LTE下行PRB虛高原理分析與解決方案

陳正文

[摘 要]隨著網(wǎng)絡(luò)的成熟和市場(chǎng)的發(fā)展，LTE網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的重點(diǎn)從關(guān)注網(wǎng)絡(luò)覆蓋延伸到關(guān)注LTE用戶和流量的增長(zhǎng)帶來(lái)的網(wǎng)絡(luò)容量問(wèn)題，尤其是隨著不限量套餐的推出，網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷逐漸提高，這對(duì)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)容優(yōu)化提出了更高的要求。網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)容標(biāo)準(zhǔn)需從用戶感知的角度出發(fā)，結(jié)合現(xiàn)網(wǎng)用戶使用行為量化為無(wú)線網(wǎng)管可以提取的KPI指標(biāo)，比如小區(qū)下行吞吐率、小區(qū)用戶數(shù)、小區(qū)下行PRB利用率。根據(jù)運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)容經(jīng)驗(yàn)，相比于最大小區(qū)用戶數(shù)限制，PRB資源利用率往往先達(dá)到擴(kuò)容門限。針對(duì)PRB資源利用率過(guò)高的問(wèn)題，一般的優(yōu)化思路為負(fù)載均衡或載波擴(kuò)容，然而擴(kuò)容之前還要看一下高階調(diào)制占比的高低，如果64QAM占比較高，說(shuō)明PRB真高，才需要真正擴(kuò)容，否則就是下行PRB虛高，需要先進(jìn)行優(yōu)化。本次工作內(nèi)容就是研究導(dǎo)致下行PRB虛高的原因并提出解決方案，防止4G網(wǎng)絡(luò)PRB資源的浪費(fèi)。

[關(guān)鍵詞]無(wú)線網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)容;下行PRB利用率;下行PRB虛高

提起PRB虛高的概念，首先簡(jiǎn)單了解一下什么是RE和PRB。RE是最小的時(shí)頻資源，是由1個(gè)子載波和1個(gè)符號(hào)周期構(gòu)成;而PRB是LTE物理資源調(diào)度的最小單位，由7個(gè)符號(hào)周期和12個(gè)子載波構(gòu)成，共含有84個(gè)RE。PRB虛高顧名思義就是沒(méi)有充分利用已有的PRB資源，每個(gè)RE和RB所攜帶的有效比特?cái)?shù)較少，用戶消耗一定PRB數(shù)獲得的用戶速率相對(duì)較低。換而言之，同樣的用戶要獲得同樣的用戶速率需要消耗更多的PRB資源，造成資源浪費(fèi)。所以解決PRB虛高問(wèn)題的關(guān)鍵就在于提升每個(gè)RE所攜帶的有效比特?cái)?shù)，也就是常說(shuō)的傳輸效率，而要提升傳輸效率，就要讓手機(jī)給基站上報(bào)更高等級(jí)的CQI，基站才會(huì)根據(jù)CQI選擇更高階的調(diào)制與編碼方式MCS。

手機(jī)是根據(jù)測(cè)量無(wú)線環(huán)境的信號(hào)質(zhì)量來(lái)給基站上報(bào)CQI的，所以可以通過(guò)無(wú)線環(huán)境優(yōu)化來(lái)提升手機(jī)上報(bào)的CQI。常見(jiàn)的無(wú)線環(huán)境優(yōu)化思路為排查設(shè)備告警故障、核查模3干擾問(wèn)題以及天饋調(diào)整。這些都是PRB虛高優(yōu)化的常規(guī)方法，常規(guī)方法都是最直接有效的辦法，但也有局限性。比如由于PCI的模3值只有0、1、2這三種情況，當(dāng)站址比較密集的時(shí)候，模3干擾無(wú)法避免;天饋調(diào)整需要上塔調(diào)整存在人力成本高物業(yè)協(xié)調(diào)難的問(wèn)題。當(dāng)常規(guī)方法受限時(shí)，還可以通過(guò)后臺(tái)參數(shù)修改來(lái)控制覆蓋和干擾，比如RRU發(fā)射功率、切換重選等互操作參數(shù)以及下行干擾整形這類通信廠家開(kāi)發(fā)的功能等。

除了無(wú)線環(huán)境優(yōu)化，我們還可以從CQI到MCS選擇的算法上著手，這就需要考慮哪些參數(shù)會(huì)影響CQI到MCS的映射，比如提升下行目標(biāo)誤塊率（DLtargetBLER）。要知道CQI并不是3GPP規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量指標(biāo)，其大小與手機(jī)芯片有關(guān)，同樣的無(wú)線環(huán)境，不同型號(hào)的手機(jī)，可能上報(bào)不同的CQI，所以基站不會(huì)完全信任手機(jī)上報(bào)的CQI，而會(huì)對(duì)手機(jī)上報(bào)的CQI做一個(gè)處理，加一個(gè)△CQI進(jìn)行修正，基站再根據(jù)這個(gè)修正值選擇MCS。值得注意的是這個(gè)△CQI是變化的，而且是根據(jù)手機(jī)給基站反饋的校驗(yàn)信息變化，手機(jī)上報(bào)的CQI可能欺騙基站，但手機(jī)解碼的成功率是騙不了基站的。當(dāng)手機(jī)解碼正確反饋ACK值時(shí)，△CQI在上次的基礎(chǔ)上增加CQIstepup;當(dāng)手機(jī)解碼正確反饋NACK值時(shí)，△CQI在上次的基礎(chǔ)上減去CQIstepdown， CQIstepdown與下行目標(biāo)誤塊率這個(gè)參數(shù)是反相關(guān)，計(jì)算公式如下：

由以上公式可知下行目標(biāo)誤塊率越大，CQIstepdown也就越小，△CQI也就越大，CQI的修正值也就越大，最終選擇的MCS等級(jí)也就越高，傳輸效率和編碼率也就越高。需要注意的是，下行目標(biāo)誤塊率這個(gè)參數(shù)不能無(wú)限提升MCS，因?yàn)楫?dāng)下行目標(biāo)誤塊率設(shè)置得過(guò)高，基站在手機(jī)信號(hào)質(zhì)量較差時(shí)也會(huì)選擇高階調(diào)制，手機(jī)很容易解調(diào)失敗，增加重傳率，最終導(dǎo)致延時(shí)卡頓，乃至PDCP層速率反而會(huì)降低。

在日常處理無(wú)線優(yōu)化問(wèn)題時(shí)，遇到的問(wèn)題千奇百怪，但萬(wàn)變不離其宗，都可以按照以上PRB虛高問(wèn)題處理思路，從外場(chǎng)的無(wú)線環(huán)境到后臺(tái)影響指標(biāo)的算法參數(shù)，逐步分析排查解決。

[作者單位]

中國(guó)聯(lián)合網(wǎng)絡(luò)通信有限公司泰州市分公司

（編輯：司楠）