小區(qū)支持大量終端接入

配置小區(qū)支持大量LTE終端RenFeng

2014/1/24前言

福州市諾基亞通信設(shè)備區(qū)域已開通超過1000個LTE站點，需要檢查和修改對應(yīng)的參數(shù)，保證重點用戶和大規(guī)模試商用后大量用戶的使用UE容量支持相關(guān)參數(shù)

調(diào)整對UE容量的支持涉及到的主要是上、下行控制信道部分的參數(shù)，即下行PDCCH相關(guān)，以及上行PUCCH、Prach相關(guān)部分的參數(shù)。 PUCCH需要考慮的主要是CQI資源、SR資源、PUCCH占用PRB數(shù)等。 Prach需要考慮的是prachconfigurationindex，以及prachfrequencyoffset等。 PDCCH需要考慮的是symbol的數(shù)量，下行每TTI調(diào)度的用戶數(shù)。上行資源參數(shù)優(yōu)化上行資源參數(shù)優(yōu)化

LTE中，UE需反饋的信道狀態(tài)信息CSI(Channelstateinformation)分別有CQI、RI和PMI。這些信息反饋的主要目的，是提供eNB下行信道估計，以便于更好的調(diào)度資源。

上行資源最關(guān)鍵的是PUCCH的資源配置，決定PUCCH資源需求的因素主要是2方面：CQI資源和SR(schedulingRequest)資源。

其次上行資源還需要關(guān)心接入信道prach的配置。

上行資源參數(shù)優(yōu)化–CQI

CQI的上報，分為周期性上報和非周期性上報2類，兩種上報方式都要打開，實現(xiàn)互補：可以配置用戶在被調(diào)度時非周期上報CQI，而周期性上報可以提供固定周期的，但相對粗糙一些的信道狀態(tài)。

周期性上報時，如果UE正好有UL的數(shù)據(jù)發(fā)送，則CQI會在PUSCH里傳，否則會占用PUCCH資源。

周期性上報，對應(yīng)設(shè)置的參數(shù)為： cqiPerNp=20(20ms) periodicCqiFeedbackType=wideband

要打開非周期上報，需設(shè)置對應(yīng)的參數(shù)：

CQIAperEnable=true cqiAperMode=FBT2上行資源參數(shù)優(yōu)化–CQI

CQI資源和其支持的用戶數(shù)的算法是：支持的用戶數(shù)=nCqiRb*ULsubframenumber*cqiPerNp/10*CQIperPRB nCqiRb指為CQI分配的RB數(shù)。

ULsubframenumber目前上下行是1:3，所以每幀有2個上行子幀。 cqiPerNp如前文所示，設(shè)置為20ms CQIperPRB，每個PRB有6個CQI資源，注意，打開drx后，此資源減半，所以為3。

上行資源參數(shù)優(yōu)化–CQI

假設(shè)每個小區(qū)支持100個用戶，則建議調(diào)整的CQI相關(guān)參數(shù)為： nCqiRb=4。

cqiPerNp=40ms CQIperPRB，不變?yōu)?。

按照上面的設(shè)置，代入公式計算，支持的用戶數(shù)為96，基本滿足要求。上行資源參數(shù)優(yōu)化–SR

每個SR周期支持的active用戶數(shù)=ROUNDUP(No.ofULframeper10ms*cellSrPeriod(ms)/10,0)

*n1PucchAn

No.ofULframeper10ms按照現(xiàn)在上下行1:3的配置，還是2 CellSrPeriod指小區(qū)SR的周期，默認是20ms。 n1PucchAn指ACK/NACKoffset，默認是36。

SR(SchedulingRequest)對上行資源的要求是：上行資源參數(shù)優(yōu)化–SR

假設(shè)每個小區(qū)支持100個用戶，則建議的SR相關(guān)參數(shù)為： cellSrPeriod=20ms。

n1PucchAn=36

按照上面的設(shè)置，代入公式計算，支持的用戶數(shù)為144，滿足要求。上行資源參數(shù)優(yōu)化–PUCCHsize

根據(jù)上述的SR和CQI資源參數(shù)設(shè)置，需要計算出總計需要的PUCCH資源

MaxPucchResourceSize=nCqiRb+roundup{[((rounddown(((maxNrSymPdcch*12-4)*dlChBw-roundup(phichRes*(dlChBw/8))*

12-16)/36))+n1PucchAn-pucchNAnCs*3/deltaPucchShift)*deltaPucchShift]/(3*12)}+roundup(pucchNAnCs/8)

