PUSCH信道的功控參數(shù)設(shè)置不合理影響速率降低.doc

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PUSCH信道的功控參數(shù)設(shè)置不合理影響速率降低 【關(guān)鍵字】PUSCH、上行功控、優(yōu)化 【問題描述】 LTE下行主要為功率分配，上行則涉及PRACH、PUCCH、PUSCH、SRS信道的功率控制，其中華為LTE除PRACH為開環(huán)功控外，其他均采用閉環(huán)功控，而PUSCH信道的功控參數(shù)設(shè)置優(yōu)劣直接會影響到上行速率的快慢。為了驗證不同PUSCH信道的功控參數(shù)設(shè)置對速率的影響，通過對功控原理的分析，選取T市縣城實施了四組不同功控參數(shù)與現(xiàn)網(wǎng)配置進(jìn)行前臺測試與后臺指標(biāo)聯(lián)合對比，從而得出最利于現(xiàn)網(wǎng)功控參數(shù)設(shè)置建議。 【告警信息】無 【處理過程】 涉及功控參數(shù)具體如下： 現(xiàn)網(wǎng)設(shè)置：（α：0.8，Po_pusch：-87） 第一組：（α：0.7，Po_pusch：-87） 第二組：（α：0.9，Po_pusch：-87） 第三組：（α：0.8，Po_pusch：-97） 第四組：（α：0.7，Po_pusch：-82） 其中，alpha為路損補(bǔ)償因子，Po_pusch為網(wǎng)絡(luò)期望的發(fā)射功率值。在alpha固定時，Po_pusch越小，終端發(fā)射功率相對越小；在Po_pusch固定時，alpha越小，終端發(fā)射功率相對越小。在LTE中，功率也是一種資源，終端功率的大小不僅會影響到網(wǎng)絡(luò)的上行底噪，也會影響到上行RB占用的數(shù)量，最終將對上行速率造成一定影響。 1. 上行速率對比:通過調(diào)整后測試驗證，第四組參數(shù)平均上傳速率最高，為5672kbps；現(xiàn)網(wǎng)設(shè)置參數(shù)次之，為5556kps，第一組速率最低，為5219kbps。第四組參數(shù)較現(xiàn)網(wǎng)設(shè)置參數(shù)速率上漲116kbps、漲幅2%；較第一組參數(shù)上漲454kbps、漲幅9%。 可見，在Po_pusch取值-87dbm時，alpha為0.8時可獲得比0.7、0.9較高上傳速率；在Po_pusch取值-82dbm、alpha取值0.7時可獲得最高上傳速率。 1. MCS調(diào)制階數(shù)、上行BLER對比：選取最高24階對比，第三組參數(shù)占比最高、達(dá)到69.37%，第二組次之，第一組最低、僅為59.59%，其他幾組居中。相應(yīng)的，第三組BLER值最低（7.31），第二組次之，第一組最高（8.87）。 可見，上行高階占比與上行BLER強(qiáng)相關(guān)，在BLER較低時，可獲得更高的MCS階數(shù)。第三組因整體發(fā)射功率較低，導(dǎo)致上行BLER較低，從而MCS24階占比較高。 2. 平均占用RB數(shù)、發(fā)射功率對比：第四組參數(shù)平均占用RB數(shù)最多（67個），現(xiàn)網(wǎng)設(shè)置次之，第一組最少（63個）；由功率余量（PHR）可反推出，第二組發(fā)射功率最高（約為11dbm，12.5mW），第四組次之，第三組最低。 可見，第四組（α：0.7，Po_pusch：-82）時，可獲得較多的平均RB占用，以及適中的手機(jī)發(fā)射功率（與現(xiàn)網(wǎng)設(shè)置相差不大），其他三組雖然手機(jī)發(fā)射功率較低或MCS較高，但因占用RB數(shù)較少，導(dǎo)致整體下載速率較低。 3. 后臺指標(biāo)對比： 四組參數(shù)分為四個時段修改驗證，提取后臺指標(biāo)對比可見修改前后無線側(cè)KPI指標(biāo)均在正常波動范圍內(nèi)，第二組因發(fā)射功率較低RRC建立成功率略有下降，第四組指標(biāo)最好。通過觀測調(diào)整前后上行干擾無變化。 結(jié)論：采取第四組（α：0.7，Po_pusch：-82）參數(shù)時，在對現(xiàn)網(wǎng)底噪影響較小情況下可獲得相對較多的平均RB占用，以及適中的手機(jī)發(fā)射功率（與現(xiàn)網(wǎng)設(shè)置相差不大），其他三組雖然具備手機(jī)發(fā)射功率較低或MCS編碼階數(shù)較高的優(yōu)勢，但因占用RB數(shù)較少，導(dǎo)致整體下載速率較低。 · PUSCH功控原理概述 LTE上行主要涉及PRACH、PUCCH、PUSCH、SRS信道的功率控制，其中華為LTE除PRACH為開環(huán)功控外，其他均采用閉環(huán)功控。開環(huán)與閉環(huán)的主要區(qū)別在于，閉環(huán)功控時需eNodeB根據(jù)上行信道質(zhì)量情況，計算功率調(diào)整量，并發(fā)送給UE， UE根據(jù)功率調(diào)整量計算出上行的功率值。PUSCH信道主要用于用戶上行數(shù)據(jù)的傳輸，與上傳速率密切相關(guān)，PUSCH功控原理如下： 其中，PCMAX為UE最大發(fā)射功率，3GPP規(guī)定為23dbm； MPUSCH為系統(tǒng)分配給UE的RB數(shù)量； P0_PUSCH為網(wǎng)絡(luò)期望的接受功率，現(xiàn)網(wǎng)設(shè)置為-87dbm； α(alpha）為路損補(bǔ)償因子，通過參數(shù)PassLossCoeff設(shè)置，現(xiàn)網(wǎng)設(shè)置為0.8； PL為UE測量到的下行路損； ΔTF(i)為不同的MCS相對于參考MCS的功率偏置值，現(xiàn)網(wǎng)未設(shè)置； f(i)為UE的PUSCH發(fā)射功率的調(diào)整量，由PDCCH中的TPC信息映射獲得。 f(i)分為直接型和累積型兩種計算方式，直接型取值區(qū)間為{-1、0、1、3}；累積型為參考?xì)v史數(shù)值，進(jìn)行疊加計算，調(diào)整更為精確，為現(xiàn)網(wǎng)采用方式，其計算方式為：f(i)=f（i-1）+δpusch（i-KPUSCH），δpusch同直接型取值區(qū)間，i取值范圍為0-9，KPUSCH在不同SA配比下取值不同（需查表），現(xiàn)網(wǎng)SA2配比下，取值為4。 PUSCH動態(tài)功控的目的在于：跟蹤大尺寸衰落，周期性的動態(tài)調(diào)整PUSCH的發(fā)射功率，從而降低對鄰區(qū)的干擾并提升小區(qū)吞吐量?，F(xiàn)網(wǎng)條件下，在ΔTF(i)為配置情況下，僅alpha和P0_PUSCH可做調(diào)整，以期在干擾與容量間尋求一個平衡值，盡可能提升用戶上傳速率。 【根因】 PUSCH信道的功控參數(shù)設(shè)置不合理，對速率有影響。 【解決方案】 1. 驗證區(qū)域及測試路線 本次功控對比實驗選取T市縣城中心區(qū)域進(jìn)行，測試區(qū)域及涉及站點情況如下： ? ?? ?? ?? ?? ?? ? 共選取T市35個站點，105個小區(qū)進(jìn)行本次功控驗證，測試路線13.1km，平均站距約為300米，部分路段存在站距過大情況。 1. 功控參數(shù)設(shè)置方案 為了較為精確預(yù)估路損(PL)，本次實驗使用cost231-HaTa路損模型計算測試區(qū)域路損情況，該模型計算公式如下： 結(jié)合測試區(qū)域具體情況，a(hre)取中小城市值，CM取0，fc為eNodB所使用頻段的中心頻率，因測試區(qū)域主要為F頻段、fc取1890，hte為天線掛高，d為站距，hre為UE高度，具體值分析選取如下： 按上述取值，以cost231-HaTa路損模型計算除T市縣城路覆蓋邊緣區(qū)域路損值約為117db，假設(shè)在邊緣區(qū)域UE上傳占滿100RB情況下（20M），按上述PUSCH功控公式可計算出不同alpha取值下，P0_PUSCH需滿足電平值。 可見，在alpha取值為0.8時，P0_PUSCH需小于-91dbm，方可滿足UE在基站覆蓋邊緣地帶占滿100個RB，當(dāng)取值-87dbm時，將會因終端功率余量過少，不足以支持更多RB的占用。為了驗證alpha、P0_PUSCH參數(shù)設(shè)置對上傳速率的影響，進(jìn)而在干擾與容量間選擇一組最優(yōu)平衡參數(shù)設(shè)置，本次實驗設(shè)定四組不同取值與現(xiàn)網(wǎng)設(shè)置進(jìn)行對比，每組指標(biāo)修改后持續(xù)一小時，具體參數(shù)選取如下： 現(xiàn)網(wǎng)設(shè)置：（α：0.8，Po_pusch：-87） 第一組：（α：0.7，Po_pusch：-87） 第二組：（α：0.9，Po_pusch：-87） 第三組：（α：0.8，Po_pusch：-97） 第四組：（α：0.7，Po_pusch：-82） 現(xiàn)網(wǎng)（0.8，-87）為集團(tuán)建議值，本次實驗圍繞建議值進(jìn)行，為避免對現(xiàn)網(wǎng)用戶造成影響，未設(shè)置過于極端參數(shù)對。