LTE速率提升思路

1、、概述下載速率是衡量LTE網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)最重要的實(shí)測(cè)指標(biāo)，現(xiàn)場(chǎng)很多優(yōu)化工作也是圍繞這個(gè)指標(biāo)進(jìn)行的，因此掌握下載速率提升的方法是前臺(tái)測(cè)試分析工程師必備的技能之一。本文從整體思路上對(duì)下載速率進(jìn)行分析，便于大家理清思路，但對(duì)具體的技術(shù)手段并不詳細(xì)展開(kāi)。為了使分析過(guò)程更有條理性，我們把影響下載速率的因素分為靜態(tài)和動(dòng)態(tài)兩種，所謂靜態(tài)因素，相當(dāng)于CQT定點(diǎn)測(cè)試環(huán)境下終端峰值速率的限制因素；動(dòng)態(tài)則定義為終端移動(dòng)環(huán)境下影響終端速率的其他因素，例如切換、TAU等；另外優(yōu)化過(guò)程中還需要考慮到一些不太常見(jiàn)的特殊情況。、靜態(tài)因素及其解決方案靜態(tài)環(huán)境下的峰值速率是可以較準(zhǔn)確地計(jì)算的，我們從它的計(jì)算公式入手進(jìn)行分析:TD-L

2、TE傳輸速率=每TTI傳輸速率*調(diào)度次數(shù)2.1. 每TTI傳輸速率每TTI傳輸速率的影響因素有：每TTI可用于傳輸數(shù)據(jù)的RE數(shù)量、調(diào)制編碼方式、TM模式等。每TTI可用的RE數(shù)量每TTI可用的RE數(shù)量二時(shí)頻域最大RE數(shù)量-開(kāi)銷信道RE數(shù)其中，最大RE數(shù)量受限于帶寬、幀結(jié)構(gòu)及子幀配比，優(yōu)化過(guò)程中除非整體網(wǎng)絡(luò)開(kāi)級(jí)，一般不能更改；開(kāi)銷信道主要包括PHICH、RS信號(hào)、PDCCH、PBCH、PCFICH、PSS/SSS等，這些信令開(kāi)銷也是固定的，無(wú)法優(yōu)化（其中PDCCH的數(shù)量可以自行設(shè)置，但現(xiàn)網(wǎng)一般都配置為動(dòng)態(tài)的，無(wú)需優(yōu)化）。因此，了解了LTE各開(kāi)銷信道占用RE的位置及數(shù)量，有助于我們加深對(duì)LTE理論

3、的理解，但無(wú)法據(jù)此開(kāi)展下載速率方面的優(yōu)化工作。?調(diào)制編碼方式下行調(diào)制方式有QPSK、16QAM和64QAM三種，三種調(diào)制方式下對(duì)應(yīng)每個(gè)符號(hào)的比特?cái)?shù)分別為2/4/6,當(dāng)然，調(diào)制階數(shù)越高，所要求的信道質(zhì)量越高。另外還規(guī)定了32種MCS,其中MCS0-28共29種用于數(shù)據(jù)初始傳輸過(guò)程，不同的MCS傳輸效率不同。終端根據(jù)接收到的RS信號(hào)，在保障一定BLER的情況下，得到下行接收信號(hào)的SINR,終端廠家根據(jù)各自的BLER-SINR仿真表，將SINR映射成015共16個(gè)等級(jí)的CQI,并上報(bào)。eNB根據(jù)不同的CQI等級(jí)選擇最有效的調(diào)制和編碼方式，MCS和調(diào)制方式確定后，編碼效率就確定了。下圖是目標(biāo)BLER為

4、10%情況下的等效SINR和CQI、調(diào)制方式、編碼效率的對(duì)應(yīng)關(guān)系:等數(shù)SN咱值(BLER=10%)CQIindexmodulotionroderatem1024efficiency0outofrange1-fi.71-11QPSK780.15232QPSK12。0.2344|-115mQPSK19*03770D.B74QPSK3080.60160.715QPSK4490.8770252。QPSK&021.17S84m67l1GQAM3781.47666.431815QAM4901.91418.326916QAM6162.406310.310s4QAM4662.730512.2254QA