代入計算后，PUCCH所需的PRB數(shù)為12。上行資源參數(shù)優(yōu)化–prach

Prach固定占用了6個RB，72個子載波，1.08Mhz。Prach的位置由Prachconfigurationindex

PrachFrequencyoffset兩個RRC層的參數(shù)確定。上行資源參數(shù)優(yōu)化–prach

20M帶寬，100個PRB，按照上面的PUCCH資源需求，需12個PRB，分別位于20M的兩端各6個PRB。建議設(shè)置適當(dāng)?shù)腜rachfrequencyoffset，使得Prach的6個PRB在頻域上緊貼著PUCCH。 PrachFreqOff的設(shè)置原則： roundup(MaxPucchResourceSize/2)ifitislocatedattheloweredge ulChBw-6-roundup(MaxPucchResourceSize/2ifitislocatedattheupperedgeofthePUSCHarea

即，按照12個PUCCH的PRB計算，offset為6，或者88。

上行資源參數(shù)優(yōu)化–prach

根據(jù)福建客戶的要求，現(xiàn)網(wǎng)的無線規(guī)劃里：

宏站采用format0

室分采用format4

即宏站的prach位于上行子幀，室分的prach位于特殊子幀的UpPTS。

上行資源參數(shù)優(yōu)化–prach

室分采用format4，prach在特殊子幀，prachfrequencyoffset可以設(shè)為0 prachConfIndex=51or52，根據(jù)各地的要求設(shè)定 prachFreqoff=0

宏站采用format0，需要按照PUCCH所需資源設(shè)置prachfrequencyoffset

prachConfIndex=3or4，根據(jù)各地的要求設(shè)定 prachFreqoff=6或者88

如果宏站不按照上述原則設(shè)置頻偏，會有什么問題呢？

假設(shè)設(shè)置大于6，如設(shè)置為12，那么PUSCH的資源會分為2段，6個PRB位于PUCCH和PRACH之間，其他PRB集中在一起。這樣會影響峰值速率測試的結(jié)果，也會影響PUSCH分配的效率。

假設(shè)設(shè)置小于6，會導(dǎo)致Prach和PUCCH重合，參數(shù)無法下發(fā)。

上行資源參數(shù)優(yōu)化–prach

此外，prach的資源相關(guān)還有一個參數(shù)raNondedPreamb，它定義了rapreamble的數(shù)量。LTE的接入分為競爭性接入和非競爭性接入，后者主要用于切換等場合。

競爭性接入的preamble+非競爭性接入的preamble=64個。

如果設(shè)置raNondedPreamb=64，則全部ra資源用于競爭性接入。CMCC集團測試的不少場景，要求切換是基于競爭性的，可以這么設(shè)置。

默認的設(shè)置為40，即預(yù)留24個ra資源給非競爭性接入(如切換等)使用，由于ra資源在無線連接完成后會釋放掉，所以40個已經(jīng)足以滿足接入使用，建議依照原始設(shè)置。

上行資源參數(shù)優(yōu)化

上行參數(shù)匯總(部分默認的參數(shù)未列出)： nCqiRb=4 cqiPerNp=40ms cellSrPeriod=20ms。

n1PucchAn=36

室分 prachConfIndex=51or52，根據(jù)各地的要求設(shè)定

室分 prachFreqoff=0

宏站

prachConfIndex=3or4，根據(jù)各地的要求設(shè)定

宏站 prachFreqoff=6

下行資源參數(shù)優(yōu)化下行資源參數(shù)優(yōu)化 PDCCH承載上、下行的調(diào)度分配信息。一條PDCCH信道在一個聚合的CCE上發(fā)送，視乎UE的無線質(zhì)量，聚合分別需要1/2/4/8個CCE。PDCCH聚合的樹形結(jié)構(gòu)如下：

下行資源參數(shù)優(yōu)化 PDCCH可分配的CCE數(shù)和以下因素相關(guān)：分配給PDCCH的符號數(shù)(1~3，相關(guān)參數(shù)maxNrSymPdcch)PHICH和PCFICH的占用資源數(shù)。按照每用戶平均占用3個CCE（50%加擾）的仿真原則，PDCCH的符號數(shù)，及其支持的單小區(qū)同時調(diào)度的用戶數(shù)量如下：

PDCCH的符號數(shù)CCE數(shù)量支持的調(diào)度用戶數(shù)(仿真結(jié)果)CFI=1217CFI=25518CFI=38829下行資源參數(shù)優(yōu)化

此外，還需關(guān)注下行每個TTI可以調(diào)度的用戶數(shù)，可以按照默認設(shè)置： maxNumUeDl=8 maxNumUeDlDwPTS=4

一個TTI沒有調(diào)度到的用戶將會在下一個TTI里調(diào)度。

因此，根據(jù)