LTE上行功控實(shí)驗(yàn).doc

【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(yàn)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(shí)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?！靖婢畔ⅰ繜o【處理過程】涉及功控參數(shù)具體如下：現(xiàn)網(wǎng)設(shè)置：（：0.8，Po_pusch：-87）第一組：（：0.7，Po_pusch：-87）第二組：（：0.9，Po_pusch：-87）第三組：（：0.8，Po_pusch：-97）第四組：（：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??；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(yàn)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）?？梢?，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?？梢姡谒慕M（：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(yàn)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（：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(jì)算功率調(diào)整量，并發(fā)送給UE， UE根據(jù)功率調(diào)整量計(jì)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；(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；TF(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(jì)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(jì)算，調(diào)整更為精確，為現(xiàn)網(wǎng)采用方式，其計(jì)算方式為：f(i)=f（i-1）+pusch（i-KPUSCH），pusch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TF(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?！靖颉縋USCH信道的功控參數(shù)設(shè)置不合理，對速率有影響?！窘鉀Q方案】1. 驗(yàn)證區(qū)域及測試路線本次功控對比實(shí)驗(yàn)選取T市縣城中心區(qū)域進(jìn)行，測試區(qū)域及涉及站點(diǎn)情況如下： 共選取T市35個站點(diǎn)，105個小區(qū)進(jìn)行本次功控驗(yàn)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(shí)驗(yàn)使用cost231-HaTa路損模型計(jì)算測試區(qū)域路損情況，該模型計(jì)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(jì)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(jì)算出不同alpha取值下，P0_PUSCH需滿足電平值?？梢姡赼lpha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(yàn)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(shí)驗(yàn)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：（：0.8，Po_pusch：-87）第一組：（：0.7，Po_pusch：-87）第二組：（：0.9，Po_pusch：-87）第三組：（：0.8，Po_pusch：-97）第四組：（：0.7，Po_pusch：-82）現(xiàn)網(wǎng)（0.8，-87）為集團(tuán)建議值，本次實(shí)驗(yàn)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(yàn)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%?？梢?，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）?？梢?，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?？梢?，第四組（：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(jì)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(jì)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(jì)算（以RSRP發(fā)現(xiàn)功率9.2dbm，8T8R，2*2MIMO計(jì)算），第四組參數(shù)在-110dbm時為RB數(shù)拐點(diǎn)（-110dbm前功率余量可支撐100RB，之后支撐RB數(shù)下降）,與實(shí)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(jì)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(jì)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(yàn)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(yàn)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(shí)驗(yàn)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 09:00:0010.185.591685.97136305.7918501/04/2015 10:00:0011.526.421906.77154351.6120601/04/2015 11:00:0012.097.292016.15155384.8822201/04/2015 12:00:0012.897.802176.73155388.9023701/04/2015 13:00:0013.938.622277.10167395.2824601/04/2015 14:00:0014.678.862097.82156384.8022801/04/2015 15:00:0014.278.071918.36159402.6621301/04/2015 16:00:0013.617.822057.71162425.29223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(jì)結(jié)果具備一定可靠性?！窘ㄗh與總結(jié)】本次功控實(shí)驗(yàn)旨在驗(yàn)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(shí)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