精品案例聚焦高频覆盖短板提升NR边缘覆盖.docx

1、精品案例聚焦高频覆盖短板提升NR边缘覆盖聚焦高频覆盖短板提升NR边缘覆盖 聚焦高频覆盖短板，提升NR边缘覆盖【摘要】相对于4G，5G拥有更高的速率、更低的时延以及更大的连接数，不仅可以进一步提升用户的网络体验，为移动终端带来更快的传输速度，同时还将满足未来万物互联的应用需求，赋予万物在线连接的能力。建网初期，基站数量远未达到全覆盖需求，部分基站之间间距较大，弱覆盖区域较多。功率控制通过调整gNodeB和UE的发射功率，用以补偿信道的路径损耗和阴影衰落，抑制5G同频小区间的干扰，可以有效提升网络覆盖和保障容量需求，对于改善用户感知，提升品牌形象，有着重要意义。【关键字】5G，边缘覆盖，功率控制【

2、业务类别】5G性能、参数优化一、研究背景2019年6月6日，工业和信息化部正式发放5G商用牌照，中国电信正式进入5G时代。2020年2月22日，工信部召开“加快推进5G发展、做好信息通信业复工复产工作电视电话会议”，相关会议与文件，对5G发展提出明确要求。3月4日，中共中央政治局常务委员会召开会议，会议指出，要加快推进国家规划已明确的重大工程和基础设施建设，其中便包括5G基建。可以看出，政府针对5G建设的鼓励政策接连不断，后续也有望继续出台一系列支持5G建设的优惠措施，包括资金支持、建设支持和用电支持。作为运营商，这是前所未有的机遇，但同时，5G网络的部署也面对各种各样的挑战。作为第五代移动通

3、信技术，相对于4G，5G拥有更高的速率、更低的时延以及更大的连接数，不仅可以进一步提升用户的网络体验，为移动终端带来更快的传输速度，同时还将满足未来万物互联的应用需求，赋予万物在线连接的能力。但同时由于5G频段较高，覆盖距离受限，穿透性较差，5G全覆盖所需要的基站数要更多。在建网初期，基站数量远未达到全覆盖需求，部分基站之间间距较大，弱覆盖区域较多。因此，提升NR小区边缘覆盖，对于改善用户感知，提升品牌形象，有着重要意义。功率控制通过调整gNodeB和UE的发射功率，用以补偿信道的路径损耗和阴影衰落，抑制5G同频小区间的干扰，可以有效提升网络覆盖和保障容量需求。二、技术原理NR下行采用OFDM

4、A（OrthogonalFrequencyDivisionMultipleAccess）技术，上行采用OFDMA和SC-FDMA（SingleCarrier-FrequencyDivisionMultipleAccess）技术，小区内不同UE的子载波之间是相互正交的，不存在小区内UE之间的相互干扰，因此不存在CDMA系统中因远近效应而进行功率控制的必要性。但所有的无线通信系统，都面临着对抗路径损耗、阴影衰落的问题，NR系统使用功率控制主要用于补偿信道的路径损耗和阴影衰落，并抑制NR同频小区间干扰，保证网络覆盖和容量需求。按照功率控制的方向，NR系统功率控制分为下行功率控制和上行功率控制。本次将

5、重点研究下行功率控制对NR覆盖的性能提升。NR下行功率分配以符号为粒度分配到每个子载波上，不同信道和信号的功率可以相同，也可以不同，需要根据实际场景来配置。1NR下行物理信道及信号介绍NR下行物理信道包括：PBCH（PhysicalBroadcastChannel/广播信道）PDCCH（PhysicalDownlinkControlChannel/下行控制信道）PDSCH（PhysicalDownlinkSharedChannel/下行共享数据信道）下行物理信号包括：SS（SynchronizationSignals/同步信号）DMRS（DemodulationReferenceSignal/

6、解调参考信号）PT-RS（PhaseTrackingReferenceSignal/相噪跟踪参考信号）CSI-RS（ChannelStateInformationReferenceSignal/信道状态信息参考信号）各个下行物理信道与信号在时频域的分布如下：1.1PBCH（PhysicalBroadcastChannel/广播信道）PBCH信道中传输的内容：MIB（MasterInformationBlock），主要作用为：获取用户接入网络中的必要信息：系统帧号SFN；RMSI（RemainingSI，即SIB1，UE在接入过程中必要的系统消息）使用的子载波间隔；SS/PBCH RB边界和CR

