PA、PB參數(shù)調整對下載速率提升的應用

王祥國

【摘要】 隨著中國移動TD-LTE網(wǎng)絡正式商用，越來越多的用戶加入中國移動TD-LTE網(wǎng)絡，帶給用戶最直觀的改變就是網(wǎng)絡速度的提升。但逐漸增加的4G手機用戶，所體驗到的速率都會降低，這是因為TD-LTE網(wǎng)絡和WiFi一樣，都是多人共享網(wǎng)絡帶寬。根據(jù)LTE release10協(xié)議查閱并研究相關文獻資料，重點對RS功率、PA、PB參數(shù)進行研究，通過對TD-LTE網(wǎng)絡功率配置類參數(shù)調整，經(jīng)現(xiàn)場測試驗證，結論表明LTE網(wǎng)絡下載速率有所提高。

【關鍵詞】 LTE下載速率 PA參數(shù) RS功率

一、引言

由于中國移動TD-LTE網(wǎng)絡用戶的增加，小區(qū)內所有用戶共享網(wǎng)絡帶寬資源，造成整網(wǎng)平均吞吐率有所下降。經(jīng)過長期的LTE網(wǎng)絡優(yōu)化，整網(wǎng)的下載速率基本穩(wěn)定，常規(guī)優(yōu)化方法也沒有進一步提高，通過研究功率配置類參數(shù)RS功率、PA參數(shù)、PB參數(shù)，結合現(xiàn)有網(wǎng)絡的功率配置類參數(shù)協(xié)同調整來提高整網(wǎng)的下載速率，從而為用戶帶來卓越的網(wǎng)絡使用體驗。

二、LTE功率配置類參數(shù)簡析

2.1 RS功率

和其他系統(tǒng)類似，LTE下行信道或符號的功率開銷是相對于參考信號（RS）功率進行設置的。RS、PBCH、PCFICH、PSS+SSS信道采用靜態(tài)值方式功率設置，而PHICH、PDCCH， PDSCH信道既可以采用靜態(tài)值方式也可以采用動態(tài)功率分配方式，采用哪種方式取決于PDCCH或PDSCH信道傳輸?shù)膬热荨τ诓捎渺o態(tài)功率分配方式的信道，很好理解，即配置一個與RS信號功率的偏置，而動態(tài)功率分配方式有些復雜。

為了更好了解動態(tài)功率分配方式，首先，要明確一個概念，EPRE（即每RE上的能量）： Energy Per Resource Element，因為其他功率設置是基于EPRE的。

如PDSCH信道功率 ：EPRE pdsch = ρ_B /ρ_A * EPRE RS （1）

RS功率設置需要綜合各方面因素，既要保證覆蓋與容量的平衡，又要保證信道估計的有效性，還要保證干擾的合理控制。

2.1 Pb參數(shù)

為了解碼下行數(shù)據(jù)，首先要檢測或者解碼參考信號，如果RS的功率與其他信道或信號的功率相同，那樣將很難檢測RS信號，因此要設置RS信號功率明顯高于其他信號或信道。因此引入了參數(shù)Pb，Pb取值越大，ReferenceSignalPwr在原來的基礎上抬升得越高，能獲得更好的信道估計性能，增強PDSCH的解調性能，但同時減少了PDSCH（與RS共符號）的發(fā)射功率，合適的Pb取值可以改善邊緣用戶速率，提高小區(qū)覆蓋性能。如下公式，相當于RS信號功率抬升10lg（Pb+1）。

RS Power =Total power per channel（dBm）-10lg（totalsubcarrier）+10lg（Pb+1） （2）

根據(jù)上面公式，可以推算出當Pb設置為1時，對應20M帶寬的RS信號的功率為15.2dbm，那么對于PDSCH信道，功率如何分配？這里又引入了一個參數(shù) -ρB /ρA（小區(qū)專用PDSCH比例），即PDSCH信道功率與參考信號功率的比值。當PB設置一個之后，根據(jù)規(guī)范36.213，表5.2-1規(guī)定，如當PB=1、兩天線端口對應的ρB /ρA為1。

PB ρB/ρA

One Antenna Port Two and Four Antenna Ports

0 1 5/4

1 4/5 1

2 3/5 3/4

3 2/5 1/2

對于一個時隙中哪些符號使用ρA或是ρB表征小區(qū)專用PDSCH比例，規(guī)范36.213 Table 5.2-2也有明確規(guī)定。

2.2 Pa參數(shù)

Pa值的設置與Pb值和天線端口數(shù)相關，因此UE在業(yè)務建立過程中才能通過高層獲得，通常Pa值包含在RRC Connection Setup消息或重配置消息中。參數(shù)Pa的含義是PDSCH功控算法關閉，且靜態(tài)ICIC算法關閉時，采用均勻功率分配，小區(qū)所有用戶的Pa值。

