5G优化最佳实践东莞基于智能关断和符号关断的4G节电功能验证案例Word下载.docx
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功能实现机制:
本次节电测试基于爱立信的RF智能关断、符号关断功能开启进行验证测试。
具体实现机制如下:
1.1智能关断
当本小区上用户数较少且进入某设定时间段时,关闭部分发射通道。
(如:
4T4R,关闭2个发射通道;
2T2R时,关闭1个发射通道,在退出RF智能关断时,解闭塞关闭的载波)。
eNodeB进入通道智能关断模式后,将关闭部分发射通道并提升参考信号发射功率以保障覆盖。
为了防止小区频繁进出RF智能关断,小区在RF智能关断特性生效时间段之内退出后,会延迟半小时再检查、判决该小区是否具备进入RF智能关断的条件。
由于该功能是在用户较少的情况下关闭一个通道,因此基本不会影响用户感知。
智能通道关断示意图
当小区同时满足如下三个条件时,通道智能关断触:
1.进入设定的时间段,例如可以设定为2:
00至6:
00。
2.PRB资源利用率低于设定的值,选择PRB资源利用率较低的时候关断,减少了对用户速率感知的影响。
3.RRC连接用户数低于设定的值,选择RRC连接用户数少的时候关断,同样减少了对用户速率感知的影响。
当满足如下条件之一时,通道智能关断结束:
1.设定的时间段结束,用户活跃度较高时段开启双通道,提升用户感知。
2.PRB资源利用率高于设定值,当小区资源利用率较高,智能打开双通道,提升用户感知。
3.RRC连接用户数高于设定值,当小区连接用户数较多,智能打开双通道,提升用户感知。
功能开启时间段里对于双流比指标有一定影响,可以需要根据网络优化需要,按需设定站点进入节能模式的门限值和时间段,以减小对网络带来的指标波动。
对于其他日常KPI,影响较小。
1.2符号关断
符号关断指基站在部分符号没有发送数据时,基站在这些“没有发送数据”的符号周期关闭功放,从而达到降低系统功耗的目的。
该特性分为基本符号关断和增强型符号关断。
符号关断功能需要RRU支持,增强型符号关断还需要UE支持。
基本符号关断的原理就是在RRU检测,如果当前符号不承载数据,则关闭功放。
检测是符号级的,如图1所示,在1个Slot中Symbol#1、#2、#3、#5、#6周期内可以关闭功放。
增强型符号关断模式是基站在部分子帧没有用户数据发送时,基站将这些“没有用户数据发送”的子帧配置成MBSFN子帧,实现关闭更多的符号。
如图2所示,1个MBSFN子帧可以只在Symbol#0发送参考信号,其他Symbol可以都关闭功放。
功能开启对于双流比指标有一定影响,可以需要根据网络优化需要,按需设定站点进入节能模式的门限值和时间段,以减小对网络带来的指标波动。
二、测试方案说明
2.1站点选取
本次针对东莞爱立信石龙新区站点进行功能开启验证,以下是站点的基本信息:
基站名(英文)
小区名(英文)
小区名(中文)
Site_ID
eNBId
PCI
天线通道类型
DGSLXinQu
DGSL_FE_D497849_A
石龙新区1
DGSL_FE_D497849
497849
27
2T2R
测试工具和连接说明
Agilent34970,34901card和电流钳ADP06测试工具连接图如下:
基站节电功能测试现场工具安装连接图示如下:
现场安装图1现场安装图2
2.2参数说明
提前对对测试站点进行license加载和功能激活,并配置节电参数如下为东莞测试站点的相关参数设置及说明:
ParameterName
配置
说明
sleepStartTime
0:
00
每天开始监测和切换的时间
sleepEndTime
24:
00:
每天停止监测和切换的时间(开始和结束时间设置相同则表示功能一直处于工作状态,即监测和切换)
switchDownPrbThreshold
10(%)
切换SIMO配置之前,在MIMOsleepmode的监测期间,最大下行PRB使用百分比
switchDownRrcConnThreshold
10
切换SIMO配置之前,在MIMOsleepmode的监测期间,允许用户接入最大值
switchDownMonitorDurTimer
5(min)
切换SIMO配置之前,MIMOsleep小区监测时间
switchUpPrbThreshold
15(%)
切换回MIMO配置之前,在MIMOsleepmode监测期间,最小下行PRB使用百分(switchUpPrbThreshold>
=switchDownPrbThreshold)
switchUpRrcConnThreshold
15
切换回MIMO配置之前,在MIMOsleepmode监测期间,要求用户接入最小值
switchUpMonitorDurTimer
切换回MIMO配置之前,MIMOsleep小区监测时间
可根据节能需要和每个小区话务情况,灵活设置进入节电功能参数。
