爱立信IPM功能应用及效果分析

李守业

（广东省电信工程有限公司网优维护分公司,510000）

0 概述

爱立信RBS6000系列基站设备的射频单元均采用了MCPA功放技术，采用了IPM算法进行功放冗余设计，使得信道无失真，可以达到更高的发射功率，采用该功能可以有效提高网络覆盖，吸收潜在话务，深挖网络潜力。

1 设备与功能介绍

1.1 RBS6000系列基站

RBS6000系列基站是爱立信最新的高集成基站设备，现网使用较多的是RBS6201和RBS6601两种。

RBS6601是一款射频拉远基站，可应用在室内与户外，主要由主单元（MU）与多个远端射频单元（RRUS）组成，二者通过光纤电缆连接。

RBS6201是一款室外宏站，特点是配置高，可以有效缓解机房空间压力,硬件采用数字单元DUG与射频单元RUS，最大支持24TRX。

1.2 MCPA与IPM

RBS6000所采用的射频单元均采用MCPA 。

多载波功率放大器MCPA：理想的软件无线电在发射方向上把多个载波合成一路信号，通过上变频后，对宽带的模拟混合信号进行低噪音放大。因为混合信号中信号与信号的包络幅度相差很大，所以对放大器的非线性特别敏感，MCPA 采用前向反馈技术抑制不需要的互调载波，得到有效的功率利用。

MCPA技术的特点是多路信号共用1个PA(功放)。功放的峰均比是非常重要的无线设计指标，业界一般控制峰均比采用削峰的做法，这种方案较直接，但带来的后果是信号失真，导致误码率上升。爱立信的设计是通过扩大功放的设计冗余度，这种方法信号无失真，从而达到更高的发射功率。

正是由于这样的设计，RUS以及RRUS能在任何配置情况下达到标称的发射功率。RBS6000基站载波功率对照参加表1

IPM（Intelligent Power Management，智能功率管理）是MCPA的一种功率管理软件，采用IPM功能，可以使MCPA达到80W功率，即可以为每个TRX分配20W的功率，给网络提供更好的覆盖。在保证网络硬件性能及无线特性的同时，尽可能降低对网络KPI的影响。而在忙时，则可能会回退部分功率，来保证网络的正常业务。

需要注意的是，IPM功能的实现仅在载波配置为4的时候才有效，原因是当RRUS(RUS)配置小于4载波时，每载波平分MCPA的功率已经不低于20W。

图1 MCPA示意图与爱立信MCPA采用的不同算法

2 功能实现

2.1 开通条件

1）IPM功能只能在RBS6000系列设备上开通，且需要BSC在R12/G10B版本或者以上。

2）爱立信在BSS G10B及以上的软件版本引入了License管理机制，开通IPM功能需要检查相应的网元是否已有HWAC和LICENSE。

＜DBTSP:TAB=LMCONTRPARS;

› DATABASE TABLE

› BLOCK TAB TABLE WRAPPED

› LMCLI LMCONTRPARS NO

› NAME SETNAME CNTRLMD VALUE CNTRLST MODST

› EMERGENCYMODE AXELMCPF EMG 0 UNAVAIL INB

› AOIP CME20BSCF LM 65535 AVAIL INB

› AUTOFLP CME20BSCF LM 1 AVAIL INB

› AUTOIRCT CME20BSCF LM 1 AVAIL INB

› IPM CME20BSCF LM 1 AVAIL INB

如果IPM对应的VALUE为0 ，则说明BSC版本不支持IPM功能，需要对BSC版本升级处理。

3）IPM功能只对配置4载波的小区有效。

2.2 开通过程

IPM功能的开通过程简便。以小区JMJSJH1为例，闭站后做如下修改：

1)开启小区IPM功能&修改小区TX功率

2)修改小区发射功率&装载小区TG

之后重启小区，即完成了IPM功能开启。

3 效果验证

开启小区IPM功能&修改小区TX功率

修改小区发射功率&装载小区TG

2013年1月11日，针对现网G10B局内部分满足条件的RBS6000设备进行开通实验，共计开通26个小区，均为4或8载波配置，载波功率均从原15W（42dBm）提升到20W(43dBm)。

为了验证IPM功能效果，分别从指标统计和DT测试方面进行对比分析。

3.1 话务与性能指标

3.1.1 业务量对比

取开通前后各一周，每天6忙时（早9点至11点，晚8点至10点）数据取平均进行统计对比，见表2：

功能开通后，总体话务增长22.46erl，数据业务流量增加125.62MB，分别提升21.72%和27.09%。

3.1.2 单站话务吸收能力比较

以沙津横1_JMJSJH1为例，取开通前后各1周24小时话务量取平均，得到该站点开通IPM功能前后单站吸收话务能力比较，沙津横1_JMJSJH1开通IPM前后24小时话务走势如图2：

图2 IPM开通前后单小区吸收话务能力变化图

3.1.3 其它重要指标对比

?