Pa參數(shù)調整對網(wǎng)絡性能的影響：采用均勻分配功率時，為了保證當下行帶寬全部分配，eNB功率正好用完，則每個RB上的功率應該 等于 eNB最大發(fā)射功率平攤到每個RB上的功率，而每個RB上的功率的絕對值是由PA和RS功率共同決定的，所以在eNB總功率不變的情況下，對于不同的RS功率（或者對于不同的RS功率抬升），為了盡量保證當下行帶寬全部分配時，eNB功率盡可能用完，對所有UE設置的PA應不同。

三、功率配置類參數(shù)調整策略

以某市中興LTE網(wǎng)絡為例，RS功率綜合覆蓋、干擾、信道估計、容量等因素進行配置，現(xiàn)網(wǎng)大部分RS功率設置值為12dBm，有一小部分RS功率設置值低于12dbm，保持現(xiàn)網(wǎng)RS功率不變；

RS功率一定時，增大Pa參數(shù)，就會增加小區(qū)所有用戶的功率，提高小區(qū)所有用戶的MCS，但可能造成功率受限，影響吞吐率；反之，降低小區(qū)所有用戶的功率和MCS，降低小區(qū)吞吐率。

PB取值越大，RS功率在原來的基礎上抬升越高，能獲得更好的信道估計，增強PDSCH的解調性能，但同時減少了PDSCH（Type B）的發(fā)射功率，合適的PB取值可以改善邊緣用戶速率，提高小區(qū)覆蓋性能。

現(xiàn)網(wǎng)Pa參數(shù)和Pb參數(shù)根據(jù)集團規(guī)范統(tǒng)計設置為-3和1，根據(jù)RS功率進行PA、PB參數(shù)協(xié)同調整，這樣既能保持網(wǎng)絡覆蓋和切換關系不變，又能夠充分利用網(wǎng)絡的功率，具體調整方案如下：

①RS功率=18， （Pa，Pb）調整為（-6，1）

②RS功率=16， （Pa，Pb）調整為（-4.77，1）

③RS功率=15， （Pa，Pb）調整為（-3，1）

④RS功率=13、14， （Pa，Pb）調整為（-1.77，1）

⑤RS功率=12， （Pa，Pb）調整為（0，1）

⑥RS功率=11， （Pa，Pb）調整為（1，1）

⑦RS功率=10， （Pa，Pb）調整為（2，1）

⑧RS功率≤9， （Pa，Pb）調整為（3，1）

四、現(xiàn)場應用設置測試驗證

某市中興LTE網(wǎng)絡市區(qū)網(wǎng)格內有103個宏站， 309個小區(qū)，保持現(xiàn)網(wǎng)參數(shù)不改動，進行市區(qū)網(wǎng)格拉網(wǎng)測試，統(tǒng)計下行吞吐速率在25.32Mbps。

2014年4月20日下午將RS功率配置<=12的小區(qū)，根據(jù)制定的調整方案執(zhí)行參數(shù)修改，網(wǎng)格內涉及調整參數(shù)的宏站94個，共有229個小區(qū)，現(xiàn)網(wǎng)的PB值已經(jīng)為1，符合網(wǎng)絡性能最優(yōu)效果，這樣只需按照RS功率設置對應的PA參數(shù)進行調整，參數(shù)修改后進行拉網(wǎng)測試，前后測試路線均保持一致，測試結果統(tǒng)計下行吞吐速率在27.74Mbps。

通過前后拉網(wǎng)測試對比，參數(shù)修改后的提升幅度在9.00%。測試結論表明，根據(jù)站點RS功率設置對應的pa、pb值，對下載速率有提升作用。

圖1 修改前DLPDCHPDUThrougput

圖2 修改后DLPDCHPDUThrougput

圖3 參數(shù)修改前后對比

五、總結

Pa和Pb這兩個參數(shù)的價值在于，一個是對于采用16QAM或者64QAM調制的PDSCH信道的解調，由于具有相同相位的調制符號，幅度值不同才能易解調，PB取值越大，RS功率在原來的基礎上抬升越高，能獲得更好的信道估計，增強PDSCH的解調性能，但同時減少了PDSCH（Type B）的發(fā)射功率，合適的PB取值可以改善邊緣用戶速率，提高小區(qū)覆蓋性能。

另一個是若采用小區(qū)干擾協(xié)作降低干擾，可以靈活對小區(qū)中心用戶和小區(qū)邊緣用戶進行功率分配，或者進行下行動態(tài)功率控制，增大該參數(shù)，增加了小區(qū)所有用戶的功率，提高小區(qū)所有用戶的MCS，使整網(wǎng)平均吞吐率上升，但可能造成功率受限，影響吞吐率。

通過測試分析看出，在不同SINR情況下，下行流量都有所提升，建議在全網(wǎng)推廣。