4G优化案例优化控制信道提升LTE超忙小区客户感知的案例.docx
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4G优化案例优化控制信道提升LTE超忙小区客户感知的案例
优化控制信道提升LTE超忙小区客户感知的案例
XX
优化控制信道提升LTE超忙小区客户感知的案例
【摘要】：
XX超忙小区占比全国靠前，并且所占区域又是用户感知敏感区域，故XX电信成立攻关团队，进行超忙小区感知攻坚。
从LTE的上行PUCCH和下行的PDCCH分别进行研究，并取得一定效果，将在全身进行推广。
【关键字】：
超忙小区PDCCHPUCCHIRCPADDING
【业务类别】：
超忙小区优化
一、问题描述
随着网络的发展，移动终端上APP业务的丰富，尤其是微信，QQ等社交软件的应用普及会出现网络小数据量业务模型占比升高，小包业务多的现象，这样会造成MAC（MediaAccessControl）层的padding高的现象。
通过使能下行Type1功能，可以有效降低MAC层padding比例，提高RB的利用率。
本次专项特色明显，取得了一些突破和成效。
干扰是影响网络质量的关键因素之一，对通话质量、掉话、切换、吞吐量均有显著影响。
如何降低或消除干扰是网络规划、优化的重要任务。
为了降低网络干扰，提升网络质量，对PUCCHIRC参数功能进行验证，对比前后指标。
二、分析过程
由于春节客户量增加，西延动车主覆盖的800M网络，因为容量问题，频繁有用户投诉感知问题。
而同样800M主覆盖区域，但是西成高铁段感知明显好于西延动车段。
1、PDCCH功能分析和研究
1.1实现目标
LTE下行支持可以自适应支持TYPE1和TYPE0方式分配RB（ResourceBlock，资源块），下行Padding率有所降低。
1.2理论说明
Type1精准调度原理：
下行灵活调整资源分配方式，授权RB数尽量精确匹配MCS，获得更多调制增益，降低Padding；进而降低重传概率，提高系统容量。
下行Type1资源方式可以实现RB分配颗粒度为1个RB，RB数量分配后不会再向RBG取整；对于多UE（每个UE小负荷的场景）可减少Padding，提高RB利用率。
LTE下行支持可以自适应支持TYPE1和TYPE0方式分配RB，下行Padding率有所降低。
1.2.1TYPE0资源分配原理
RB
在资源分配0中，资源块分配信息包含一个指示分配给被调度IE的资源块组（RBG）的比特映射，其中资源块组是一系列localized类型连续的虚拟物理资源块的集合。
资源块组的大小（P）是关于系统带宽的函数，如表1-1中所示。
用于NDL个PRB的下行系统带宽的资
N
DL
源块总数由下式给出，NRBG=[RB],大小为P，并且当NDLMODP＞0，其中一个RBG具有大
PRB
N
DL
小NDL−P[RB]。
比特映射是NRBG个比特的映射，每个RBG都有个与之映射的比特，使每
RBP
个RBG都是可定位的。
RBG应该按照频率按增序排列，固定大小的RBG从最低频率开始。
RBG的比特映射应该按照如下顺序，从RBG0到RBGNRBG−1映射到从MSB到LSB上。
如果比特映射中对应的比特值为1，则给UE分配RBG，否则不分配。
表1-1:
Type0ResourceAllocationRBGSizevs.DownlinkSystemBandwidth
SystemBandwidth
NDLRB
RBGSize
（P）
≤10
1
11–26
2
27–63
3
–110
4
1.2.2TYPE1资源分配原理
参考3GPP协议36.2137.1.6节，在资源分配类型1中，使用大小为NRBG的比特映射信息指示一个资源块集合中分配给被调度UE的物理资源块，该资源块集合为p个资源块组中的一个子集。
虚拟资源块为6.2.3.1[3]规定的localized类型。
同时p也是与系统带宽有关的资源块组大小，RBG子集p包含从每个RBGp开始的第P个RBG，其中0≤p≤P。
资源块分配信息包含三个部分。
具有[log2（P）]个比特的三个部分用来指示从P个RBG子集中选择的RBG子集。
单比特的第二个部分用来表示在一个子集中资源分配的偏移范围。
单比特值为1是表示触发了偏移，否则不触发偏移。
RB
第三个部分表示一个比特映射，其中每个比特定位所选RBG子集中的一个VRB，由此比特映射中MSB到LSB按频率的增序映射到VRB上。
如果这部分中对应的比特值为1，则给UE分配VRB，否则不分配。
已选RBG子集中用来定位VRB的比特映射部分的大小为NTYPE1，并
且定义如下：
NTYPE1=[NDL/P]−[log2（P）]−1
RBRB
已选RBG子集中可定位VRB序号从偏移量Δshift（p）开始到子集中的最小VRB序号，此VRB为映射到Bitmap中MSB的VRB。
偏移量的大小按照VRB的序号，并且在已选RBG子集中有效。
如果第二部分中用来表示资源分配范围偏移的比特值为0，RBG子集p的偏移量为Δshift（p）=0。
否则，RBG子集p的偏移值由下公式给出，