5、M5673.32Z312F64QAM6663,902315al1364QAM7724.523417.14G4QAM8755.115219.8115&4QAM9485.5547?TM模式傳輸模式是針對(duì)單個(gè)終端的，同小區(qū)不同終端可以有不同傳輸模式。eNB自行決定某一時(shí)刻對(duì)某一終端采用什么傳輸模式，并通過(guò)RRC信令通知終端,不同的傳輸模式適用于不同的場(chǎng)景，抗干擾性能和傳輸效率也不同：Rode傳箱模式|技術(shù)描述1單天嫻惶信息通過(guò)單天線進(jìn)行發(fā)送無(wú)公而該避通道室分系統(tǒng)的富內(nèi)站2發(fā)射分第R-信息的多個(gè)信號(hào)酣峰分別酗多博箸特性相5J蛭的信通進(jìn)行發(fā)送信噎廟里不好時(shí).如小區(qū)瞬3并訐空向堡附i源不向富信圜髓

6、.制拇*版逋定的信道喈蛻硝技射僭號(hào)信道府里高且空間獨(dú)立性眼才4掰壞金局塞用flffi提璃反慵倩通倩息，發(fā)射斷用物息港行俱號(hào)總處圖以聲生之間獨(dú)立性瓦港聊寓息空閶獨(dú)立性曬。廣璃睜止時(shí)性恁好§承用站便電相呼捕馥源將多個(gè)蜘1旅發(fā)送給不用用戶摘股強(qiáng)利用多根天線時(shí)干擾檄施樹(shù)行聯(lián)消林岫電6隼層閉壞空間復(fù)用終端反灌目二1時(shí)，發(fā)射來(lái)用層挑18碼，便具造應(yīng)當(dāng)菌的信遹T單潦BBarnfrtrrrwig友時(shí)斌利用上行信號(hào)來(lái)的計(jì)不行信道"征，在下行信號(hào)漁送時(shí)，E根天線上乘以相應(yīng)的博征稅值，使其天饗犍用信號(hào)具有質(zhì)束喉形效果信言孱里不好時(shí)，如小區(qū)嫂e喀B&arnfonrtig精合復(fù)用和智能天線技

7、術(shù)，迸行多路誠(chéng)策喊H續(xù)送，氏提高用戶信與星度,W提高用戶的崎值碉終端根據(jù)當(dāng)前無(wú)線信道質(zhì)量，向eNB反饋CQI,如有必要還需反饋PMI/RI,eNB根據(jù)收到的信息，結(jié)合各類TM模式的轉(zhuǎn)換門限，為UE選擇合適的TM模式。如果CQI正常的情況下，終端并未采用我們期望的TM模式，可以檢查一下TM轉(zhuǎn)換門限參數(shù)。2.2. 調(diào)度次數(shù)調(diào)度次數(shù)體現(xiàn)了終端對(duì)基站資源的占用情況，占用越多，速率越高。該次數(shù)受限于基站時(shí)頻域的最大調(diào)度次數(shù)及具體的調(diào)度算法。?頻域最大調(diào)度次數(shù)頻域上以RB為單位進(jìn)行調(diào)度，因此最大頻域調(diào)度次數(shù)受限于帶寬，以20M帶寬為例，最大的頻域調(diào)度次數(shù)為100個(gè)RB。對(duì)于特定的系統(tǒng)，帶寬確定后頻域的最大

8、調(diào)度次數(shù)就固定了，無(wú)法優(yōu)化。?時(shí)域最大調(diào)度次數(shù)時(shí)域上以1ms為單位進(jìn)行調(diào)度，下行最大調(diào)度次數(shù)由子幀配置與特殊子幀配比決定。幀配比配置ULTLCbkJfliT11BUFfexiadicj.'t?"片1EIIIDL3466T99o5-工工LSTJ修EN£uUUt5工二BtrIfiJ)LED25xtD5TJDDU15u口D,10HEDxt|D一D-D；DR;*T5ns.DDD5躥3EZS-D*nsDrjD!21rAVuS5.H<0例如：當(dāng)子幀配比為2時(shí)，每10ms有6個(gè)下行子幀，1秒內(nèi)有600個(gè)下行子幀，在不考慮特殊子幀的情況下，時(shí)域最大調(diào)度次數(shù)為600.寺殊子幀配

