精品案例聚焦高频覆盖短板提升NR边缘覆盖Word文件下载.docx
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PDSCH(PhysicalDownlinkSharedChannel/下行共享数据信道)
下行物理信号包括:
SS(SynchronizationSignals/同步信号)
DMRS(DemodulationReferenceSignal/解调参考信号)
PT-RS(PhaseTrackingReferenceSignal/相噪跟踪参考信号)
CSI-RS(ChannelStateInformationReferenceSignal/信道状态信息参考信号)
各个下行物理信道与信号在时频域的分布如下:
1.1PBCH(PhysicalBroadcastChannel/广播信道)
PBCH信道中传输的内容:
MIB(MasterInformationBlock),主要作用为:
获取用户接入网络中的必要信息:
系统帧号SFN;
RMSI(RemainingSI,即SIB1,UE在接入过程中必要的系统消息)使用的子载波间隔;
SS/PBCHRB边界和CRB边界之间的偏差;
PDSCHDMRS的符号位置;
RMSI所在的初始BWP的时频域位置,带宽大小等信息;
UE是否能驻留在该小区的指示信息
NR中PBCH信道和PSS/SSS组合在一起,在时域上占用连续4个符号,频域上占用20个RB,组成一个SS/PBCHblock;
其中PBCH信道占用SS/PBCHblock中的符号1和符号3,以及符号2中的部分RE。
1.2PDCCH(PhysicalDownlinkControlChannel/下行控制信道)
下行控制信道用于传输来自L1/L2的下行控制信息,主要包括:
下行调度信息DLassignments,以便UE接收PDSCH;
上行调度信息ULgrants,以便UE发送PUSCH;
指示SFI(SlotFormatIndicator),PI(Pre-emptionIndicator)和功控命令等信息,辅助UE接收和发送数据
PDCCH时域占用Slot前1~3符号;
频域使用资源可配置,最大支持全频段。
1.3PDSCH(PhysicalDownlinkSharedChannel/下行共享数据信道)
时域上,每个TTI内时域资源由PDCCH和PDSCH进行分享,S帧有2个符号GP,最后1-2个符号用作SRS或PUCCH资源,起始位置和终止位置由DCI指示;
频域上,可占用全带宽,属于可配置资源,可用的带宽由系统配置决定;
调制方式QPSK/16QAM/64QAM/256QAM,支持LDPC编码。
PDCCH和PDSCH时频资源图如下:
1.4SS(SynchronizationSignals/同步信号)
SS(SynchronizationSignals/同步信号)包括PSS(PrimarySynchronizationSignals/主同步信号)与SSS(SecondarySynchronizationSignals/辅同步信号),主要作用为:
用于UE进行下行同步,包括时钟同步,帧同步和符号同步;
获取小区/CELLID;
用于小区信号质量(RSRP/RSRQ/RS-SINR)测量,主要是通过SSS信号测量,用于初始波束选择,RRM测量等。
SS时域上占用连续4个符号,频域上占用20个RB。
1.5DMRS(DemodulationReferenceSignal/解调参考信号)
用于PBCH,PDCCH,PDSCH信道的相关解调,取代了LTE中CRS的部分功能。
1.6PT-RS(PhaseTrackingReferenceSignal/相噪跟踪参考信号)
NR新引入的参考信号,用于跟踪相位噪声的变化,主要用于高频段。
1.7CSI-RS(ChannelStateInformationReferenceSignal/信道状态信息参考信号)
小区测量用于信道信息测量(CSI)上报,上报内容包括,CQI,LI,PMI,RI等;
移动性管理,PDSCH速率匹配,波束管理及波束训练,取代了LTE中CRS的部分功能。
TRS信号:
基于CSI-RS的一种,Trackingrs精细化时频跟踪(频率校正),主要用于下行时频资源同步,取代了LTE中CRS的部分功能。
2下行功率控制分类
下行功率控制分为静态功率控制和动态功率控制。
静态功控根据各个信道或信号的覆盖能力,进行功率偏置参数配置,从而调整发射功率。
当前支持如下几种下行信道或信号的静态功率控制:
