LTE下行PRB虚高原理分析与解决方案

陈正文

[摘 要]随着网络的成熟和市场的发展，LTE网络优化的重点从关注网络覆盖延伸到关注LTE用户和流量的增长带来的网络容量问题，尤其是随着不限量套餐的推出，网络负荷逐渐提高，这对无线网络扩容优化提出了更高的要求。网络扩容标准需从用户感知的角度出发，结合现网用户使用行为量化为无线网管可以提取的KPI指标，比如小区下行吞吐率、小区用户数、小区下行PRB利用率。根据运营商网络扩容经验，相比于最大小区用户数限制，PRB资源利用率往往先达到扩容门限。针对PRB资源利用率过高的问题，一般的优化思路为负载均衡或载波扩容，然而扩容之前还要看一下高阶调制占比的高低，如果64QAM占比较高，说明PRB真高，才需要真正扩容，否则就是下行PRB虚高，需要先进行优化。本次工作内容就是研究导致下行PRB虚高的原因并提出解决方案，防止4G网络PRB资源的浪费。

[关键词]无线网络扩容;下行PRB利用率;下行PRB虚高

提起PRB虚高的概念，首先简单了解一下什么是RE和PRB。RE是最小的时频资源，是由1个子载波和1个符号周期构成;而PRB是LTE物理资源调度的最小单位，由7个符号周期和12个子载波构成，共含有84个RE。PRB虚高顾名思义就是没有充分利用已有的PRB资源，每个RE和RB所携带的有效比特数较少，用户消耗一定PRB数获得的用户速率相对较低。换而言之，同样的用户要获得同样的用户速率需要消耗更多的PRB资源，造成资源浪费。所以解决PRB虚高问题的关键就在于提升每个RE所携带的有效比特数，也就是常说的传输效率，而要提升传输效率，就要让手机给基站上报更高等级的CQI，基站才会根据CQI选择更高阶的调制与编码方式MCS。

手机是根据测量无线环境的信号质量来给基站上报CQI的，所以可以通过无线环境优化来提升手机上报的CQI。常见的无线环境优化思路为排查设备告警故障、核查模3干扰问题以及天馈调整。这些都是PRB虚高优化的常规方法，常规方法都是最直接有效的办法，但也有局限性。比如由于PCI的模3值只有0、1、2这三种情况，当站址比较密集的时候，模3干扰无法避免;天馈调整需要上塔调整存在人力成本高物业协调难的问题。当常规方法受限时，还可以通过后台参数修改来控制覆盖和干扰，比如RRU发射功率、切换重选等互操作参数以及下行干扰整形这类通信厂家开发的功能等。

除了无线环境优化，我们还可以从CQI到MCS选择的算法上着手，这就需要考虑哪些参数会影响CQI到MCS的映射，比如提升下行目标误块率（DLtargetBLER）。要知道CQI并不是3GPP规定的标准测量指标，其大小与手机芯片有关，同样的无线环境，不同型号的手机，可能上报不同的CQI，所以基站不会完全信任手机上报的CQI，而会对手机上报的CQI做一个处理，加一个△CQI进行修正，基站再根据这个修正值选择MCS。值得注意的是这个△CQI是变化的，而且是根据手机给基站反馈的校验信息变化，手机上报的CQI可能欺骗基站，但手机解码的成功率是骗不了基站的。当手机解码正确反馈ACK值时，△CQI在上次的基础上增加CQIstepup;当手机解码正确反馈NACK值时，△CQI在上次的基礎上减去CQIstepdown， CQIstepdown与下行目标误块率这个参数是反相关，计算公式如下：

由以上公式可知下行目标误块率越大，CQIstepdown也就越小，△CQI也就越大，CQI的修正值也就越大，最终选择的MCS等级也就越高，传输效率和编码率也就越高。需要注意的是，下行目标误块率这个参数不能无限提升MCS，因为当下行目标误块率设置得过高，基站在手机信号质量较差时也会选择高阶调制，手机很容易解调失败，增加重传率，最终导致延时卡顿，乃至PDCP层速率反而会降低。

在日常处理无线优化问题时，遇到的问题千奇百怪，但万变不离其宗，都可以按照以上PRB虚高问题处理思路，从外场的无线环境到后台影响指标的算法参数，逐步分析排查解决。

[作者单位]

中国联合网络通信有限公司泰州市分公司

（编辑：司楠）