基于背景噪声的 StudyonBoosttheSoftCapacityof 3G ... ·  ·...

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邮电设计技术/2017/09 ————————— 收稿日期: 2017-07-25 0 引言 现网中室分小区 RRU 级联配置较多,占全网 10% 以上,数量较多比例较大。RRU 级联可以增加小区覆 盖范围,减少用户移动过程中切换次数,用户使用环 境更稳定。由于 WCDMA 是一个自干扰系统,级联 RRU 间会互相干扰,导致底噪的抬升,底噪的抬升会 影响上行用户的调度,从而降低小区容量影响用户速 率。 目前主要解决措施: RRU 工程改造。改为不级联 RRU 组网方式,需要大量的工程成本,涉及板件扩容、 传输布线和物业协调等难题,成本较高而且还必须考 虑网络资源问题;背景噪声参数优化。通过背景噪声 参数个性化优化将底噪抬升量作为背景噪声消除,需 要研究参数合理值,成本低,操作灵活,便于更新。 1 RRU 级联对背景噪声的影响分析 RRU 级联时,会引入底噪抬升导致 RTWP 升高, 势必影响对 HSUPA 用户的调度,降低系统容量,影响 数据业务感知度。空闲模式下, RRU 级联组网, N RRU 共小区,则 RTWP 抬升 10×lgN;业务忙时,通过现 网指标对比, RTWP 值远高于空闲模式理论计算值。 1 给出了 RRU 级联负载与上行负荷关系。从 1 可以看出, RTWP 的抬升对系统容量影响较大, 4 RRU 级联时底噪将会抬升 6 dBRTWP WCDMA 系统的上行负载体现,系统视 RTWP 情况进行上行调 基于背景噪声的 3G 网络软容量提升研究 关键词: RRU 级联;RTWP;软容量 doi10.12045/j.issn.1007-3043.2017.09.013 中图分类号: TN929.5 文献标识码: A 文章编号: 1007-3043(2017)09-0057-03 要: 现网中RRU级联占全网比例10%以上,RRU级联会带来底噪抬升,影响HSU- PA用户调度,降低了网络容量。针对RRU级联不同场景、不同RRU级联个数进 行研究,通过背景噪声的优化将被网络“吃掉”的容量进行释放,回归网络实际性 能,从而达到提升网络容量和上行速率、改善用户感知的目的。 AbstractAt present,RRU cascade account for more than 10 percent,RRU cascade will bring background noise uplift,which will influ- ence HSUPA user scheduling,and moreover will reduce network capacity. It researches the different scenarios and different the number of RRU cascade,through the optimization of the background noise,the capacity eaten by the network will be re- leased,so the actual performance of the network will be regressed. It will cause to improve the network capacity and uplink rate,moreover achieve to improve user perception. KeywordsRRU cascade;RTWP;Soft network capacity 童贞理 (中国联通重庆分公司,重庆 400020 Tong Zhenli China Unicom Chongqing BranchChongqing 400020China Study on Boost the Soft Capacity of 3G Network on the Basis of Background Noise 引用格式: 童贞理. 基于背景噪声的3G网络软容量提升研究[J] .邮电设计技术,2017(9):57-59. 无线通信 Radio Communication 童贞理 基于背景噪声的 3G 网络软容量提升研究 57

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邮电设计技术/2017/09

——————————

收稿日期:2017-07-25

0 引言

现网中室分小区RRU级联配置较多,占全网10%以上,数量较多比例较大。RRU级联可以增加小区覆

盖范围,减少用户移动过程中切换次数,用户使用环

境更稳定。由于WCDMA是一个自干扰系统,级联

RRU间会互相干扰,导致底噪的抬升,底噪的抬升会

影响上行用户的调度,从而降低小区容量影响用户速

率。

目前主要解决措施:RRU工程改造。改为不级联

RRU组网方式,需要大量的工程成本,涉及板件扩容、

传输布线和物业协调等难题,成本较高而且还必须考

虑网络资源问题;背景噪声参数优化。通过背景噪声

参数个性化优化将底噪抬升量作为背景噪声消除,需

要研究参数合理值,成本低,操作灵活,便于更新。

1 RRU级联对背景噪声的影响分析

RRU级联时,会引入底噪抬升导致RTWP升高,

势必影响对HSUPA用户的调度,降低系统容量,影响

数据业务感知度。空闲模式下,RRU级联组网,N个

RRU共小区,则RTWP抬升10×lgN;业务忙时,通过现

网指标对比,RTWP值远高于空闲模式理论计算值。

图 1给出了RRU级联负载与上行负荷关系。从

图 1可以看出,RTWP的抬升对系统容量影响较大,4级RRU级联时底噪将会抬升6 dB。RTWP是WCDMA系统的上行负载体现,系统视RTWP情况进行上行调

基于背景噪声的3G网络软容量提升研究

关键词:RRU级联;RTWP;软容量

doi:10.12045/j.issn.1007-3043.2017.09.013中图分类号:TN929.5

文献标识码:A

文章编号:1007-3043(2017)09-0057-03

摘 要:现网中RRU级联占全网比例10%以上,RRU级联会带来底噪抬升,影响HSU-

PA用户调度,降低了网络容量。针对RRU级联不同场景、不同RRU级联个数进

行研究,通过背景噪声的优化将被网络“吃掉”的容量进行释放,回归网络实际性

能,从而达到提升网络容量和上行速率、改善用户感知的目的。

Abstract:At present,RRU cascade account for more than 10 percent,RRU cascade will bring background noise uplift,which will influ-

