LTE網(wǎng)絡CQI優(yōu)化方案的研究

范穎麗

摘要：LTE網(wǎng)絡是移動互聯(lián)網(wǎng)重要的數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡，為了能夠使LTE網(wǎng)絡更好地服務于用戶，帶給用戶極速的上網(wǎng)體驗，就需要對LTE網(wǎng)絡進行有效地優(yōu)化工作，確保網(wǎng)絡的流暢、快速。本文主要分析了當前的網(wǎng)絡現(xiàn)狀，從CQI指標優(yōu)化方面入手，探討了改善LTE無線信號質(zhì)量方面的優(yōu)化方案，并以具體的案例對其優(yōu)化方案進行有效分析。

關鍵詞：LTE；網(wǎng)絡優(yōu)化；分析；案例

引言

近年來，隨著運營商對LTE網(wǎng)絡投資的不斷加大，LTE網(wǎng)絡商用規(guī)模越來越大，為給用戶提供更好的業(yè)務感知和體驗，網(wǎng)絡的不斷調(diào)整與優(yōu)化顯得至關重要。在LTE網(wǎng)絡建設初期，一般都是通過DT測試來發(fā)現(xiàn)覆蓋差小區(qū)并進行針對性優(yōu)化。但是此方法費時費力，僅能測試到路面覆蓋情況，卻無法真實反映小區(qū)的實際覆蓋狀況。而話統(tǒng)CQI（信道質(zhì)量指示）是無線信道的通信質(zhì)量的測量標準，可在一定程度上反映小區(qū)的無線信號質(zhì)量，通過話統(tǒng)CQI能識別出覆蓋差小區(qū)并進行優(yōu)化，即方便又省時省力?；诖耍恼陆Y(jié)合現(xiàn)網(wǎng)，對LTE中的CQI質(zhì)差優(yōu)化進行探索和實踐，以提升LTE網(wǎng)絡質(zhì)量。

1網(wǎng)絡現(xiàn)狀分析

LTE物理共享信道PDSCH支持3種編碼方式：QPSK、16QAM和64QAM，編碼方式越高，所要求的信道條件越好。由于下行調(diào)度是由eN-odeB決定的，而eNodeB作為發(fā)射端并不知道信道條件如何，信道質(zhì)量需要UE來反饋，為此引入CQI的概念。CQI是由UE測量的下行信道質(zhì)量，本質(zhì)上反映了當前的信道質(zhì)量，即：當前支持的信道效率越低，表明信道質(zhì)量越差。提升CQI從根本上需要提升SINR。協(xié)議把這個信道質(zhì)量化成0-15的序列。CQI不僅與SINR有關，還與UE的接收機靈敏度有關。

CQI和PDSCH調(diào)度方式是相對應的。其中，CQI在1-6之間對應QPSK，7-9時對應16QAM，10-15時對應64QAM。調(diào)度方式不同，支持的下行速率能力也不同。

從現(xiàn)網(wǎng)指標統(tǒng)計來看，全網(wǎng)CQI小于10的小區(qū)占比較高，目前全網(wǎng)指標為16.57%。為保證用戶的數(shù)據(jù)業(yè)務感知，提升下行業(yè)務速率，需要對現(xiàn)網(wǎng)小區(qū)CQI指標進行提升。

2 0{21優(yōu)化提升方案

CQI是由LIE上報。對于FDD-LTE終端，目前外場使用最多的是高通芯片。終端上報CQI的算法基站側(cè)并不了解，因此無法控制終端側(cè)行為?；谕鈭龅臏y試經(jīng)驗及與CQI相關因素，總結(jié)以下優(yōu)化方案。

2.1網(wǎng)絡覆蓋優(yōu)化

CQI是LIE根據(jù)SINR上報，所以可通過提升SINR來提升CQI。常規(guī)網(wǎng)絡優(yōu)化包括RF優(yōu)化和調(diào)整參考信號功率。RF優(yōu)化主要是通過調(diào)整基站天線方向角、下傾角來調(diào)整實際覆蓋效果；參考信號功率調(diào)整可以控制或增強小區(qū)覆蓋。另外，小區(qū)合并也可避免同頻干擾，提升SINR。

RF優(yōu)化同時也要注意越區(qū)覆蓋，控制無主導信號，進一步降低相鄰小區(qū)的干擾。不要僅把SINR這一項指標作為RF質(zhì)量的衡量標準，還要考慮鄰區(qū)干擾，也要通過MR/CDT數(shù)據(jù)來衡量。

2.2同步方式修改

在LTE中，時鐘同步有兩種同步方式：頻率同步和相位同步。

（1）采用時間同步模式時，通過GPS的時間來保證時間同步，基站根據(jù)時間來校正頻率，頻率產(chǎn)生時間，時間反過來可以校正頻率：接收者可以根據(jù)發(fā)送者的時間信息來校正自己的頻率與發(fā)送者一致。

FDD-LTE要求：frequency accuracy為50ppb，時間同步時同步周期最大為30s，對GPS提供同步信號的穩(wěn)定性要求比較高，如果長時間收不到GPS信號，會造成同步信號質(zhì)量下降，從而造成扇區(qū)間干擾。

（2）采用頻率同步模式時，不同小區(qū)之間的時間是不一致的，會有一定概率的RS信號在時域上錯開，從而提高MR測量SINK。

設置為頻率同步時，會比設置為相位同步時好一些。

同步方式由時間同步修改為頻率同步后，SINK會抬升，相應CQi也會抬升。從多個商用局的測試數(shù)據(jù)看，修改同步方式后，路測SINK平均抬升2dB左右，CQi平均抬升約1階。實際話統(tǒng)CQi平均值抬升約0.5階。