9、置協(xié)議規(guī)定，當(dāng)特殊子幀中DwPTS的符號(hào)數(shù)大于等于9的時(shí)候，DwPTS也可以用來(lái)傳輸下行數(shù)據(jù)，此時(shí)也需要考慮特殊子幀的調(diào)度次數(shù)。例如：當(dāng)子幀配比為2、特殊子幀配比為7時(shí)，由于每10ms有兩個(gè)特殊子幀，因此特殊子幀每秒的調(diào)度數(shù)為200,加上下行子幀的600,時(shí)域最大調(diào)度數(shù)為800次/秒。?調(diào)度算法一個(gè)小區(qū)同時(shí)為多個(gè)用戶服務(wù)，如何為這些無(wú)線用戶的各種分組業(yè)務(wù)合理分配無(wú)線資源就是調(diào)度算法需要解決的問(wèn)題。好的算法在保證用戶業(yè)務(wù)QOS前提下，盡可能提高系統(tǒng)的公平性與吞吐量，即提高系統(tǒng)容量的同時(shí)，必須使各個(gè)用戶盡可能公平地共享無(wú)線資源。目前有三種調(diào)度算法：1、最大載干比算法（MaxCI）:根據(jù)用戶信道質(zhì)量

10、好壞來(lái)進(jìn)行調(diào)度。2、輪詢算法（RR）:保證小區(qū)內(nèi)用戶按某種確定的順序循環(huán)占用等量的無(wú)線資源。3、比例公平算法（PF）:綜合考慮用戶的信道質(zhì)量情況、當(dāng)前需要傳送的數(shù)據(jù)量?，F(xiàn)網(wǎng)一般采用PF算法，對(duì)于我們?nèi)粘＠W(wǎng)測(cè)試來(lái)說(shuō)，當(dāng)前需要傳送的數(shù)據(jù)量肯定滿足最大調(diào)度的要求，因此影響我們實(shí)際調(diào)度次數(shù)的主要就是信道質(zhì)量，也即SINR。正常情況下的一輪拉網(wǎng)測(cè)試，對(duì)于20M帶寬，頻域調(diào)度次數(shù)可達(dá)到90左右；對(duì)于子幀配比2特殊子幀配比7,時(shí)域調(diào)度次數(shù)可達(dá)到740次/秒左右。如果SINR無(wú)異常波動(dòng)，調(diào)度次數(shù)偏離這個(gè)數(shù)值太多，則可能是由于測(cè)試時(shí)段下用戶數(shù)太多，此時(shí)的下載速率測(cè)試值不能反映實(shí)際的網(wǎng)絡(luò)水平，僅供參考。綜上，以

11、CDS測(cè)試軟件為例，我們?cè)诜治鲞^(guò)程中需要關(guān)注的幾個(gè)主要方面如下圖：SAType:子幀配置SSP:特殊子幀配置TMMode:TM模式DLGrantNum/s:時(shí)域上每秒調(diào)度數(shù)RBNum/slot:頻域上RB調(diào)度數(shù)AveMCS:平均MCSCRSRSRP:RS信號(hào)的RSRP強(qiáng)度CRSSINR:RS信號(hào)的SINR值以上幾個(gè)值是我們?cè)诜治龅退俾实臅r(shí)候需要重點(diǎn)關(guān)注的2.3. 無(wú)線信道質(zhì)量的優(yōu)化總的來(lái)說(shuō)，無(wú)線信道質(zhì)量決定了調(diào)制編碼方式、TM方式、資源調(diào)度等方面，進(jìn)而影響終端的下行速率，因此如何改善無(wú)線信道質(zhì)量是我們優(yōu)化工作中的重中之重。衡量無(wú)線信道質(zhì)量的關(guān)鍵指標(biāo)就是SINR,實(shí)際上，現(xiàn)場(chǎng)絕大多數(shù)前臺(tái)工作均圍

12、繞SINR的提升來(lái)開(kāi)展。提高SINR值，可以從以下幾個(gè)方面來(lái)著手分析：?同頻鄰區(qū)電平是否高于服務(wù)小區(qū)產(chǎn)生這種情況時(shí)，SINR一般會(huì)將到0以下，嚴(yán)重影響下載速率，可從兩個(gè)方面來(lái)核查：a）鄰區(qū)漏配；b）切換參數(shù)設(shè)置不當(dāng)，同頻CIO過(guò)大或過(guò)小。同頻設(shè)置CIO會(huì)導(dǎo)致過(guò)早或過(guò)晚切換，這兩種情況都可能造成鄰區(qū)RSRP高于服務(wù)小區(qū)，嚴(yán)重影響SINR和速率。因此,同頻鄰區(qū)之間強(qiáng)烈建議不設(shè)CIO。?模三干擾同頻鄰區(qū)的PCI與主服務(wù)小區(qū)產(chǎn)生模三干擾，且兩者的RSRP相差不大。重疊覆蓋重疊覆蓋是造成SINR差的最主要原因，也是最難以處理的一個(gè)我們先來(lái)看看SINR和鄰區(qū)個(gè)數(shù)的關(guān)系，以下是多個(gè)網(wǎng)格的F頻段鎖頻測(cè)試數(shù)據(jù)匯