7、B边界之间的偏差；PDSCH DMRS的符号位置；RMSI所在的初始BWP的时频域位置，带宽大小等信息；UE是否能驻留在该小区的指示信息NR中PBCH信道和PSS/SSS组合在一起，在时域上占用连续4个符号，频域上占用20个RB,组成一个SS/PBCHblock;其中PBCH信道占用SS/PBCHblock中的符号1和符号3,以及符号2中的部分RE。1.2PDCCH（PhysicalDownlinkControlChannel/下行控制信道）下行控制信道用于传输来自L1/L2的下行控制信息，主要包括：下行调度信息DLassignments，以便UE接收PDSCH；上行调度信息ULgrants，

8、以便UE发送PUSCH；指示SFI（SlotFormatIndicator），PI（Pre-emptionIndicator）和功控命令等信息，辅助UE接收和发送数据PDCCH时域占用Slot前13符号；频域使用资源可配置，最大支持全频段。1.3PDSCH（PhysicalDownlinkSharedChannel/下行共享数据信道）时域上，每个TTI内时域资源由PDCCH和PDSCH进行分享，S帧有2个符号GP,最后1-2个符号用作SRS或PUCCH资源，起始位置和终止位置由DCI指示；频域上，可占用全带宽，属于可配置资源，可用的带宽由系统配置决定；调制方式QPSK/16QAM/64QAM/

9、256QAM，支持LDPC编码。PDCCH和PDSCH时频资源图如下：1.4SS（SynchronizationSignals/同步信号）SS（SynchronizationSignals/同步信号）包括PSS（PrimarySynchronizationSignals/主同步信号）与SSS（SecondarySynchronizationSignals/辅同步信号），主要作用为： 用于UE进行下行同步，包括时钟同步，帧同步和符号同步； 获取小区/CELLID； 用于小区信号质量（RSRP/RSRQ/RS-SINR）测量，主要是通过SSS信号测量，用于初始波束选择，RRM测量等。SS时域上占用

10、连续4个符号，频域上占用20个RB。1.5DMRS（DemodulationReferenceSignal/解调参考信号）用于PBCH，PDCCH，PDSCH信道的相关解调，取代了LTE中CRS的部分功能。1.6PT-RS（PhaseTrackingReferenceSignal/相噪跟踪参考信号）NR新引入的参考信号，用于跟踪相位噪声的变化，主要用于高频段。1.7CSI-RS（ChannelStateInformationReferenceSignal/信道状态信息参考信号）小区测量用于信道信息测量（CSI）上报，上报内容包括，CQI,LI,PMI,RI等；移动性管理，PDSCH速率匹配，波

11、束管理及波束训练，取代了LTE中CRS的部分功能。TRS信号：基于CSI-RS的一种，Trackingrs精细化时频跟踪（频率校正），主要用于下行时频资源同步，取代了LTE中CRS的部分功能。2下行功率控制分类下行功率控制分为静态功率控制和动态功率控制。静态功控根据各个信道或信号的覆盖能力，进行功率偏置参数配置，从而调整发射功率。当前支持如下几种下行信道或信号的静态功率控制：SS（SynchronizationSignals/同步信号）PBCH（PhysicalBroadcastChannel/广播信道）PDCCH（PhysicalDownlinkControlChannel/下行控制信道）T

12、RS（TrackingReferenceSignal/跟踪参考信号）PDSCH（PhysicalDownlinkSharedChannel/下行共享数据信道）动态功控根据各个信道或信号的实际传输情况和UE反馈信息，自适应地调整发射功率。当前仅支持PDCCH的动态功率控制。3下行静态功率控制下行信道或信号的静态功率控制均通过在小区基准功率ReferencePwr上设置功率偏置的方式来实现。小区基准功率（物理含义为单通道每RE上的功率）可由NR界面配置的每通道功率MaxTransmitPower内部计算得到。下行信道或信号的每RE上的功率计算方式如下：ReferencePwrMaxTransmit

