50萬基站目標加大TD-LTE網優壓力
中國移動以***的速度在國內部署了32萬個TD-LTE基站,并覆蓋了300個城市,在多個場合都強調了“年底銷售1億臺4G終端,發展5000萬4G用戶”的目標,憑借有力的宣傳和迅速擴增的4G終端款式,以及一再降低的4G套餐資費,6月底,中移動4G用戶數終于突破1000萬大關。
包括千元機在內,中國移動的4G終端出貨量已經達到1200萬,芯片和終端的發展速度就已遠遠超出中國移動自身和產業鏈的預期。基于此,中國移動還提出了“希望年底有300款終端上市,同時推進多種頻段模式和低成本的千元機市場發展”的計劃。
如此快速的用戶和終端市場雙增長,給正在實施中的幾百個城市的TD-LTE網絡建設帶來不小的挑戰,也給已建成的TD-LTE網絡帶來一定的優化壓力。
在TD-LTE建設初期,已覆蓋TD-LTE信號的區域,客觀上仍會存在較多的弱覆蓋點,為保障LTE網絡的覆蓋和業務需求,需要提升使用感知和網絡性能。為此,太原移動網優部門實施了TD-LTE功率優化項目。TD-LTE網絡功率優化主要涉及參考信號RS功率、PA和PB參數的優化調整,在RRU額定功率一定的情況下,RS功率、PA、PB如何設置將影響到RRU功率的利用率和小區的覆蓋效果及業務性能,需要重點分析優化。
功率優化的關鍵參數
TD-LTE網絡中,每個資源單元上的能量可以理解為每個RE的功率,ECRS指RS信號所占RE的功率,EA指無RS的OFDM符號,EB指含RS的OFDM符號。
TD-LTE系統中功率相關的幾個參數為:
ρA,無導頻的OFDM符號上的PDSCH RE功率相對于RS RE功率的比值,線性值;
ρB, 有導頻的OFDM符號上的PDSCH RE功率相對于RS RE功率的比值,線性值。
在當前網絡下有如下關系: ρA =PA
PA:PA是由高層信令配置的UE級參數,即改變UE的PA就改變了基站給UE分配的功率。該參數就是下行功控的輸出值。PA增大,說明用戶的數據RE功率比較大,在基站總功率不變的情況下,數據RE的接收功率比較大,可以提升SINR。但如果PA過大,對鄰區的干擾也嚴重,且導致控制信道功率降低,覆蓋不平衡。PA由RRC信令指出,為用戶級參數,其取值集合為:[-6,-4.77,-3,-1.77,0,1,2,3] dB。
PB:表示ρB/ρA的索引,PB也是以RRC信令的方式給出,為小區級參數,其取值為[0,1,2,3],其取值與ρB/ρA一一對應的關系如表1。
功率參數的設置原則
LTE小區的RS功率決定了導頻信號的覆蓋性能,而RS的配置受限于RRU額定功率的限制,同時PA、PB的約束下可以決定業務RE的功率。
以太原為例,當前太原LTE網絡室外宏基站默認配置PA=-3,PB=1,表示無導頻的OFDM符號上的PDSCH RE功率相對于RS RE功率的比值為-3DB,即符號A上的RE的功率是RS的1/2;PB為1表示符號B上的RE的功率和符號A上的RE相等,即符號B上的RE同樣為RS的1/2。業務信道功率小于導頻信道,在小區邊緣可能出現RS信號很強,但業務信道功率不足的問題。
當前網絡中存在弱覆蓋問題,在天饋調整無法解決的情況下需要增加RS的功率進行優化,RS功率的增強可以改善導頻信號的覆蓋,但是在PA=-3的情況下,RS增加的越大,業務信道的功率和RS的功率差直越大。在提升覆蓋的基礎上需要對PA配置進行優化,保障業務信道和導頻信道覆蓋一致,建議將PA配置為0dB。
外場測試效果對比
在太原的TD-LTE弱覆蓋路段的功率優化中,選取外場測試弱覆蓋路段為測試驗證區域,恒山路光社小學到新店路段,覆蓋小區為光社小學-1與新店-2,兩站之間存在弱覆蓋,下載速率不高。在該路段進行功率調整優化,驗證效果。對以上兩個小區進行功率修改并拉網測試,測試效果如下表2。
從測試效果來看修改單純修改RS功率后,覆蓋有所增強,下載速率改善不明顯;修改PA參數后,即保障業務信道功率和導頻信號功率一致,整體下載速率明顯提升,從25Mbit/s提升到41Mbit/s。
導頻與業務信道聯動的優化
功率優化是一個導頻與業務信道聯動的優化,為解決弱覆蓋可以在不超出RRU額定功率的前提提升導頻信號的功率,但是需要保障業務信道功率和導頻功率一致,避免在小區邊緣出現有信號無法做業務或者業務質量差的問題。將PA從-3修改為0后,業務的RE和RS功率一致,從測試效果來看對下載速率提升明顯。
需要關注的是,目前太原TD-LTE網絡主要的問題是弱覆蓋及覆蓋優化不足,解決這兩個問題的根本是開通關鍵位置的基站,依靠功率優化,只能改善路面上的覆蓋效果,對深度覆蓋作用不大;此外,功率增大后TD-LTE基站的交叉覆蓋現象會惡化,所以在實施功率優化調整時,需關注弱覆蓋場景的選取,對中心區域較大空洞或較長距離的弱覆蓋,功率優化的效果會受到影響。