1、PUSCH 信道的功控参数设置不合理影响速率降低【关键字】PUSCH 、上行功控、优化【问题描述】LTE 下行主要为功率分配，上行则涉及 PRACH、PUCCH、PUSCH、SRS 信道的功率控制，其中华为 LTE 除 PRACH 为开环功控外，其他均采用闭环功控，而 PUSCH 信道的功控参数设置优劣直接会影响到上行速率的快慢。为了验证不同 PUSCH 信道的功控参数设置对速率的影响，通过对功控原理的分析，选取 T 市县城实施了四组不同功控参数与现网配置进行前台测试与后台指标联合对比，从而得出最利于现网功控参数设置建议。【告警信息】无【处理过程】涉及功控参数具体如下：现网设置：（ ：0.8，
2、Po_pusch ： -87）第一组：（： 0.7，Po_pusch ： -87）第二组：（： 0.9，Po_pusch ： -87）第三组：（： 0.8，Po_pusch ： -97）第四组：（： 0.7，Po_pusch ： -82）其中，alpha 为路损补偿因子，Po_pusch 为网络期望的发射功率值。在 alpha 固定时，Po_pusch 越小，终端发射功率相对越小；在 Po_pusch 固定时，alpha 越小，终端发射功率相对越小。在 LTE 中，功率也是一种资源，终端功率的大小不仅会影响到网络的上行底噪，也会影响到上行 RB 占用的数量，最终将对上行速率造成一定影响。1.
3、上行速率对比:通过调整后测试验证，第四组参数平均上传速率最高，为 5672kbps；现网设置参数次之，为 5556kps，第一组速率最低，为 5219kbps。第四组参数较现网设置参数速率上涨116kbps、涨幅 2%；较第一组参数上涨 454kbps、涨幅 9%。可见，在 Po_pusch 取值-87dbm 时，alpha 为 0.8 时可获得比 0.7、0.9 较高上传速率；在Po_pusch 取值 -82dbm、alpha 取值 0.7 时可获得最高上传速率。1. MCS 调制阶数、上行 BLER 对比：选取最高 24 阶对比，第三组参数占比最高、达到 69.37%，第二组次之，第一组最
4、低、仅为 59.59%，其他几组居中。相应的，第三组 BLER 值最低（7.31），第二组次之，第一组最高（8.87）。可见，上行高阶占比与上行 BLER 强相关，在 BLER 较低时，可获得更高的 MCS 阶数。第三组因整体发射功率较低，导致上行 BLER 较低，从而 MCS24 阶占比较高。2. 平均占用 RB 数、发射功率对比：第四组参数平均占用 RB 数最多（67 个），现网设置次之，第一组最少（63 个）；由功率余量（PHR）可反推出，第二组发射功率最高（约为11dbm，12.5mW），第四组次之，第三组最低。可见，第四组（：0.7，Po_pusch ： -82）时，可获得较多的平均
5、 RB 占用，以及适中的手机发射功率（与现网设置相差不大），其他三组虽然手机发射功率较低或 MCS 较高，但因占用 RB数较少，导致整体下载速率较低。3. 后台指标对比：四组参数分为四个时段修改验证，提取后台指标对比可见修改前后无线侧 KPI 指标均在正常波动范围内，第二组因发射功率较低 RRC 建立成功率略有下降，第四组指标最好。通过观测调整前后上行干扰无变化。结论：采取第四组（：0.7，Po_pusch：-82）参数时，在对现网底噪影响较小情况下可获得相对较多的平均 RB 占用，以及适中的手机发射功率（与现网设置相差不大），其他三组虽然具备手机发射功率较低或 MCS 编码阶数较高的优势，但
6、因占用 RB 数较少，导致整体下载速率较低。 PUSCH 功控原理概述LTE 上行主要涉及 PRACH、PUCCH、PUSCH、SRS 信道的功率控制，其中华为 LTE 除 PRACH 为开环功控外，其他均采用闭环功控。开环与闭环的主要区别在于，闭环功控时需 eNodeB 根据上行信道质量情况，计算功率调整量，并发送给 UE， UE 根据功率调整量计算出上行的功率值。PUSCH 信道主要用于用户上行数据的传输，与上传速率密切相关，PUSCH 功控原理如下：其中，PCMAX 为 UE 最大发射功率，3GPP 规定为 23dbm；MPUSCH 为系统分配给 UE 的 RB 数量；P0_PUSCH
7、为网络期望的接受功率，现网设置为-87dbm；(alpha）为路损补偿因子，通过参数 PassLossCoeff 设置，现网设置为 0.8；PL 为 UE 测量到的下行路损；TF(i)为不同的 MCS 相对于参考 MCS 的功率偏置值，现网未设置；f(i)为 UE 的 PUSCH 发射功率的调整量，由 PDCCH 中的 TPC 信息映射获得。f(i)分为直接型和累积型两种计算方式，直接型取值区间为-1、0、1、3；累积型为参考历史数值，进行叠加计算，调整更为精确，为现网采用方式，其计算方式为：f(i)=f（i-1）+pusch（i-KPUSCH），pusch 同直接型取值区间，i 取值范围为