●当小区同时满足如下三个条件时,通道智能关断触:
1.进入设定的时间段,例如可以设定为0:
00至5:
00,个别特殊场所火车站、学校、娱乐场所不建议关断;
节假日不建议关断。
2.PRB资源利用率低于设定的值,选择PRB资源利用率较低的时候关断,减少了对用户速率感知的影响。
3.RRC连接用户数低于设定的值,选择RRC连接用户数少的时候关断,同样减少了对用户速率感知的影响。
●当满足如下条件之一时,通道智能关断结束:
1.设定的时间段结束,用户活跃度较高时段开启双通道,提升用户感知。
2.PRB资源利用率高于设定值,当小区资源利用率较高,智能打开双通道,提升用户感知。
3.RRC连接用户数高于设定值,当小区连接用户数较多,智能打开双通道,提升用户感知。
●通道关断节能
通过减少发射通道数据降低射频单元能耗。
并有以下2个特性:
1.监测:
该功能监测一段时间内的小区流量状态,若该状态满足全部预设条件/阈值,触发节能转换。
2.转换:
该功能进行小区配置操作,全部载扇都会被更新至相同的目标配置。
2.3相关计数器说明
提前对测试站点进行license加载和功能激活,并配置节电参数如下为东莞测试站点的相关参数设置及说明:
Counter
pmMimoSleepOppTime
ReportstheamountoftimeinsecondsthecellhastheopportunitytoremaininMIMOsleepstate.
ThiscounteraccumulatesthepotentialamountoftimeacellcanchangetoSIMOconfigurationtoachieveMIMOsleepmode.
ItisreportedwhenMIMOsleepmodeissettoDETECTION.
ExistsforMOclasses:
EUtranCellFDD.pmMimoSleepOppTime
EUtranCellTDD.pmMimoSleepOppTime
pmMimoSleepTime
ReportstheamountoftimeinsecondsthecellisinMIMOsleepstate.
ThiscounteraccumulatestheactualamountoftimeacellhasbeenchangedtoSIMOconfigurationtoachieveMIMOsleepmode.
ItisreportedwhenMIMOsleepmodeissettoSOFTSWITCHorSWITCH.
EUtranCellFDD.pmMimoSleepTime
EUtranCellTDD.pmMimoSleepTime
pmMicroTxSleepTime
Timeinsecondswhennopowerisindicatedtotheradio.Thiscounterindicatesthetotalamountoftimethatpowersavings
canbeachievedwiththefeatureactivatedandradioscapableofMicroSleepTx.
(1)
2.4测试说明
通过用电流钳测试直流分配单元RRU输出端口电压电流数值,以30秒为时间间隔进行测试并记录测试结果,具体过程如下
●选取一个RRU对其DCDU上的电源输出端挂电流钳测量,记录24小时的测量电压数值。
●开启符号关断和通道关断功能后,再进行24小时测量并记录。
●通过计算得出设备功耗数值。
三、节电效果
通过电流钳准确的后处理分析小时级别的功耗对比,评估节电功能效果:
3.1功能开启前后RRU功耗对比
以下为功耗曲线图:
节电系数=100%*(1-功能开启后实际功率/功能开启前实际功率)
节电功能开启后,RRU节电效果明显。
节电功能开启前,RRU每小时的平均功耗大概为209W,开启2个节电功能后,不同时间段的功耗数值不同,尤其是进入通道关断模式之后,节电效果更加明显,节电百分比为5.06%~47.12%,日均节电系数25.6%。
1个RRU平均每小时节电50W计算,1天节电约1度电,1年节电大约360度电。
全网60000个RRU计算,全年可节约2千万度电。
3.2节电时间统计
开启节电功能后,进入节电模式的计数器节电功能启动时间统计如下:
四、多场景参数研究
为了验证功能开启对于大网的KPI影响,从前期的单个站点开启,到后期的多个站点开启的场景,分别验证了功能对于KPI的影响,更严谨分析客观影响。
4.1单站单小区KPI趋势
验证功能开启前后对于关键性能指标的影响,确保功能正常工作的同时,对KPI没有产生负面影响。
节电功能开启对日常接入、掉话、切换成功率,用户上下行吞吐率等日常指标影响不大。
以下是具体指标:
DATE
RRC_Setup_Success_Rate
ERAB_Drop_Rate
LTE_HOExe_Succ_Rate
LTE_Redirect_to_3G_Rate