其中Bitmap中的LSB对应的RBG子集中的序号最大的VRB。
是RBG子集p中的VRB的序号，并且可以根据下列等式计算得出：
从而，当RBG子集p已经被指示，则比特映射域中比特i指示VRB序号，
1.2.3TYPE1分配方式确定
默认使用Type0，当Type0导致的资源浪费超过15%时，改用Type1分配。
DCI1，2，2A，2B，2C和2D使用Type0或者Type1的资源分配方式。
DCI格式由下行
传输模式和传输方案决定。
引入Type0分配方式相对于Type1分配方式浪费资源比例计算公式为：
IfRatiowaste>ucDlType1RBSaveRatio&至少存在一个RBset可用RB数>=UE预估RB数使用Type1，其他使用Type0。
1.3下行自适应调整资源分配方式
授权RB数尽量精确匹配MCS，获得更多调制增益，降低Padding。
普通分配方式是根据UE信道质量确定MCS等级，再根据所需要传递的数据量确定相应的PRB数。
引入Type1分配后可针对单词传输数据量较小的小包做进一步优化，在PRB（PhysicalRB）个数确定后，在满足数据传输需求的基础上进一步下调MCS等级，使待传数据量与TBSIZE精确匹配，即在TBSIZE确定后再进一步调整MCS，尽量降低MCS从而降低重传概率，提高系统性能。
1.4Type1资源分配方式的优缺点
优点：
RB分配粒度为1RB，RB数量分配后不需要向RBG取整，对于多UE,每个UE小负荷的场景，可减少Padding，提高RB利用率。
缺点：
单UE可分得的最大RB数受限（20M时，最多22RB）,因此Type1需要和其它资源分配方式混合使用。
当资源分配方式Type0和Type1的UE混合分配时，Type1UE的RB数不向RBG取整，反而可能会增加产生RB碎片的概率。
1.5方案验证及分析
1.5.1下行Type1方案使能
打开下行RB分配Type1开关；
下行type1节省资源比例为15；
参数名称
取值范围
单位
默认值
EUtranCellFDD-type1RBAllocEnableSwchDl
0，1
N/A
0
GlobalQoS-type1RBSaveRatioDl
[1…100]
N/A
15
1.5.1下行Padding率
1-（（C373343806*1000+C373343807）+C373374202*Gr*NO）/（（C373343726+C373343727）*1000
）
C373343806
小区下行空口发送PDCPSDU数据量高（兆比特）
C373343807
小区下行空口发送PDCPSDU数据量低（千比特）
C373374202
小区控制面下行PDCPSDU平均比特率（千比特/秒）
C373343726
小区下行CMAC汇聚数据量高（兆比特）
C373343727
小区下行CMAC汇聚数据量低（兆比特）
2、PUCCHIRC原理
IRC干扰抑制算法，是利用一个权值矩阵对不同天线接收到的信号进行线性合并，抑制信道相关性导致的干扰，接收天线越多，其消除干扰的能力越强。
PUCCH干扰消除合并接收通过PUCCH上行控制信道的干扰消除接收算法来提升PUCCH信道在高干扰场景下的PUCCH接收性能。
PUCCHIRC属于控制信道的接收合并技术，在接收天线数目大于1的条件下实现，利用一个权值矩阵对不同天线接收到的信号进行合并，以消除干扰，提升PUCCH的接收性能。
PUCCH干扰抑制算法（IRC）能够从接收到的多天线信号yi中提取相关的干扰信号wi，并分析该干扰信号的特征。
然后根据干扰信号的特征来抑制它，以此达到提高信道干扰比SINR的目的，最终达到提升检测性能并抑制虚警的目的。
PUCCH干扰消除合并接收
三、解决措施
1PDCCH方案验证及分析
1.1下行Type1方案使能
打开下行RB分配Type1开关，下行type1节省资源比例为15。
参数名称
取值范围
单位
默认值
EUtranCellFDD-type1RBAllocEnableSwchDl
0，1
N/A
0
GlobalQoS-type1RBSaveRatioDl
[1…100]
N/A
15
1.2下行Padding率
1-（（C373343806*1000+C373343807）+C373374202*Gr*NO）/（（C373343726+C373343727）*1000）
C373343806
小区下行空口发送PDCPSDU数据量高（兆比特）
C373343807
小区下行空口发送PDCPSDU数据量低（千比特）
C373374202
小区控制面下行PDCPSDU平均比特率（千比特/秒）
C373343726
小区下行CMAC汇聚数据量高（兆比特）
C373343727
小区下行CMAC汇聚数据量低（兆比特）
2PUCCHIRC功能验证
本次参数验证，对现网筛小区平均RSSI大于-110小区进行参数验证，筛选12个干扰小区。
参数修改位置:
E-UTRANFDD小区—上下行物理信道配置—PUCCHIRC开关—打开
参数名称
中文名称
设置
含义
pucchIrcSwch