8、0-9，KPUSCH 在不同 SA 配比下取值不同（需查表），现网 SA2 配比下，取值为 4。PUSCH 动态功控的目的在于：跟踪大尺寸衰落，周期性的动态调整 PUSCH 的发射功率，从而降低对邻区的干扰并提升小区吞吐量。现网条件下，在 TF(i)为配置情况下，仅alpha 和 P0_PUSCH 可做调整，以期在干扰与容量间寻求一个平衡值，尽可能提升用户上传速率。【根因】PUSCH 信道的功控参数设置不合理，对速率有影响。【解决方案】1. 验证区域及测试路线本次功控对比实验选取 T 市县城中心区域进行，测试区域及涉及站点情况如下：共选取 T 市 35 个站点，105 个小区进行本次功控验证，
9、测试路线 13.1km，平均站距约为300 米，部分路段存在站距过大情况。1. 功控参数设置方案为了较为精确预估路损(PL)，本次实验使用 cost231-HaTa 路损模型计算测试区域路损情况，该模型计算公式如下：结合测试区域具体情况，a(hre)取中小城市值，CM 取 0，fc 为 eNodB 所使用频段的中心频率，因测试区域主要为 F 频段、fc 取 1890，hte 为天线挂高，d 为站距，h re 为 UE 高度，具体值分析选取如下：按上述取值，以 cost231-HaTa 路损模型计算除 T 市县城路覆盖边缘区域路损值约为117db，假设在边缘区域 UE 上传占满 100RB 情况
10、下（20M），按上述 PUSCH 功控公式可计算出不同 alpha 取值下，P0_PUSCH 需满足电平值。可见，在 alpha 取值为 0.8 时，P0_PUSCH 需小于-91dbm，方可满足 UE 在基站覆盖边缘地带占满 100 个 RB，当取值-87dbm 时，将会因终端功率余量过少，不足以支持更多 RB 的占用。为了验证 alpha、P0_PUSCH 参数设置对上传速率的影响，进而在干扰与容量间选择一组最优平衡参数设置，本次实验设定四组不同取值与现网设置进行对比，每组指标修改后持续一小时，具体参数选取如下：现网设置：（ ：0.8，Po_pusch ： -87）第一组：（： 0.7，P
11、o_pusch ： -87）第二组：（： 0.9，Po_pusch ： -87）第三组：（： 0.8，Po_pusch ： -97）第四组：（： 0.7，Po_pusch ： -82）现网（0.8，-87）为集团建议值，本次实验围绕建议值进行，为避免对现网用户造成影响，未设置过于极端参数对。第一、二组在维持现网 Po_pusch 为-87dbm 不变情况下，改变alpha 进行对比；第三组在维持现网 alpha 为 0.8 不变情况下，改变 Po_pusch 进行对比；第四组 alpha、Po_pusch 均改变，为本次理论推算最优值（综合考虑现网用户量、底噪要求、RB 最大占用）。 指标对比
12、1. 测试指标1. 整体指标情况(1)、上行速率对比 :通过调整后测试验证，第四组参数平均上传速率最高，为 5672kbps；现网设置参数次之，为 5556kps，第一组速率最低，为 5219kbps。第四组参数较现网设置参数速率上涨 116kbps、涨幅 2%；较第一组参数上涨 454kbps、涨幅 9%。可见，在 Po_pusch 取值-87dbm 时，alpha 为 0.8 时可获得比 0.7、0.9 较高上传速率；在Po_pusch 取值 -82dbm、alpha 取值 0.7 时可获得最高上传速率。(2)、MCS 调制阶数、上行 BLER 对比：选取最高 24 阶对比，第三组参数占比
13、最高、达到69.37%，第二组次之，第一组最低、仅为 59.59%，其他几组居中。相应的，第三组 BLER 值最低（7.31），第二组次之，第一组最高（8.87）。可见，上行高阶占比与上行 BLER 强相关，在 BLER 较低时，可获得更高的 MCS 阶数。第三组因整体发射功率较低，导致上行 BLER 较低，从而 MCS24 阶占比较高。(3)、平均占用 RB 数、发射功率对比：第四组参数平均占用 RB 数最多（67 个），现网设置次之，第一组最少（63 个）；由功率余量（PHR）可反推出，第二组发射功率最高（约为11dbm，12.5mW ），第四组次之，第三组最低。可见，第四组（：0.7，P