第一、二組在維持現(xiàn)網(wǎng)Po_pusch為-87dbm不變情況下，改變alpha進(jìn)行對比；第三組在維持現(xiàn)網(wǎng)alpha為0.8不變情況下，改變Po_pusch進(jìn)行對比；第四組alpha、Po_pusch均改變，為本次理論推算最優(yōu)值（綜合考慮現(xiàn)網(wǎng)用戶量、底噪要求、RB最大占用）。 · 指標(biāo)對比 1. 測試指標(biāo) 1. 整體指標(biāo)情況 (1)、上行速率對比:通過調(diào)整后測試驗證，第四組參數(shù)平均上傳速率最高，為5672kbps；現(xiàn)網(wǎng)設(shè)置參數(shù)次之，為5556kps，第一組速率最低，為5219kbps。第四組參數(shù)較現(xiàn)網(wǎng)設(shè)置參數(shù)速率上漲116kbps、漲幅2%；較第一組參數(shù)上漲454kbps、漲幅9%。 可見，在Po_pusch取值-87dbm時，alpha為0.8時可獲得比0.7、0.9較高上傳速率；在Po_pusch取值-82dbm、alpha取值0.7時可獲得最高上傳速率。 (2)、MCS調(diào)制階數(shù)、上行BLER對比：選取最高24階對比，第三組參數(shù)占比最高、達(dá)到69.37%，第二組次之，第一組最低、僅為59.59%，其他幾組居中。相應(yīng)的，第三組BLER值最低（7.31），第二組次之，第一組最高（8.87）。 可見，上行高階占比與上行BLER強(qiáng)相關(guān)，在BLER較低時，可獲得更高的MCS階數(shù)。第三組因整體發(fā)射功率較低，導(dǎo)致上行BLER較低，從而MCS24階占比較高。 (3)、平均占用RB數(shù)、發(fā)射功率對比：第四組參數(shù)平均占用RB數(shù)最多（67個），現(xiàn)網(wǎng)設(shè)置次之，第一組最少（63個）；由功率余量（PHR）可反推出，第二組發(fā)射功率最高（約為11dbm，12.5mW），第四組次之，第三組最低。 可見，第四組（α：0.7，Po_pusch：-82）時，可獲得較多的平均RB占用，以及適中的手機(jī)發(fā)射功率（與現(xiàn)網(wǎng)設(shè)置相差不大），其他三組雖然手機(jī)發(fā)射功率較低或MCS較高，但因占用RB數(shù)較少，導(dǎo)致整體下載速率較低。 1. 分段指標(biāo)統(tǒng)計情況 (1)、分段平均RB數(shù)對比 對測試log中各電平區(qū)間平均上行占用RB數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)，第四組參數(shù)時絕大部分區(qū)段平均RB數(shù)占用最高，在-105～-110dbm區(qū)間占用RB數(shù)明顯抬高，結(jié)合PUSCH最大RB數(shù)理論計算（以RSRP發(fā)現(xiàn)功率9.2dbm，8T8R，2*2MIMO計算），第四組參數(shù)在-110dbm時為RB數(shù)拐點（-110dbm前功率余量可支撐100RB，之后支撐RB數(shù)下降）,與實際測試情況相一致。第二組在-86dbm后，因單RB過高功率消耗，終端功率余量已不足以再支撐100個RB。 (2)、分段平均功率余量、MCS24階占比對比 從分段平均功率余量統(tǒng)計看，在-110dbm時，各組參數(shù)下終端均以最大發(fā)射功率發(fā)射（23dbm）。其中，第三組（0.8，-97）整體發(fā)射功率較小，結(jié)合MCS24階占比看，可見第三組在電平較好時高階占比較高；在-95～-105dbm電平區(qū)間時，終端接近最大功率發(fā)射，第四組MCS高階占比明顯優(yōu)于其他幾組。 (2)、分段平均速率對比 由分段上傳速率統(tǒng)計可看出，閉環(huán)功控模式下，各組參數(shù)整體速率變化影響不大，但第四組參數(shù)因在-95dbm以上能分配較多RB數(shù)，速率較其他各組設(shè)置始終領(lǐng)先在100kbps以上，且隨著電平下降、呈線下下降趨勢；-95dbm以下，各組參數(shù)整體都成指數(shù)下降趨勢。 