PUCCHIRC开
关
long:
0:
关闭,1:
打开;default:
0
该参数是为了能够支持PUCCHIRC算法。
在小区PUCCH受到干扰时，开关打开，可以提升PUCCH的解调性能。
其他情况默认关闭。
四、经验总结
1、PDCCH增益效果展示
1.1KPI指标增益
通过下行Type1方案使能后指标前后对比，下行Padding率下降明显，PRB满负荷概率降低明显，部分小区用户感知优良率也有一定改善，其他KPI指标稳定。
1.2下行信道PRB满负荷概率
下行信道PRB满负荷概率，该指标越小用户体验感知越好。
在下行Type1方案使能后，下行信道PRB满负荷概率降低明显，由之前26.06%降低至20.07%，优化前后对比如下：
1.3下行Padding率
下行Padding率，该指标越小用户体验感知越好。
在下行Type1方案使能后，下行Padding率由6.15%降低至2.52%，MCA层降padding的增益为59.2%。
1.5用户感知优良率
页面打开时延优良率，该指标越大用户体验感知越好。
在下行Type1方案使能后，感知优良率有一定改善。
1.6其他KPI指标情况
下行RB分配Type1使能后，KPI指标保持平稳。
序号
开始时间
下行PRB平均占用率_1
上行小区流量（GB）
下行小区流量（GB）
最大RRC连接用户数_1
上行用户体验速率（Mbps）
下行用户体验速率（Mbps）
CQI>=7占
比
无线连接成功率_1
E-RAB掉
线率_1
系统内切换成功率_1
1
2020/3/90:
00
34.40%
51.424
591.436
703
2.87
26.91
95.43%
99.95%
0.02%
99.85%
2
2020/3/100:
00
34.46%
59.063
586.177
713
3.42
26.38
95.37%
99.95%
0.03%
99.84%
3
2020/3/110:
00
34.64%
59.941
592.609
707
3.26
26.33
95.20%
99.95%
0.03%
99.84%
4
2020/3/120:
00
34.72%
64.35
588.05
782
3.7
26.03
95.11%
99.94%
0.03%
99.81%
5
2020/3/130:
00
37.01%
64.46
623.906
769
3.69
25.31
95.05%
99.94%
0.03%
99.84%
6
2020/3/140:
00
34.48%
55.211
607.056
717
3.1
26.48
95.29%
99.94%
0.02%
99.84%
7
2020/3/150:
00
31.39%
52.668
555.85
701
3.09
26.57
95.45%
99.95%
0.03%
99.85%
序号
开始时间
VoLTE语音无线接通率
VoLTE语音上行丢包率
VoLTE语音下行丢包率
VoLTE语音掉话率
1
2020/3/90:
00
99.99%
0.03%
0.01%
0.07%
2
2020/3/100:
00
99.98%
0.03%
0.01%
0.09%
3
2020/3/110:
00
99.93%
0.03%
0.01%
0.05%
4
2020/3/120:
00
99.97%
0.03%
0.01%
0.07%
5
2020/3/130:
00
99.96%
0.04%
0.01%
0.02%
6
2020/3/140:
00
99.98%
0.02%
0.01%
0.07%
7
2020/3/150:
00
99.96%
0.03%
0.02%
0.05%
1.7用户感知情况
通过现网实例数据得到，对于多UE，每个UE小负荷的场景，小包业务调度场景（如：
阅读、浏览、聊天等小流量业务。
）下行RB分配Type1方式使能后，MCA层降padding的增益为59.2%；KPI指标保持平稳。
该方式可以有效降低Padding率，提高用户感知和网络资源利用率。
2、PUCCH指标对比
2.1指标对比：
3月9日凌晨，对12个小区PUCCHIRC功能开关开通后，提取修改前后一周相关KPI指标，无线连接成功率由99.89%提升为99.91%，提升0.02%，CQI大于7占比由90.86%提升到90.92%，提升0.06%；日均流量由450.55（G）提升到472.50（G），流量增长21.95（G）；最大RRC连接用户数由471个增加为601个，增加130个；VoLTE语音无线接通率由99.93%提升到99.97%，提升0.04%；VoLTE语音话务量由386.07（Erl）增长到432.26（Erl），增长46.19（Erl）；小区平均RSSI（分贝毫瓦）由-83.55降到-85.19,降低1.64；日均PUCCHDTX个数，由18542644下降为16938258，下降8.65%。
PUCCHDTX的个数：
该计数器体现了PUCCH信道上，期待接收的控制信令没有接收到的情况，该计数器值越小越好。
修改前后一周指标对比：
序号
无线连接成功率