14、o_pusch ： -82）时，可获得较多的平均 RB 占用，以及适中的手机发射功率（与现网设置相差不大），其他三组虽然手机发射功率较低或 MCS 较高，但因占用 RB数较少，导致整体下载速率较低。1. 分段指标统计情况(1)、分段平均 RB 数对比对测试 log 中各电平区间平均上行占用 RB 数进行统计发现，第四组参数时绝大部分区段平均 RB 数占用最高，在-105-110dbm 区间占用 RB 数明显抬高，结合 PUSCH 最大 RB 数理论计算（以 RSRP 发现功率 9.2dbm，8T8R，2*2MIMO 计算），第四组参数在-110dbm 时为 RB数拐点（-110dbm 前功率余
15、量可支撑 100RB，之后支撑 RB 数下降）,与实际测试情况相一致。第二组在-86dbm 后，因单 RB 过高功率消耗，终端功率余量已不足以再支撑 100 个 RB。(2)、分段平均功率余量、MCS24 阶占比对比从分段平均功率余量统计看，在-110dbm 时，各组参数下终端均以最大发射功率发射（23dbm）。其中，第三组（0.8，-97）整体发射功率较小，结合 MCS24 阶占比看，可见第三组在电平较好时高阶占比较高；在-95-105dbm 电平区间时，终端接近最大功率发射，第四组 MCS 高阶占比明显优于其他几组。(2)、分段平均速率对比由分段上传速率统计可看出，闭环功控模式下，各组参数
16、整体速率变化影响不大，但第四组参数因在-95dbm 以上能分配较多 RB 数，速率较其他各组设置始终领先在 100kbps 以上，且随着电平下降、呈线下下降趋势；-95dbm 以下，各组参数整体都成指数下降趋势。由以上测试情况对比，可以看出，第四组参数整体 RB 占用、上传速率优于现网原始参数设置以及其他三组设置。1. 后台指标(1)、KPI 指标对比为避免对网络的影响，参数修改验证均在非忙时进行，四组参数自 1 月 4 日 12:00 起分为四个时段进行修改及测试验证，提取后台指标对比可见修改前后无线侧 KPI 指标均在正常波动范围内，第二组因发射功率较低 RRC 建立成功率略有下降，第四组
17、指标最好。(2)、干扰对比通过观测调整前后上行干扰无变化，系统上行每个 PRB 上检测到的干扰噪声的平均值均在-110dbm 左右。（3）、调制方式对比除第二组 16QAM 的 TB 数占比略有下降外，其他组均较为平稳，其中，第四组的 16QAM 的TB 数占比较实验的其他三组数据提升明显。（4）、用户数、业务量对比开始时间平均激活用户数 (无)上行平均激活用户数 (无)上行最大激活用户数 (无)下行平均激活用户数 (无)下行最大激活用户数 (无)小区内的平均用户数 (无)最大激活用户数 (无)01/04/2015 09:00:0010.18 5.59 168 5.97 136 305.79
18、18501/04/2015 10:00:0011.52 6.42 190 6.77 154 351.61 20601/04/2015 11:00:0012.09 7.29 201 6.15 155 384.88 22201/04/2015 12:00:0012.89 7.80 217 6.73 155 388.90 23701/04/2015 13:00:0013.93 8.62 227 7.10 167 395.28 24601/04/2015 14:00:0014.67 8.86 209 7.82 156 384.80 22801/04/2015 15:00:0014.27 8.07 19
19、1 8.36 159 402.66 21301/04/2015 16:00:0013.61 7.82 205 7.71 162 425.29 223调整前后上、下行流量呈上涨趋势，上、下行平均每秒激活用户数略微上涨，可见功控调整前后无线环境相对公平、稳定，统计结果具备一定可靠性。【建议与总结】本次功控实验旨在验证现网功控参数设置的优劣性以及需求更佳的功控参数设置，通过理论分析得出的四组参数与现网设置对比总结、建议如下：1、在维持现网 Po_pusch：-87dbm 不变时，第一组、第二组 alpha 减小或增大（取值0.7、0.9）情况下，因 MCS 高阶占比或 RB 数占用过少，导致上传速率
20、低于现网设置，实际测试结果与理论分析相一致；2、在维持 alpha：0.8 不变时，第三组改变 Po_pusch 值（取值-97dbm）情况下，虽然功率余量较现网足以支撑更多 RB 占用，且具备较高的 MCS 调整方式，但在电平下降时（-100dbm 以下），因网络预期接受功率较小， SINR 值较低，系统调度分配 RB 数较少，进而影响整体上传速率，导致上传速率低于现网配置值；3、通过以上测试及后台指标对比发现，第四组功控参数（ ： 0.7，Po_pusch ： -82）在具备更多 RB 占用、更高上传速率的优势下，对现网干扰及 KPI 指标无影响（无线掉线率略有改善），优于其他三组及现网设置，较现网设置（ ： 0.8，Po_pusch ： -87）上行速率提升116kbps，建议在业务量中等区域应用。