TRS(TrackingReferenceSignal/跟踪参考信号)
动态功控根据各个信道或信号的实际传输情况和UE反馈信息,自适应地调整发射功率。
当前仅支持PDCCH的动态功率控制。
3下行静态功率控制
下行信道或信号的静态功率控制均通过在小区基准功率ReferencePwr上设置功率偏置的方式来实现。
小区基准功率(物理含义为单通道每RE上的功率)可由NR界面配置的每通道功率MaxTransmitPower内部计算得到。
下行信道或信号的每RE上的功率计算方式如下:
ReferencePwr=MaxTransmitPower-10log10(RBcell12)
其中,MaxTransmitPower为每个射频物理发射通道的最大发射功率,单位为dBm。
对于宏站站型,通过参数NRDUCellTrp.MaxTransmitPower配置,对于Lampsite站型,通过参数NRDUCelCoverage.MaxTransmitPower配置。
按如下优先级生效:
1)NRDUCelCoverage.MaxTransmitPower
2)NRDUCellTrp.MaxTransmitPower
RBcell表示小区总带宽对应的RB个数,每个RB包含12个RE。
3.1SSB功率控制
PBCH和SS通过静态功率控制,可提升远点用户PBCH和SS的覆盖性能。
PBCH和SS每RE上功率的计算公式为:
ReferencePwr+MaxSSBPwrOffset+10log10(RFChannelNum)
ReferencePwr:
小区基准功率
RFChannelNum:
射频物理通道个数
MaxSsbPwrOffset:
SSB最大功率偏置,该参数表示特定小区特定TRP的所有SSB发送时所采用的功率相对基准功率的最大偏置,可通过参数NRDUCellTrpBeam.MaxSSBPwrOffset进行配置,参数取值范围为[-15,15],该参数配置越大,表示发送SSB使用的功率越大,该SSB波束覆盖范围越大,但同时刻发送的数据传输可用功率减少;
该参数配置越小,表示SSB使用的功率越小,该SSB波束覆盖范围越小,同时刻发送的数据传输可用功率增加。
3.2PDCCH功率控制
PDCCH根据DCI不同的类型,分为公共调度的DCI和专用调度的DCI
静态分配使用固定的功率给DCI使用,计算公式如下:
ReferencePwr+MaxCommonDciPwrOffset+10log10(RFChannelNum)
MaxCommonDciPwrOffset:
公共搜索空间的DCI功率偏置最大值(包含SI和寻呼),NSA和SA的配置原则如下:
NSA组网:
公共DCI的功率相同,通过NRDUCellChnPwr.MaxCommonDciPwrOffset配置,该参数表示小区公共搜索空间的DCI功率汇聚后,小区公共搜索空间的DCI功率相对于基准功率的功率偏置最大值,取值范围[-15,15],该参数越大,公共搜索空间的DCI的覆盖范围越大,但其他DCI可用的功率越少;
该参数越小,公共搜索空间的DCI的覆盖范围越小,但其他DCI可用的功率越多。
由于中射频功率汇聚能力的约束或者调度过程中功率资源的约束,实际生效值可能比配置值低。
SA组网:
不同类型的DCI功率可以不同,通过参数NRDUCellChnPwr.MaxRmsiDciPwrOffset来配置RMSIDCI相对小区基准功率的功率偏置最大值,通过参数NRDUCellChnPwr.MaxPagingDciPwrOffset来配置PagingDCI相对小区基准功率的功率偏置最大值,通过参数NRDUCellChnPwr.MaxOsiDciPwrOffset来配置OSIDCI相对小区基准功率的功率偏置最大值
用户专有PDCCH静态功控:
用于专用DCI的功率计算公式如下:
ReferencePwr+MaxDedicatedDciPwrOffset+10log10(RFChannelNum)
MaxDedicatedDciPwrOffset:
专有搜索空间的DCI功率偏置最大值,可以通过参数NRDUCellChnPwr.MaxDedicatedDciPwrOffset配置
3.3TRS功率控制
CSI-RS功率控制功能可实现小区级的CSI-RS(3I)EPRE调整。
通过提升CSI-RS的发送功率,可以提升小区中远点用户CSI-RS的覆盖性能
CSI-RS的功率(dBm)计算公式如下:
ReferencePwr+PowerOffset+10log10(RFChannelNum)
PowerOffset:
CSI-RS的功率偏置最大值或TRS的功率偏置