13、Power-10 log10（RBcell 12）其中，MaxTransmitPower为每个射频物理发射通道的最大发射功率，单位为dBm。对于宏站站型，通过参数NRDUCellTrp.MaxTransmitPower配置，对于Lampsite站型，通过参数NRDUCelCoverage.MaxTransmitPower配置。按如下优先级生效：1）NRDUCelCoverage.MaxTransmitPower2）NRDUCellTrp.MaxTransmitPowerRBcell表示小区总带宽对应的RB个数，每个RB包含12个RE。3.1SSB功率控制PBCH和SS通过静态功率控制，可提升远

14、点用户PBCH和SS的覆盖性能。PBCH和SS每RE上功率的计算公式为：ReferencePwr+MaxSSBPwrOffset+10 log10（RFChannelNum）ReferencePwr：小区基准功率RFChannelNum：射频物理通道个数MaxSsbPwrOffset：SSB最大功率偏置，该参数表示特定小区特定TRP的所有SSB发送时所采用的功率相对基准功率的最大偏置，可通过参数NRDUCellTrpBeam.MaxSSBPwrOffset进行配置，参数取值范围为-15,15，该参数配置越大，表示发送SSB使用的功率越大，该SSB波束覆盖范围越大，但同时刻发送的数据传输可用功率

15、减少；该参数配置越小，表示SSB使用的功率越小，该SSB波束覆盖范围越小，同时刻发送的数据传输可用功率增加。3.2PDCCH功率控制PDCCH根据DCI不同的类型，分为公共调度的DCI和专用调度的DCI静态分配使用固定的功率给DCI使用，计算公式如下：ReferencePwr+MaxCommonDciPwrOffset+10 log10（RFChannelNum）MaxCommonDciPwrOffset：公共搜索空间的DCI功率偏置最大值（包含SI和寻呼），NSA和SA的配置原则如下：NSA组网：公共DCI的功率相同，通过NRDUCellChnPwr.MaxCommonDciPwrOffse

16、t配置，该参数表示小区公共搜索空间的DCI功率汇聚后，小区公共搜索空间的DCI功率相对于基准功率的功率偏置最大值，取值范围-15,15，该参数越大，公共搜索空间的DCI的覆盖范围越大，但其他DCI可用的功率越少；该参数越小，公共搜索空间的DCI的覆盖范围越小，但其他DCI可用的功率越多。由于中射频功率汇聚能力的约束或者调度过程中功率资源的约束，实际生效值可能比配置值低。SA组网：不同类型的DCI功率可以不同，通过参数NRDUCellChnPwr.MaxRmsiDciPwrOffset来配置RMSIDCI相对小区基准功率的功率偏置最大值，通过参数NRDUCellChnPwr.MaxPagingD

17、ciPwrOffset来配置PagingDCI相对小区基准功率的功率偏置最大值，通过参数NRDUCellChnPwr.MaxOsiDciPwrOffset来配置OSIDCI相对小区基准功率的功率偏置最大值用户专有PDCCH静态功控：用于专用DCI的功率计算公式如下：ReferencePwr+MaxDedicatedDciPwrOffset+10 log10（RFChannelNum）MaxDedicatedDciPwrOffset：专有搜索空间的DCI功率偏置最大值，可以通过参数NRDUCellChnPwr.MaxDedicatedDciPwrOffset配置3.3TRS功率控制CSI-RS功

18、率控制功能可实现小区级的CSI-RS（3I）EPRE调整。通过提升CSI-RS的发送功率，可以提升小区中远点用户CSI-RS的覆盖性能CSI-RS的功率（dBm）计算公式如下：ReferencePwr+PowerOffset+10 log10（RFChannelNum）PowerOffset：CSI-RS的功率偏置最大值或TRS的功率偏置通过参数NRDUCellChnPwr.MaxCsirsPwrOffset来配置CSI-RS相对小区基准功率的功率偏置最大值；通过参数NRDUCellChnPwr.TrsPwrOffset来配置TRS相对小区基准功率的功率偏置最大值,该参数表示TRS功率汇聚后，

