过统一专业规划，不可避免会出现PCI\PRACH复用，若PCI\PRACH规划不合理，则会导致E-UT⁃RAN小区间的PCI冲突或者相邻小区使用相同的前导序列而产生的相互干扰。基于PCI\ PRACH资源的有限性及不同频段PCI\PRACH规划互不影响的理论支撑，此次PCI\PRACH规划采取分组方案（PCI分168组，PRACH对应PCI规划分组），并以物理站址为基础进行PCI/PRACH规划。该规划既避免了PCI\PRACH冲突，又实现了其资源最优利用，并保障了良好的用户感知度。

图6-8 PCI/PRACH联动优化后PCI码复用频次图