通过参数NRDUCellChnPwr.MaxCsirsPwrOffset来配置CSI-RS相对小区基准功率的功率偏置最大值;
通过参数NRDUCellChnPwr.TrsPwrOffset来配置TRS相对小区基准功率的功率偏置最大值,该参数表示TRS功率汇聚后,TRS信道功率相对于基准功率的功率偏置最大值,取值范围[0,3]。
该参数越大,TRS的覆盖范围越大,但TRS间干扰也越大;
该参数越小,TRS的覆盖范围越小,但TRS间干扰也越小。
3.4PDSCH功率控制
PDSCH汇聚功能配置的偏置最大值可通过参数NRDUCellChnPwr.MaxPDSCHConvPwrOffset来配置。
该参数表示PDSCH功率汇聚后,PDSCH信道功率相对于基准功率的功率偏置最大值,取值范围[0,15],该参数配置的越大,PDSCH功率汇聚的程度越大,功率汇聚生效后可获取的增益越大;
该参数配置的越小,PDSCH功率汇聚的程度越小,功率汇聚生效后可获取的增益越小。
4下行动态功率控制
当前仅支持PDCCH的动态功率控制,PDCCH动态功控仅包括用户专有PDCCH动态功控。
用户专有PDCCH动态功控:
当PDCCH的BLER(BlockErrorRate)大于目标BLER值时,抬升该用户CCE的发射功率,功率最大可抬升3dB;
当PDCCH的BLER小于目标BLER值时,降低该用户CCE发射功率直至初始值,其中初始值为用户专有PDCCH静态功控后的发射功率。
其中,PDCCH的BLER目标值可以通过参数NRDUCellPdcch.PdcchBlerTarget进行配置。
PdcchBlerTarget(PDCCH误块率目标值)取值范围[0,1],界面取值范围为[0,200],该参数设置的越小,PDCCH误块率越低;
该参数设置的越大,PDCCH误块率越高。
过高的误块率会降低上下行吞吐率,过低的误块率会加大PDCCH资源消耗,导致系统容量下降,调度用户数降低。
三、启动测试
5小区选定
选取SZ-市区-三角洲生态公园-HA-7012372-1小区作为本次测试对象,基站位于三角洲公园沱河南侧,经纬度116.9569,33.65827,该站点为NSA站点,小区PCI76,天线挂高24m,方位角120°
,主要覆盖东南方向沱河公园。
6参数核查
核查选定小区功率控制相关参数,确定调整基准及步长
最大发射功率(MAXTRANSMITPOWER)
LSTNRDUCELLTRP:
NRDUCELLTRPID=1
SSB最大功率偏置(MaxSsbPwrOffset):
LSTNRDUCELLTRPBEAM:
公共搜索空间的DCI功率偏置(MaxCommonDciPwrOffset):
LSTNRDUCELLCHNPWR:
NRDUCELLID=1
TRS功率偏置(TrsPwrOffset):
物理下行共享信道汇聚功率偏置最大值(MaxPdschConvPwrOffset):
PDCCH误块率目标值(PdcchBlerTarget):
LSTNRDUCELLPDCCH:
查询现网功率控制参数配置如下:
参数名称
最大发射功率
SSB最大功率偏置
公共搜索空间的DCI功率偏置
TRS功率偏置
物理下行共享信道汇聚功率偏置
PDCCH误块率目标值
参数英文名
MAXTRANSMITPOWER
MaxSsbPwrOffset
MaxCommonDciPwrOffset
TrsPwrOffset
MaxPdschConvPwrOffset
PdcchBlerTarget
基准值
349
3
7测试计划
3.1选定路线进行DT,测试在不同参数下,整体覆盖效果变化,测试路线如下:
3.2选取好点,中点,差点进行CQT,分别测试在不同参数下,各点指标变化,测试项目为FTP下行,测试时长为120s/次,详情如下表
测试位置
好点
中点
差点
位置点定义
RSRP>-80
-80>RSRP>-100
-100>RSRP
SINR>25
25>SINR>10
10>SINR
测试项目
FTP下载
测试时长(秒)
120
CQT好点,中点,差点具体位置,如下图所示:
8测试准备
准备测试工具及人员如下:
测试硬件:
HUAWEIMate20X(5G)、联想E40笔记本、SBU-353GPS
测试软件:
GENEXProbe5.2
分析软件:
GENEXAssistant5.2
测试人员:
马阔阔
四、性能验证
9SSB功率控制性能验证
1.1保持其它功控参数不变,仅调整SSB最大功率偏置,通过DT对比分析在不同SSB最大功率偏置下,整体覆盖效果变化
参数设置