19、TRS信道功率相对于基准功率的功率偏置最大值，取值范围0,3。该参数越大，TRS的覆盖范围越大，但TRS间干扰也越大；该参数越小，TRS的覆盖范围越小，但TRS间干扰也越小。由于中射频功率汇聚能力的约束或者调度过程中功率资源的约束，实际生效值可能比配置值低。3.4PDSCH功率控制PDSCH汇聚功能配置的偏置最大值可通过参数NRDUCellChnPwr.MaxPDSCHConvPwrOffset来配置。该参数表示PDSCH功率汇聚后，PDSCH信道功率相对于基准功率的功率偏置最大值，取值范围0,15，该参数配置的越大，PDSCH功率汇聚的程度越大，功率汇聚生效后可获取的增益越大；该参数配置的越

20、小，PDSCH功率汇聚的程度越小，功率汇聚生效后可获取的增益越小。由于中射频功率汇聚能力的约束或者调度过程中功率资源的约束，实际生效值可能比配置值低。4下行动态功率控制当前仅支持PDCCH的动态功率控制，PDCCH动态功控仅包括用户专有PDCCH动态功控。用户专有PDCCH动态功控：当PDCCH的BLER（BlockErrorRate）大于目标BLER值时，抬升该用户CCE的发射功率，功率最大可抬升3dB；当PDCCH的BLER小于目标BLER值时，降低该用户CCE发射功率直至初始值，其中初始值为用户专有PDCCH静态功控后的发射功率。其中，PDCCH的BLER目标值可以通过参数NRDUCel

21、lPdcch.PdcchBlerTarget进行配置。PdcchBlerTarget（PDCCH误块率目标值）取值范围0,1，界面取值范围为0,200,该参数设置的越小，PDCCH误块率越低；该参数设置的越大，PDCCH误块率越高。过高的误块率会降低上下行吞吐率，过低的误块率会加大PDCCH资源消耗，导致系统容量下降，调度用户数降低。三、启动测试5小区选定选取SZ-市区-三角洲生态公园-HA-7012372-1小区作为本次测试对象，基站位于三角洲公园沱河南侧，经纬度116.9569，33.65827，该站点为NSA站点，小区PCI76，天线挂高24m，方位角120，主要覆盖东南方向沱河公园。6

22、参数核查核查选定小区功率控制相关参数，确定调整基准及步长最大发射功率（MAXTRANSMITPOWER）LSTNRDUCELLTRP:NRDUCELLTRPID=1SSB最大功率偏置（MaxSsbPwrOffset）:LSTNRDUCELLTRPBEAM:NRDUCELLTRPID=1公共搜索空间的DCI功率偏置（MaxCommonDciPwrOffset）：LSTNRDUCELLCHNPWR:NRDUCELLID=1TRS功率偏置（TrsPwrOffset）：LSTNRDUCELLCHNPWR:NRDUCELLID=1物理下行共享信道汇聚功率偏置最大值（MaxPdschConvPwrOffs

23、et）:LSTNRDUCELLCHNPWR:NRDUCELLID=1PDCCH误块率目标值（PdcchBlerTarget）：LSTNRDUCELLPDCCH:NRDUCELLID=1查询现网功率控制参数配置如下：参数名称最大发射功率SSB最大功率偏置公共搜索空间的DCI功率偏置TRS功率偏置物理下行共享信道汇聚功率偏置PDCCH误块率目标值参数英文名MAXTRANSMITPOWERMaxSsbPwrOffsetMaxCommonDciPwrOffsetTrsPwrOffsetMaxPdschConvPwrOffsetPdcchBlerTarget基准值349000037测试计划3.1选定路线

24、进行DT，测试在不同参数下，整体覆盖效果变化，测试路线如下：3.2选取好点，中点，差点进行CQT，分别测试在不同参数下，各点指标变化，测试项目为FTP下行，测试时长为120s/次，详情如下表测试位置好点中点差点位置点定义RSRP-80-80RSRP-100-100RSRPSINR2525SINR1010SINR测试项目FTP下载FTP下载FTP下载测试时长（秒）120120120CQT好点，中点，差点具体位置，如下图所示：8测试准备准备测试工具及人员如下：测试硬件：HUAWEIMate20X（5G）、联想E40笔记本、SBU-353GPS测试软件：GENEXProbe5.2分析软件：GENEX