ence HSUPA user scheduling,and moreover will reduce network capacity. It researches the different scenarios and different

the number of RRU cascade,through the optimization of the background noise,the capacity eaten by the network will be re-

leased,so the actual performance of the network will be regressed. It will cause to improve the network capacity and uplink

rate,moreover achieve to improve user perception.

Keywords:RRU cascade;RTWP;Soft network capacity

童贞理(中国联通重庆分公司,重庆 400020)Tong Zhenli(China Unicom Chongqing Branch,Chongqing 400020,China)

Study on Boost the Soft Capacity of 3GNetwork on the Basis of Background Noise

引用格式:童贞理. 基于背景噪声的3G网络软容量提升研究[J]. 邮电设计技术,2017(9):57-59.

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童贞理基于背景噪声的3G网络软容量提升研究

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2017/09/DTPT

度,当RTWP抬高初始值的6 dB系统认为上行负载达

到 75%,系统将进行基于负载的限制调度(保护机

制),此时系统速率会受到较大影响。

设备背景噪声设置值的大小将直接影响底噪高

低,其配置方式主要是由系统配置,但系统配置值由

于没有考虑设备在具体使用条件中的个性化环境,往

往很难达到让设备发挥最大潜力的目的。

2 背景噪声优化解决方案

为了发挥每个小区最大网络潜能,需要找出小区

在实际使用环境中的底噪最佳设置值,使用设置的最

优背景噪声参数值,回归网络上行实际容量,提升上

行速率,提升用户感知。最优背景噪声参数值需要从

理论值、系统推荐值和补偿值三者中选择最大值。

2.1 计算RRU级联背景噪声理论值

RRU级联数量导致不同的底噪抬升,使用修正的

背景噪声参数回归网络容量。底噪=61(默认背景噪

声)+100lgN(N为小区下挂RRU数目)。RRU级联与

背景噪声理论值如表1所示。

2.2 系统推荐值

可以通过后台 OMCR查询当前系统推荐值,在

RNC执行命令,名称项为当前背景噪声。

2.3 凌晨RTWP补偿值

根据凌晨0点到5点RTWP的平均值,根据底噪和

背景噪声公式计算背景噪声补偿值,比如 RTWP为

-100 dBm,那么背景噪声=10×(-100-(-112))+1,也

就是 121。小区正常状态下RTWP=-112+(底噪-1)/10,其中底噪=61(默认背景噪声)+100lgN(N为小区下

挂RRU数目),小区在没有级联的情况下,底噪为 61,RTWP为-106 dBm。

2.4 背景噪声参数设置方案确定

背景噪声的合理值需要使用如下方法计算得到。

a)根据RRU级联数目,计算出理论值X1。b)查询系统推荐值X2。c)计算凌晨 0点到 5点RTWP,再根据底噪和背

景噪声值公式计算补偿值X3。综合上面 X1,X2,X3,取最大值 Y= max(X1,X2,

X3)作为小区最优背景噪声参数。

这个最大值已经能把网络的性能提升到最高,再

大就超过网络实际能力,过多的用户反而会造成性能

的不稳定,不能达到提升用户感知的目的;太小则不

能恢复网络实际容量,造成性能浪费。

3 优化方案执行情况和效果

根据前面分析提出的解决思路,选取了一些典型

的小区进行试验,总体思路是先个别试点,然后再分

批次实施。选取的小区要广泛涉及到各个场景、各种

RRU级联个数。

3.1 试点小区效果

根据理论值、系统推荐值和补偿值 3个不同的背

景噪声值,进行了不同的现场测试和对比。首先选取

的是龙湖时代天街的级联RRU小区,该扇区2个RRU级联,理论值X1=91,系统推荐值 X2=109,RTWP补偿

值为 X3=121,所以 Y=max(X1,X2,X3)=121;分别对 3个值进行了修改并做现场的对比测试,如图2所示。

当设置到 121时,速率明显提升(从 0.8 Mbit/s提升到 1.6 Mbit/s),且TXPOWER值无明显变化,小区上

行流量从 27 MB提升到 35 MB,提升 31.6%;上行用户

数从 146提升到 167,提升 13%;下行数据流量和速率

也有所提升,其他主要KPI保持稳定,整体效果明显。

3.2 分批次实验效果

分批次试验站点主要涉及酒店、商场、轨道线交

通、医院、学校、政府机关、住宅小区、写字楼 8个场景

18个基站。修改前后的指标对比如表2所示。

a)数据业务:修改后数据业务流量增加41.12%。

b)HSDPA:修改后吞吐量增加 43.02%,平均用户

数增加6.84%,HSDPA单用户速率提升8.18%。

c)HSUPA:修改后吞吐量增加 8.53%,平均用户

图1 RRU级联负载与上行负荷关系

表1 RRU级联与背景噪声理论值