MaxSsbPwrOffset=0
MaxSsbPwrOffset=15
RSRP图层
RSRP统计
MaxSsbPwrOffset=0时,DT采样点总计263个,RSRP平均值为-97.85dBm,RSRP>
-95dBm采样占比仅33.84%,中点、远点及旁瓣覆盖较弱;
MaxSsbPwrOffset=15时,DT采样点总计237个,RSRP平均值为-92.14dBm,RSRP>
-95dBm采样占比达65.82%,中点、远点及旁瓣覆盖均有明显改善。
SINR图层
SINR统计
MaxSsbPwrOffset=0时,DT采样点总计263个,SINR平均值为18.31dB,SINR>
15dB采样占比为71.48%,SINR>
25dB采样占比为15.59%,远点及旁瓣覆盖质量较差;
MaxSsbPwrOffset=15时,DT采样点总计237个,SINR平均值为22.88dB,SINR>
15dB采样占比为81.43%,SINR>
25dB采样占比为39.66%,各点覆盖质量均有较大提升。
PCC
PDCCHDL
Grant
Count图层
Count统计
MaxSsbPwrOffset=0时,DT采样点总计263个,PCCPDCCHDLGrantCount平均值为1219.22,PCCPDCCHDLGrantCount>
1200采样占比为55.94%;
MaxSsbPwrOffset=15时,DT采样点总计237个,PCCPDCCHDLGrantCount平均值为1201.43,PCCPDCCHDLGrantCount>
1200采样占比为44.30%,远点及旁瓣调度值略有下降。
下行FTP速率图层
下行FTP速率统计
MaxSsbPwrOffset=0时,DT采样点总计263个,下行FTP速率平均值为322.65Mbps,下行FTP速率>
150Mbps采样占比为76.34%,下行FTP速率>
400Mbps采样占比为25.19%,下行FTP速率>
600Mbps采样占比为9.16%;
MaxSsbPwrOffset=15时,DT采样点总计237个,下行FTP速率平均值为315.61Mbps,下行FTP速率>
150Mbps采样占比为73.95%,下行FTP速率>
400Mbps采样占比为23.95%,下行FTP速率>
600Mbps采样占比为12.61%,近点下行FTP速率有所提升。
1.2保持其它功控参数不变,仅调整SSB最大功率偏置,通过CQT测试在不同SSB最大功率偏置下,好点、中点、差点的性能指标变化
SSB最大功率偏置(MaxSsbPwrOffset)
平均RSRP(dBm)
平均SINR(dB)
平均下行速率(Mbps)
平均上行速率(Mbps)
-66.94
28.35
768.85
104.64
5
-64.61
31.34
851.68
104.65
10
-57.52
32.84
874.81
104.66
15
-57.54
32.76
887.62
104.67
-95.28
21.52
251.72
43.82
-93.15
22.8
267.77
43.80
-92.16
23.65
295.36
43.86
-90.23
25.48
317.78
43.81
-107.53
7.66
75.24
19.22
-104.13
14.67
120.5
-99.25
19.59
180.07
19.24
-94.1
21.77
214.1
19.21
MaxSsbPwrOffset=0时,好点平均下载速率为768.85Mbps,中点平均下载速率为251.72Mbps,差点平均下载速率为75.24Mbps;
MaxSsbPwrOffset=15时,好点平均下载速率为887.62Mbps,中点平均下载速率为317.78Mbps,差点平均下载速率为214.1Mbps;
可以看出,调整SSB最大功率偏置0至15后,好点、中点、差点平均下行速率均有不同程度提升,其中好点提升15.4%,中点提升26.2%,差点提升184.6%,差点提升幅度较为明显。
上行速率未受调整影响。
1.3测试小结
通过分析DT及CQT测试结果,可以看出,通过SSB静态功率控制,可有效增强远点覆盖强度及质量,虽对远点用户调度有一定影响,但仍能大幅提高下行速率,对提升远点用户感知有显著作用。
10PDCCH功率控制性能验证
2.1保持其它功控参数不变,仅调整公共搜索空间的DCI功率偏置,通过DT对比分析在不同公共搜索空间的DCI功率偏置下,整体覆盖效果
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