由以上測試情況對比，可以看出，第四組參數(shù)整體RB占用、上傳速率優(yōu)于現(xiàn)網(wǎng)原始參數(shù)設(shè)置以及其他三組設(shè)置。 1. 后臺指標(biāo) (1)、KPI指標(biāo)對比 為避免對網(wǎng)絡(luò)的影響，參數(shù)修改驗證均在非忙時進(jìn)行，四組參數(shù)自1月4日12:00起分為四個時段進(jìn)行修改及測試驗證，提取后臺指標(biāo)對比可見修改前后無線側(cè)KPI指標(biāo)均在正常波動范圍內(nèi)，第二組因發(fā)射功率較低RRC建立成功率略有下降，第四組指標(biāo)最好。 (2)、干擾對比 通過觀測調(diào)整前后上行干擾無變化，系統(tǒng)上行每個PRB上檢測到的干擾噪聲的平均值均在-110dbm左右。 （3）、調(diào)制方式對比 除第二組16QAM的TB數(shù)占比略有下降外，其他組均較為平穩(wěn)，其中，第四組的16QAM的TB數(shù)占比較實驗的其他三組數(shù)據(jù)提升明顯。 （4）、用戶數(shù)、業(yè)務(wù)量對比 開始時間 平均激活用戶數(shù) (無) 上行平均激活用戶數(shù) (無) 上行最大激活用戶數(shù) (無) 下行平均激活用戶數(shù) (無) 下行最大激活用戶數(shù) (無) 小區(qū)內(nèi)的平均用戶數(shù) (無) 最大激活用戶數(shù) (無) 01/04/2015 09:00:00 10.18 5.59 168 5.97 136 305.79 185 01/04/2015 10:00:00 11.52 6.42 190 6.77 154 351.61 206 01/04/2015 11:00:00 12.09 7.29 201 6.15 155 384.88 222 01/04/2015 12:00:00 12.89 7.80 217 6.73 155 388.90 237 01/04/2015 13:00:00 13.93 8.62 227 7.10 167 395.28 246 01/04/2015 14:00:00 14.67 8.86 209 7.82 156 384.80 228 01/04/2015 15:00:00 14.27 8.07 191 8.36 159 402.66 213 01/04/2015 16:00:00 13.61 7.82 205 7.71 162 425.29 223 調(diào)整前后上、下行流量呈上漲趨勢，上、下行平均每秒激活用戶數(shù)略微上漲，可見功控調(diào)整前后無線環(huán)境相對公平、穩(wěn)定，統(tǒng)計結(jié)果具備一定可靠性。 【建議與總結(jié)】 本次功控實驗旨在驗證現(xiàn)網(wǎng)功控參數(shù)設(shè)置的優(yōu)劣性以及需求更佳的功控參數(shù)設(shè)置，通過理論分析得出的四組參數(shù)與現(xiàn)網(wǎng)設(shè)置對比總結(jié)、建議如下： 1、在維持現(xiàn)網(wǎng)Po_pusch：-87dbm不變時，第一組、第二組alpha減小或增大（取值0.7、0.9）情況下，因MCS高階占比或RB數(shù)占用過少，導(dǎo)致上傳速率低于現(xiàn)網(wǎng)設(shè)置，實際測試結(jié)果與理論分析相一致； 2、在維持alpha：0.8不變時，第三組改變Po_pusch值（取值-97dbm）情況下，雖然功率余量較現(xiàn)網(wǎng)足以支撐更多RB占用，且具備較高的MCS調(diào)整方式，但在電平下降時（-100dbm以下），因網(wǎng)絡(luò)預(yù)期接受功率較小，SINR值較低，系統(tǒng)調(diào)度分配RB數(shù)較少，進(jìn)而影響整體上傳速率，導(dǎo)致上傳速率低于現(xiàn)網(wǎng)配置值； 3、通過以上測試及后臺指標(biāo)對比發(fā)現(xiàn)，第四組功控參數(shù)（α：0.7，Po_pusch：-82）在具備更多RB占用、更高上傳速率的優(yōu)勢下，對現(xiàn)網(wǎng)干擾及KPI指標(biāo)無影響（無線掉線率略有改善），優(yōu)于其他三組及現(xiàn)網(wǎng)設(shè)置，較現(xiàn)網(wǎng)設(shè)置（α：0.8，Po_pusch：-87）上行速率提升116kbps，建議在業(yè)務(wù)量中等區(qū)域應(yīng)用。