主要对比了以下指标：接通率、拥塞率对比、话务掉话比、下行TBF建立成功率、无线接入性。由图3看出，开通IPM后，实验小区主要性能指标保持稳定。

3.2 MRR指标对比

通过MRR统计，可以较直观的通过上下行电平、质差和小区TA分布的变化来看出IPM功能的影响。同样取开通功能前后各一周的数据进行分析。

3.2.1 电平统计

?

小区上行电平稳定，下行电平值平均增长5.31。

3.2.2 TA统计

?

小区载波发射功率的提升必然带来覆盖范围增大，通过MRR TA统计，IPM开通前后小区TA总体略有上升，个别小区变化较大。

3.2.3 质量统计

?

上下行质差话务比基本保持稳定。

3.3 测试分析

测试设备：索尼爱立信K790、GPS

测试软件：TEMS 8.03

测试区域：江门沙津横1_JMJSJH1覆盖区域，主要是城中村，村中房屋密集。

3.4 DT路测覆盖分析

3.4.1 开通前后覆盖图对比

由覆盖图可见，小区覆盖方向信号强度明显改善。

3.5 信号强度统计

?

平均信号强度提升7.8dBm。且由于信号强度提升，C/I提高，相应的RXQual统计也有上升。

3.6 CQT测试覆盖分析

在小区覆盖范围内选取5个点进行CQT测试。

统计信号强度如下（单位dBm）：

?

?

信号强度差随距离变化曲线：

图5 信号强度差与距离变化关系图

从测试结果可得，开通IPM前后，下行信号强度可以获得5db以上提升。在下行功控范围内，效果不明显，但在小区覆盖远端，获得增益较大。

4 与TCC功能的对比

为了满足特殊区域的覆盖要求，爱立信设备有类似增加覆盖的功能，比如TCC。

采用TCC的超远覆盖基站一般使用在人烟稀少的地方、沙漠、沿海地区。在覆盖得到增强的前提下，将GSM小区的服务距离从常规的35公里扩展到最远121公里，从而实现为超远覆盖的目标。开启超远覆盖基站会使基站小区的容量会降低，功率增大，覆盖范围会扩大到121KM。开启TCC功能的超远覆盖基站是正常小区容量的1/2。

下面就TCC和IPM功能进行对比：

?

由于原理、实现方法以及支持的设备均不同，所以两种功能应用场景也不同。IPM不需要硬件改动，且不牺牲容量，TCC功能可以得到更大功率，但需要硬件改造，并且容量减半。

所以，TCC可以应用于一些话务需求小，但对覆盖有要求的区域：如偏远山区、海域；而IPM则可以应用到有一定容量需求，但是用传统覆盖方式较难保证覆盖深度的区域，如：类似城中村的房屋密集区域、选址困难区域等。

5 总结

对于开通了IPM功能的小区，我们分别从性能指标和测试分析两方面分别进行了验证。

性能方面，开通IPM的小区业务量平均上升20%，MRR统计下行电平增强5dB左右，其他主要指标如接通率、掉话率、拥塞率等均保持稳定。

现场测试，开通IPM小区主覆盖方向的信号强度有明显提升，CQT测试平均信号强度提升5dB以上。

总结IPM功能具有以下特点：

1) 开通简便，纯软件操作。只需要对小区IDB进行重新设置匹配功率，载波、天馈等硬件无需改造；

2) 没有容量损失。保证可用信道不变的前提下提高发射功率；

3) RBS6000设备本身功率较低，不开IPM功能4载波配置功率最大只能设置到42dBm。从路测和MRR统计方面看，开通IPM功能后下行信号强度平均提高5dB以上，远端信号提升更为明显，可以有效提升边缘覆盖，对网络深度覆盖起到良好作用；

4) 只有RUS（RRUS）配置4载波才可以开通IPM功能；

图3：主要性能指标对比

图4 开通前（左）开通后（右）场强覆盖图

[1]Ericsson Documents in ALEX Library RBS6000 Family,GSM

[2]BTS Parameter Limitations

[3]Ericsson Documents in ALEX Library GSM BSS

[4]User Description,Dynamic BTS Power Control

[5]User Description,GPRS/EGPRS Dynamic MS Power Control

[6]User Description,BSS handling of software licenses and hardware activation codes

[7]Mixed Mode in Multistandard RBS