优化PAPB参数提升LTE下载速率

yinkai_feng

摘要：根据RRU功率、带宽、RRU单双通道发送等因素，对PAPB参数合理优化，提升数据域符号功率，使下行输出速率最大化，此次优化选取两种场景宏站簇-经开区桃花支局区域、室分系统-置地广场，优化后下载速率提升5M左右，提高了用户感知。
关键字：LTE PAPB 下载速率
【故障现象】：
区域一，经开区桃花支局区域，DT测试平均RSRP-82，SINR+16，通过天馈调整等基础优化后，下载速率达到39.64Mbps。区域二，三里庵置地广场室分，CQT测试DT测试平均RSRP-69，SINR+25，下载速率56Mbps，以上情况下载速率有进一步提升的空间，现尝试从参数方面着手优化，检查发现周围eNodeB小区PAPB均为默认设置-3/1，此参数对下载速率有较大影响，可以进行优化。
经开区桃花支局区域        三里庵置地广场室分
         
【原因分析】：
下图是通用的2通道逻辑天线口示意图，RS参考信号分布如图：
将符号分为Symbols with CRS（带RS的符号）和symbols without CRS（不带RS的符号）。
假如：TYPE A代表symbols without CRS， TYPE B代表Symbols with CRS。

      

TYPE B=TYPEA*Pb
TYPE A=PA+RS
表示Index，具体含义见下表：
相对应1、2、4通道天线  值如下



        单通道天线        2、4通道天线
0        1        5/4
1        4/5        1
2        3/5        3/4
3        2/5        1/2

通过RS功率、PA、PB参数的设定，就可以确定每个子载波的功率和总的功率。
1、宏站常用类型，对于2PORT的逻辑天线，带宽15M小区，PA=-3dB  RS=15.2dBm  PB=1，功率计算如下
1.1 RE功率
假如RS发射功率为配置为15.2dbm。PA配置的是-3dB，PB配置的是1 。
对于TypeA: 发送数据的RE的发射功率为15.2dbm-3db=12.2dBm。
对于TypeB: 发送数据的RE发送功率为12.2dbm/1=12.2dbm。
1.2 TypeA符号的最大发射功率
1个TypeA符号上配置的最大发射功率（mW） = 界面配置的TypeA上每个数据RE的功率（mW） * 1个TypeA符号上数据RE的个数；
分析：
15M带宽由75个RB，一个RB里面有12个RE，全部用来传输数据。
计算：
Pmaxout_A=TYPEA*RE数=TYPEA+10lg（RE数）=（RS+PA）+10lg(RE数)=（15.2-3）+10lg（12*75）=41.74dBm，即15W。
1.3 TypeB符号的最大发射功率计算
1个TypeB符号上配置的最大发射功率（mW） = 界面配置的导频的发射功率（mW） * 1个TypeB符号下导频的个数 + 按照界面配置计算出的TypeB上每个数据RE的功率 * 1个TypeB符号下数据RE的个数；
分析：
15M带宽由75个RB，，一个RB里面有12个RE，其中8个用来传输数据，4个用来传输参考信号RS（也叫导频信号），对于每一个天线只是用其中的两个，另外两个预留给其他的天线，所以有两个没有计算在内。
计算：
不含RS的部分功率：12.2+10lg（8*75）=39.98dBm
含RS的部分功率：15.2+10lg（2*75）=36.96dBm
Pmaxout_B=TypeB*不含RS的RE数+RS*RS的RE数量=10lg(103.998+103.696)= 41.74dBm，即15W。
1.4 现网小区RS、PA/PB配置
现网PA/PB统一默认设置为-3/1，现网不同小区RS功率设置18.2、15.2、12.2不一，对应小区最大输出功率如下：
RS        PA        PB        单通道输出功率(15M带宽)        双通道通道输出功率(15M带宽)
18.2        -3        1        30W        60W
15.2        -3        1        15W        30W
12.2        -3        1        7.5W        15W
2、室分系统常用类型，对于单通道的逻辑天线，带宽20M小区，PA/PB试点设置为-3/1、0/0两种，功率计算如下