RRU个数/个

1234

底噪自然抬升/dB0.003.014.776.02

RTWP/dBm-106-103-101-100

修正背景噪声/dB

6191

109121

RTWP抬升/dB

0356

上行负载/%0000

上行负荷RRU级联

RRU级

联级

数/级

109876543210 109876543210 11 12 13 14 15

100.0090.0080.0070.0060.0050.0040.0030.0020.0010.000.00

上行

负荷

/%

49.8868.8874.88

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邮电设计技术/2017/09

数增加2.07%,HSUPA单用户速率提升4.35%。

实施后各场景站点HSDPA速率小幅改善,HSU⁃PA速率显著提升,经现场测试,修改后HSUPA速率得

到明显提升。统计修改站点话统指标,修改后流量增

加 41%左右,HSUPA速率提升 5%左右,达到预期效

果。

3.3 效果总结

通过对背景噪声设置值的优化配置,可以将小区

硬件设备容量最大限度发挥作用,扩容效果显著。在

投入较小网络资源情况下可以获得较大经济效益。

不但可以带来十分可观的直接经济效益,而且可以提

升用户感知,改善公司形象和口碑,具有一定的社会

效益。

4 总结

通过对背景噪声的优化过程和效果分析,不论是

路测对比还是关键指标都得到了较大提升,优化效果

明显,总结起来有如下几个策略和经验可以参考。

a)由于不同的场景导致组网方式(RRU级联个

数)存在多种类型,当前不同类型的组网在上行调度

机制策略上不尽规范,大多数按照默认设置,设置不

合理直接导致部分容量被系统默认“吃掉”,造成资源

浪费,不同级联方式需要不同的背景噪声合理值。

b)部分小区计算出来的理论值最大,也是最合理

的,说明该部分小区是处于比较理想状态。

c)背景噪声的值也不宜设置过大,过大超出了小

区能力范围,反而会造成小区性能下降;同样,也不能

够设置过小,那样就会造成网络资源的浪费。

d)对于宏站,本思路和方法也同样适用,只不过

设置范围幅度相对要小一些。

该方法具有投入成本低,操作灵活,实施方便,收

益明显等特点;除了人力成本外,不增加任何其他网

络资源投入就可以带来较大收益,投入产出比较高,

该策略已经在现网得到运用,取得了较好的经济效益

和社会效益。

参考文献:

[1] 姜波 . WCDMA关键技术详解[M]. 北京:人民邮电出版社,2008.[2] 窦中兆,雷湘 . WCDMA系统原理与无线网络优化[M]. 北京:清

华大学出版社,2009.[3] 柴士贡 . WCDMA无线网络数据业务性能优化[J]. 硅谷,2013

(4):7-8.[4] 徐芹,王磊,万海峰 . HSPA网络数据业务优化技术探讨[C]// 中

国通信学会信息通信网络技术委员会 2009年年会论文集(上

册),2009.[5] 邓军华,徐波 . WCDMA HSDPA数据业务优化[J]. 信息通信技

术,2012(6):88-91.

表2 分批实施指标对比

主要KPI指标(环比)

小区RAB建立拥塞率

小区上行CE占用数/个数据业务掉线率/%HSDPA单用户吞吐率/(kbit/s)HSDPA用户数平均值/个HSUPA单用户吞吐率/(kbit/s)HSUPA用户数平均值/个平均RTWP/dBm数据业务流量/MB

修改前

3.0819.340.20

1924.073.4774.553.78

-99.801803.59

修改后

5.8321.130.20

2081.403.7077.793.86

-99.912544.05

变化量

2.751.800.00

157.320.243.240.08-0.11740.46

作者简介:

童贞理,毕业于重庆邮电大学,高级工程师,硕士,主要

从事移动通信技术方面的工作。

图2 现场测试上行速率

WCDMA TxPower/dBmFTP Upload Rate/(bit/s)

11:03:

5011:

03:54

11:02:

0611:

02:10

11:02:

1411:

02:18

11:02:

2211:

02:26

11:02:

3011:

02:34

11:02:

3811:

02:42

11:02:

4611:

02:50

11:02:

5411:

02:58

11:03:

0211:

03:06

11:03:

1011:

03:14

11:03:

1811:

03:22

11:03:

2611:

03:30

11:03:

3411:

03:38

11:03:

4211:

03:46

11:03:

5811:

04:02

11:04:

0611:

04:10

11:04:

1411:

04:20

11:04:

2411:

04:28

11:04:

3211:

04:36

修改为91修改为109

修改为121

RTWP为-98 dBm RTWP为-102 dBm2 000 0001 800 0001 600 0001 400 0001 200 0001 000 000800 000600 000400 000200 0000

1050

-5-10-15-20-25-30

15

速率

/(bit/s)

功率

/dBm

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