25、Assistant5.2测试人员：马阔阔四、性能验证9SSB功率控制性能验证1.1保持其它功控参数不变，仅调整SSB最大功率偏置，通过DT对比分析在不同SSB最大功率偏置下，整体覆盖效果变化参数设置MaxSsbPwrOffset=0MaxSsbPwrOffset=15RSRP图层RSRP统计MaxSsbPwrOffset=0时，DT采样点总计263个，RSRP平均值为-97.85dBm，RSRP-95dBm采样占比仅33.84%，中点、远点及旁瓣覆盖较弱；MaxSsbPwrOffset=15时，DT采样点总计237个，RSRP平均值为-92.14dBm，RSRP-95dBm采样占比达65.82

26、%，中点、远点及旁瓣覆盖均有明显改善。参数设置MaxSsbPwrOffset=0MaxSsbPwrOffset=15SINR图层SINR统计MaxSsbPwrOffset=0时，DT采样点总计263个，SINR平均值为18.31dB，SINR15dB采样占比为71.48%，SINR25dB采样占比为15.59%，远点及旁瓣覆盖质量较差；MaxSsbPwrOffset=15时，DT采样点总计237个，SINR平均值为22.88dB，SINR15dB采样占比为81.43%，SINR25dB采样占比为39.66%，各点覆盖质量均有较大提升。参数设置MaxSsbPwrOffset=0MaxSsbPwr

27、Offset=15PCCPDCCHDLGrantCount图层PCCPDCCHDLGrantCount统计MaxSsbPwrOffset=0时，DT采样点总计263个，PCCPDCCHDLGrantCount平均值为1219.22，PCCPDCCHDLGrantCount1200采样占比为55.94%；MaxSsbPwrOffset=15时，DT采样点总计237个，PCCPDCCHDLGrantCount平均值为1201.43，PCCPDCCHDLGrantCount1200采样占比为44.30%，远点及旁瓣调度值略有下降。参数设置MaxSsbPwrOffset=0MaxSsbPwrOffse

28、t=15下行FTP速率图层下行FTP速率统计MaxSsbPwrOffset=0时，DT采样点总计263个，下行FTP速率平均值为322.65Mbps，下行FTP速率150Mbps采样占比为76.34%，下行FTP速率400Mbps采样占比为25.19%，下行FTP速率600Mbps采样占比为9.16%；MaxSsbPwrOffset=15时，DT采样点总计237个，下行FTP速率平均值为315.61Mbps，下行FTP速率150Mbps采样占比为73.95%，下行FTP速率400Mbps采样占比为23.95%，下行FTP速率600Mbps采样占比为12.61%，近点下行FTP速率有所提升。1.

29、2保持其它功控参数不变，仅调整SSB最大功率偏置，通过CQT测试在不同SSB最大功率偏置下，好点、中点、差点的性能指标变化SSB最大功率偏置（MaxSsbPwrOffset）平均RSRP（dBm）平均SINR（dB）平均下行速率（Mbps）平均上行速率（Mbps）好点0-66.9428.35768.85104.645-64.6131.34851.68104.6510-57.5232.84874.81104.6615-57.5432.76887.62104.67中点0-95.2821.52251.7243.825-93.1522.8267.7743.8010-92.1623.65295.3643

30、.8615-90.2325.48317.7843.81差点0-107.537.6675.2419.225-104.1314.67120.519.2210-99.2519.59180.0719.2415-94.121.77214.119.21MaxSsbPwrOffset=0时，好点平均下载速率为768.85Mbps，中点平均下载速率为251.72Mbps，差点平均下载速率为75.24Mbps；MaxSsbPwrOffset=15时，好点平均下载速率为887.62Mbps，中点平均下载速率为317.78Mbps，差点平均下载速率为214.1Mbps；可以看出，调整SSB最大功率偏置0至15后，好点、中点、差点平均下行速率均有不同程度提升，其中好点提升15.4%，中点提升26.2%，差点提升184.6%，差点提升幅度较为明显。上行速率未受调整影响。1.3测试小结通过分析DT及CQT测试结果，可以看出，通过SSB静态功率控制，可有效增强远点覆盖强度及质量，虽对远点用户调度有一定影响，但仍能大幅提高下行速率，对提升远点用户感知有显著作用。10PDCCH功率控制性能验证2.1保持其它功控参数不变，仅调整公共搜索空间的DCI功率偏置，通过DT对比分析在不同公共搜索空间的DCI功率偏置下，整体覆盖效果