范颖丽

摘要:LTE网络是移动互联网重要的数据传输网络,为了能够使LTE网络更好地服务于用户,带给用户极速的上网体验,就需要对LTE网络进行有效地优化工作,确保网络的流畅、快速。本文主要分析了当前的网络现状,从CQI指标优化方面入手,探讨了改善LTE无线信号质量方面的优化方案,并以具体的案例对其优化方案进行有效分析。

关键词:LTE;网络优化;分析;案例

引言

近年来,随着运营商对LTE网络投资的不断加大,LTE网络商用规模越来越大,为给用户提供更好的业务感知和体验,网络的不断调整与优化显得至关重要。在LTE网络建设初期,一般都是通过DT测试来发现覆盖差小区并进行针对性优化。但是此方法费时费力,仅能测试到路面覆盖情况,却无法真实反映小区的实际覆盖状况。而话统CQI(信道质量指示)是无线信道的通信质量的测量标准,可在一定程度上反映小区的无线信号质量,通过话统CQI能识别出覆盖差小区并进行优化,即方便又省时省力。基于此,文章结合现网,对LTE中的CQI质差优化进行探索和实践,以提升LTE网络质量。

1网络现状分析

LTE物理共享信道PDSCH支持3种编码方式:QPSK、16QAM和64QAM,编码方式越高,所要求的信道条件越好。由于下行调度是由eN-odeB决定的,而eNodeB作为发射端并不知道信道条件如何,信道质量需要UE来反馈,为此引入CQI的概念。CQI是由UE测量的下行信道质量,本质上反映了当前的信道质量,即:当前支持的信道效率越低,表明信道质量越差。提升CQI从根本上需要提升SINR。协议把这个信道质量化成0-15的序列。CQI不仅与SINR有关,还与UE的接收机灵敏度有关。

CQI和PDSCH调度方式是相对应的。其中,CQI在1-6之间对应QPSK,7-9时对应16QAM,10-15时对应64QAM。调度方式不同,支持的下行速率能力也不同。

从现网指标统计来看,全网CQI小于10的小区占比较高,目前全网指标为16.57%。为保证用户的数据业务感知,提升下行业务速率,需要对现网小区CQI指标进行提升。

2 0{21优化提升方案

CQI是由LIE上报。对于FDD-LTE终端,目前外场使用最多的是高通芯片。终端上报CQI的算法基站侧并不了解,因此无法控制终端侧行为。基于外场的测试经验及与CQI相关因素,总结以下优化方案。

2.1网络覆盖优化

CQI是LIE根据SINR上报,所以可通过提升SINR来提升CQI。常规网络优化包括RF优化和调整参考信号功率。RF优化主要是通过调整基站天线方向角、下倾角来调整实际覆盖效果;参考信号功率调整可以控制或增强小区覆盖。另外,小区合并也可避免同频干扰,提升SINR。

RF优化同时也要注意越区覆盖,控制无主导信号,进一步降低相邻小区的干扰。不要仅把SINR这一项指标作为RF质量的衡量标准,还要考虑邻区干扰,也要通过MR/CDT数据来衡量。

2.2同步方式修改

在LTE中,时钟同步有两种同步方式:频率同步和相位同步。

(1)采用时间同步模式时,通过GPS的时间来保证时间同步,基站根据时间来校正频率,频率产生时间,时间反过来可以校正频率:接收者可以根据发送者的时间信息来校正自己的频率与发送者一致。

FDD-LTE要求:frequency accuracy为50ppb,时间同步时同步周期最大为30s,对GPS提供同步信号的稳定性要求比较高,如果长时间收不到GPS信号,会造成同步信号质量下降,从而造成扇区间干扰。

(2)采用频率同步模式时,不同小区之间的时间是不一致的,会有一定概率的RS信号在时域上错开,从而提高MR测量SINK。

设置为频率同步时,会比设置为相位同步时好一些。

同步方式由时间同步修改为频率同步后,SINK会抬升,相应CQi也会抬升。从多个商用局的测试数据看,修改同步方式后,路测SINK平均抬升2dB左右,CQi平均抬升约1阶。实际话统CQi平均值抬升约0.5阶。