13、總分析結(jié)果:SINR和鄰區(qū)個(gè)數(shù)關(guān)系2500-10.00和區(qū)個(gè)批。用居小盤轉(zhuǎn)區(qū)個(gè)躺工一寺區(qū)個(gè)題3缽歸個(gè)數(shù)器一并區(qū)個(gè)數(shù)5部這個(gè)前6錦區(qū)力鬟7鈍抵卜就B-1500圖中X軸是鄰區(qū)與服務(wù)小區(qū)的RSRP差值（差值為負(fù)的是鄰區(qū)漏配），丫軸是SINR,可見(jiàn)，不論鄰區(qū)與服務(wù)小區(qū)的RSRP差值多少，個(gè)數(shù)與SINR呈線性關(guān)系，沒(méi)有明顯拐點(diǎn)。鄰區(qū)與服務(wù)器的差值，不管是6dB還是10dB,多一層鄰區(qū)SINR就惡化一點(diǎn)。減少重疊覆蓋不外乎兩種途徑：增強(qiáng)主覆蓋信號(hào)或者降低鄰區(qū)電平。具體實(shí)施辦法以天線調(diào)整為主，同時(shí)可輔以Pmax、天線權(quán)值、dlRSBoost等參數(shù)調(diào)整手段，另外調(diào)整天線方位角的時(shí)候需特別注意不要造成覆蓋盲區(qū)引

14、起投訴。外部干擾外部干擾的影響無(wú)需多說(shuō)，我們可以結(jié)合網(wǎng)管kpi等手段定位干擾區(qū)域，進(jìn)而處理異頻組網(wǎng)不同頻率間信號(hào)是正交的，實(shí)際工作中可通過(guò)改頻等手段來(lái)減少單一頻段的重疊覆蓋，這種手段的優(yōu)點(diǎn)是見(jiàn)效快、實(shí)施工作量小，缺點(diǎn)是只能臨時(shí)使用，非長(zhǎng)久之計(jì)三、動(dòng)態(tài)因素除了以上的靜態(tài)因素外，還有一些動(dòng)態(tài)因素對(duì)速率造成影響，優(yōu)化工作中也應(yīng)盡量避免：3.1 頻繁切換切換過(guò)程中，由于用戶面和信令面轉(zhuǎn)換需要一定時(shí)延，此時(shí)下載速率會(huì)有一定程度的下降。正常的切換不可避免，但如果終端頻繁切換甚至乒乓切換的話，將對(duì)速率產(chǎn)生較大影響。我們將切換事件直接呈現(xiàn)到地圖上，可以很快捷地找到頻繁切換的地段，下圖紅圈處就是頻繁切換區(qū)域：產(chǎn)

15、生頻繁切換的原因有：無(wú)主導(dǎo)覆蓋；切換參數(shù)設(shè)置不當(dāng)導(dǎo)致乒乓。其中乒乓切換常見(jiàn)的情況是由于加了正向的CIO正值而反向未相應(yīng)增加負(fù)的CIO導(dǎo)致，另外也可能是A3和A5之間來(lái)回切換，需要根據(jù)具體情況具體分析。3.2 頻繁TAU同樣地，頻繁TAU也會(huì)造成速率下降。產(chǎn)生的原因有二：a)小區(qū)TAC規(guī)劃有誤，造成TAC插花。在mapinfo上做個(gè)TAC的專題圖很容易就可以發(fā)現(xiàn)這種情況。b)TAC交界處幾個(gè)小區(qū)的主覆蓋范圍不明顯。此時(shí)需要調(diào)整天線，明確主服務(wù)小區(qū)。3.3異頻測(cè)量由于UE只有一個(gè)接收機(jī)，在同一時(shí)刻只可能在一個(gè)頻點(diǎn)上接收信號(hào)，因此當(dāng)UE需要測(cè)量異頻時(shí)，必須離開(kāi)當(dāng)前頻點(diǎn)，此時(shí)間段內(nèi)不能進(jìn)行數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，對(duì)速率的影響是顯而易見(jiàn)的。這個(gè)測(cè)量的時(shí)間由異頻測(cè)量GAP定義，有模式1和模式2兩種，模式1中TGAP