VoLTE
语音无线接通率
CQI>=7
占比
-FDD
E-RAB
掉线率
VoLTE
语音掉话率
VoLTE
语音上行丢包率
VoLTE
语音下行丢包率
流量
（G）
最大RRC
连接用户数
volte语音话务量
（Erl）
小区平均RSSI（分
贝毫瓦）
PUCCHDTX
的个数
上行用户体验速率
下行用户体验速率
修改前
99.89%
99.93%
90.86%
0.01%
0.01%
0.12%
0.05%
450.55
471
386.07
-83.55
129798510
3.23
16.30
修改后
99.91%
99.97%
90.92%
0.00%
0.00%
0.12%
0.04%
472.50
601
432.26
-85.19
118567808
3.46
16.37
对比
0.02%
0.04%
0.06%
-0.01%
-0.01%
0.00%
-0.01%
21.95
130
46.19
-1.64
-1604386
0.23
0.07
日期
无线连接成功率
E-RAB
掉线率
CQI>=7
占比
-FDD
流量
（G）
最大RRC
连接用户数
VoLTE
语音无线接通率
VoLTE
语音掉话率
volte语音话务量
（Erl）
VoLTE
语音上行丢包率
VoLTE
语音下行丢包率
小区平均RSSI（分
贝毫瓦）
PUCCH
DTX的个数
上行用户体验速率
下行用户体验速率
修改前
2020-3-2
99.76%
0.04%
90.66%
448.44
419
99.81%
0.00%
54.27
0.08%
0.03%
-83.85
17906618
2.90
16.44
2020-3-3
99.90%
0.00%
90.93%
448.26
415
99.94%
0.00%
55.41
0.13%
0.07%
-83.33
19201108
2.99
16.25
2020-3-4
99.92%
0.00%
90.60%
450.84
444
99.97%
0.04%
66.37
0.10%
0.05%
-83.31
19036144
2.80
16.38
2020-3-5
99.93%
0.00%
90.86%
451.71
453
99.94%
0.00%
59.19
0.12%
0.05%
-83.26
18236709
3.45
16.01
2020-3-6
99.92%
0.00%
90.78%
477.17
455
99.94%
0.00%
65.29
0.16%
0.05%
-83.01
20831209
3.45
16.43
2020-3-7
99.91%
0.00%
90.77%
443.21
395
99.97%
0.05%
50.05
0.11%
0.05%
-81.90
17731967
3.48
16.24
2020-3-8
99.91%
0.01%
91.47%
434.20
366
99.92%
0.00%
43.65
0.12%
0.05%
-84.50
16854755
3.54
16.35
修改后
2020-3-9
99.90%
0.00%
91.24%
464.51
517
99.97%
0.00%
66.98
0.13%
0.04%
-85.40
17030200
3.40
16.63
2020-3-10
99.90%
0.01%
90.43%
464.41
474
99.97%
0.00%
67.60
0.10%
0.03%
-85.80
17181116
3.03
16.43
2020-3-11
99.91%
0.00%
90.64%
482.26
489
99.97%
0.03%
71.90
0.11%
0.05%
-84.38
18356309
3.32
15.44
2020-3-12
99.91%
0.00%
90.87%
495.50
465
99.97%
0.00%
67.35
0.09%
0.05%
-84.40
16921622
3.81
16.11
2020-3-13
99.91%
0.00%
90.89%
486.23
500
99.97%
0.00%
64.53
0.15%
0.04%
-84.33
17956974
3.12
16.87
2020-3-14
99.91%
0.00%
91.29%
453.95
471
99.97%
0.00%
52.01
0.17%
0.05%
-85.31
15953473
3.76
16.57
2020-3-15
99.91%
0.00%
91.10%
460.66
410
99.97%
0.00%
45.82
0.13%
0.04%
-86.11
15168114
3.77
16.51
2.2IRC的优化结论
对于PUCCHIRC功能进行验证，对比后台指标，对无线接通率、小区流量、RRC连接用户数、VOLTE语音接通率、VOLTE话务量均有所提升，小区平均RSSI（分贝毫瓦）有所降低、PUCCHDTX个
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