2.3PA/PB修改

终端上报CQi值与PA相关,一定程度上增大PA可以提升网络的CQi值。在下行功率的计算中,PA、PB参数用于定义A类B类符号的功率增益,但是基于CQi的定义可以理解推导出,当业务信道的功率增益增加时,CQi也会同步改善。某业务区PA从原来的0dB降低到-3dB,PB参数保持不变,CQi大于7的比例明显下降,这反向说明提升PA会对高阶优良比改善有帮助。

PA/PB修改需要注意以下两点:

(1)如果PA设置过大,可能会导致实际发射功率逼近RRU额定功率,不得不降低RS信号功率,这有可能影响覆盖率;

(2)PB的调整对CQi的影响相对PA小一些。

2.4 DR.X开关关闭

DRX功能最初的目的是为了省电,但对大屏智能手机而言,DR_X的节电功能影响并没有确定的量化数据。

DR.X对CQI的统计有以下几方面影响:

(1)UE在DRX的sleep态是不会上报CQi的,所以关闭DRX后,CQI的上报次数会减少。

(2)按照DRX的机制,当UE将数据调度结束,持续一段时间没有数据调度就进入sleep态。如果逻辑上推导全网用户的业务模型一致,处于覆盖近点的用户速率会更快,将在更短时间内把数据调度完毕进入sleep态,不再上报高阶CQI:对于覆盖远点用户,下载速率慢,相同数据量需要更长的时间进行调度,更晚进入sleep态,上报更多的低阶CQI。所以在DRX开启后,CQI优良比会下降。

关于DRX功能提出如下建议:

(1)DR.X打开,会导致CQI降低。建议关闭DRSX开关。

(2)在DRX必须要开的前提下,尽量将DRX的激活时间拉长。

2.5 CQI周期修改

涉及CQI上报周期的有三种算法:固定CQI上报周期、周期CQI自适应与周期CQI自适应优化。其中,固定CQI上报周期默认的CQI上报值为40ms,周期CQI自适应与周期CQI自适应优化的上报周期和占用RB数随用户数不同而不同。

CQI上报周期算法会影响CQi上报个数,三者的关系为:

周期CQi自适应个数>周期CQi自适应优化>固定CQi算法(默认40ms)。

在某些场景下,可以针对TOP差小区拉长CQi上报周期,TOP好小区缩短CQi上报周期,来优化CQI指标。

调整周期性CQI的上报周期,对CQI的优良比也有帮助。

(1)理论上,调整某个小区的CQI上报周期,对于CQI优良比并不会有直接改变。而且,CQI上报周期被拉长,对MSC编码方式的调整不敏感,对下载速率有一定的影响。

(2)但是,可以根据不同的小区上报不同的CQI上报周期,针对CQI差的区域加大周期,减少其上报次数;对CQI好的区域缩短周期,增加其报次数。

2.6采用TM2传输模式

目前,外场对于2T小区,普遍采用TM3内自适应的配置方式;对于1T小区,普遍采用TM1的设置。另外还有TM2方式,使用较少。集中模式的适应场景见表1。

可以看到,TM2使用发射分集方式,适用于信道质量不好的时候,如小区边缘。对于覆盖质量不好的小区如农村地区,采用TM2可以对CQi优良比有较大的帮助。需要注意:使用TM2对小区吞吐率有较明显影响,因为无法调度双流,从某种角度看是牺牲容量换区覆盖。

TM2模式下,平均CQi上报值高于TM3模式。

3具体案例

对现网各小区的CQI指标进行统计,选取CQI<10占比较高的Top小区进行参数优化验证。针对4个小区站点,实施四类优化方案,验证参数修改前后的CQI指标变化情况,对比一周指标(每天6忙时)。

(1)把某地站点的PA从-3调整为0;PB从1调整为0进行验证,CQI均值从8.7提升到9.6。

(2)把某地站点传输方式从固定模式3修改为固定模式2进行验证,CQI均值略有提升,从9.81提升到9.89。

(3)把某地站点时钟同步方式从相位同步改为频率同步进行验证,CQI均值略有改善,从9.8提升到10.3。

4结束语

总之,在LTE网络普及发展的当下,其网络优化技术极为重要。国家电信部门和相关技术部门需要针对我国LTE网络建设过程中存在的问题进行重要探究,并依据实际情况合理设置优化方案,提高网络通讯质量,实现通讯技术的跨越式发展。随着LTE网络的商用进程提速,将有越来越多的网络优化新思路和新手段等待挖掘。