2.3PA/PB修改

終端上報CQi值與PA相關，一定程度上增大PA可以提升網(wǎng)絡的CQi值。在下行功率的計算中，PA、PB參數(shù)用于定義A類B類符號的功率增益，但是基于CQi的定義可以理解推導出，當業(yè)務信道的功率增益增加時，CQi也會同步改善。某業(yè)務區(qū)PA從原來的0dB降低到-3dB，PB參數(shù)保持不變，CQi大于7的比例明顯下降，這反向說明提升PA會對高階優(yōu)良比改善有幫助。

PA/PB修改需要注意以下兩點：

（1）如果PA設置過大，可能會導致實際發(fā)射功率逼近RRU額定功率，不得不降低RS信號功率，這有可能影響覆蓋率；

（2）PB的調(diào)整對CQi的影響相對PA小一些。

2.4 DR.X開關關閉

DRX功能最初的目的是為了省電，但對大屏智能手機而言，DR_X的節(jié)電功能影響并沒有確定的量化數(shù)據(jù)。

DR.X對CQI的統(tǒng)計有以下幾方面影響：

（1）UE在DRX的sleep態(tài)是不會上報CQi的，所以關閉DRX后，CQI的上報次數(shù)會減少。

（2）按照DRX的機制，當UE將數(shù)據(jù)調(diào)度結(jié)束，持續(xù)一段時間沒有數(shù)據(jù)調(diào)度就進入sleep態(tài)。如果邏輯上推導全網(wǎng)用戶的業(yè)務模型一致，處于覆蓋近點的用戶速率會更快，將在更短時間內(nèi)把數(shù)據(jù)調(diào)度完畢進入sleep態(tài)，不再上報高階CQI：對于覆蓋遠點用戶，下載速率慢，相同數(shù)據(jù)量需要更長的時間進行調(diào)度，更晚進入sleep態(tài)，上報更多的低階CQI。所以在DRX開啟后，CQI優(yōu)良比會下降。

關于DRX功能提出如下建議：

（1）DR.X打開，會導致CQI降低。建議關閉DRSX開關。

（2）在DRX必須要開的前提下，盡量將DRX的激活時間拉長。

2.5 CQI周期修改

涉及CQI上報周期的有三種算法：固定CQI上報周期、周期CQI自適應與周期CQI自適應優(yōu)化。其中，固定CQI上報周期默認的CQI上報值為40ms，周期CQI自適應與周期CQI自適應優(yōu)化的上報周期和占用RB數(shù)隨用戶數(shù)不同而不同。

CQI上報周期算法會影響CQi上報個數(shù)，三者的關系為：

周期CQi自適應個數(shù)>周期CQi自適應優(yōu)化>固定CQi算法（默認40ms）。

在某些場景下，可以針對TOP差小區(qū)拉長CQi上報周期，TOP好小區(qū)縮短CQi上報周期，來優(yōu)化CQI指標。

調(diào)整周期性CQI的上報周期，對CQI的優(yōu)良比也有幫助。

（1）理論上，調(diào)整某個小區(qū)的CQI上報周期，對于CQI優(yōu)良比并不會有直接改變。而且，CQI上報周期被拉長，對MSC編碼方式的調(diào)整不敏感，對下載速率有一定的影響。

（2）但是，可以根據(jù)不同的小區(qū)上報不同的CQI上報周期，針對CQI差的區(qū)域加大周期，減少其上報次數(shù)；對CQI好的區(qū)域縮短周期，增加其報次數(shù)。

2.6采用TM2傳輸模式

目前，外場對于2T小區(qū)，普遍采用TM3內(nèi)自適應的配置方式；對于1T小區(qū)，普遍采用TM1的設置。另外還有TM2方式，使用較少。集中模式的適應場景見表1。

可以看到，TM2使用發(fā)射分集方式，適用于信道質(zhì)量不好的時候，如小區(qū)邊緣。對于覆蓋質(zhì)量不好的小區(qū)如農(nóng)村地區(qū)，采用TM2可以對CQi優(yōu)良比有較大的幫助。需要注意：使用TM2對小區(qū)吞吐率有較明顯影響，因為無法調(diào)度雙流，從某種角度看是犧牲容量換區(qū)覆蓋。

TM2模式下，平均CQi上報值高于TM3模式。

3具體案例

對現(xiàn)網(wǎng)各小區(qū)的CQI指標進行統(tǒng)計，選取CQI<10占比較高的Top小區(qū)進行參數(shù)優(yōu)化驗證。針對4個小區(qū)站點，實施四類優(yōu)化方案，驗證參數(shù)修改前后的CQI指標變化情況，對比一周指標（每天6忙時）。

（1）把某地站點的PA從-3調(diào)整為0；PB從1調(diào)整為0進行驗證，CQI均值從8.7提升到9.6。

（2）把某地站點傳輸方式從固定模式3修改為固定模式2進行驗證，CQI均值略有提升，從9.81提升到9.89。

（3）把某地站點時鐘同步方式從相位同步改為頻率同步進行驗證，CQI均值略有改善，從9.8提升到10.3。

4結(jié)束語

總之，在LTE網(wǎng)絡普及發(fā)展的當下，其網(wǎng)絡優(yōu)化技術極為重要。國家電信部門和相關技術部門需要針對我國LTE網(wǎng)絡建設過程中存在的問題進行重要探究，并依據(jù)實際情況合理設置優(yōu)化方案，提高網(wǎng)絡通訊質(zhì)量，實現(xiàn)通訊技術的跨越式發(fā)展。隨著LTE網(wǎng)絡的商用進程提速，將有越來越多的網(wǎng)絡優(yōu)化新思路和新手段等待挖掘。