如上功率分配示意图所示，PB=1相对于PB=0，RS功率增加了一倍，Type B符号功率下降至4/5，Type A符号功率不变。以单通道40W RRU为例，不同的PA/PB组合下各符号功率如下：
RRU使用功率        PA        PB        导频符号        数据符号
                        RS功率        TypeA功率        TypeB功率
40        -3        1        18.2        15.2        14.2
40        0        0        15.2        15.2        15.2

【解决方法】：
1、MML命令设置PA\PB
PA使用 MOD CELLDLPCPDSCHPA 配置：

RS和Pb使用 MOD PDSCHCFG 配置：

2、宏站簇区域PAPB优化应用
现网宏站RRU均为2T4R，单通道最大发射功率为40W，在参考信号功率不变的情况下，提升数据域符号的功率，使下行输出功率最大化，进而提升下行速率。
选取经开区桃花支局区域进行修改优化，现网(PA，PB)默认为（-3，1），根据带宽15M和RRU输出功率40W修改(PA，PB)设置，从而提高数据域符号的功率。方案如下：
RS        PA        PB        单通道输出功率(15M带宽)        双通道通道输出功率(15M带宽)
18.2        -1.77        1        40W        80W
15.2        1        0        40W        80W
12.2        3        0        30W        60W
共修改桃花支局等94个小区，参数修改前后测试指标对比如下，可见，PA\PB参数修改后下载速率提升明显，由39.64M提升至43.3M，RSRP及SINR、上传速率变化不大，不受PA\PB影响。
项目        RSRP        SINR        下载速率        上传速率
参数修改前        -82.7        16.21        39.64        26.73
参数修改后        -84.62        14.13        43.3        27.39
参数修改前后测试指标图对比：
指标        优化前        优化后
下载速率                  
RSRP                  
S
INR                  
3、室分系统PAPB优化应用
选择置地广场大楼室分分别进行CQT、DT测试，其中CQT根据服务小区质量的不同选择了4个点进行测试。

通过理论分析以及实际测试结果，在1T1R室分场景下，PA/PB=0/0相对于PA/PB=-3/1的设置方式，下载速率有一定的提升，此次应用下载速率提升5.3M左右，建议该场景PA/PB的参数统一设置为0/0.
测试结果如下表：
场景        PA/PB=-3/1        PA/PB=0/0        速率变化
        平均RSRP（dBm）        平均SINR（dB）        下载速率（mbps）        平均RSRP（dBm）        平均SINR（dB）        下载速率（mbps）       
位置一CQT        -58.58        31.86        68.02        -63.71        27.23        74.49        6.47
位置二CQT        -71.41        27.78        69.91        -71.9        25.18        74.49        4.58
位置三CQT        -81.17        21.22        50.45        -84.76        17.98        52.98        2.53
位置四CQT        -77.22        10.26        26.59        -76.14        11.94        33.47        6.88
楼层DT测试        -58.63        32.23        68.08        -63.49        27.11        73.96        5.88
测试指标图如下：
PA/PB=-3/1 RSRP        PA/PB=0/0 RSRP
         
PA/PB=-3/1 SINR        PA/PB=0/0 SINR
         
PA/PB=-3/1 下载速率        PA/PB=0/0下载速率
         
【经验教训或建议与总结】：
此次优化通过选取两种场景宏站簇区域、室分系统，根据RRU功率、带宽、RRU单双通道发送等因素，对PAPB参数合理优化，提升数据域符号功率，使下行输出速率最大化，下载速率提升5M左右。PAPB参数设置建议如下
宏站簇区域
RS        PA        PB        单通道输出功率(15M带宽)        双通道通道输出功率(15M带宽)
18.2        -1.77        1        40W        80W
15.2        1        0        40W        80W
12.2        3        0        30W        60W
室分系统
RS        PA        PB        单通道输出功率(20M带宽)        双通道通道输出功率(20M带宽)
15.2        0        0        40W        80W