CN103179652A

CN103179652A - 一种网络优化中匹配上下行覆盖的方法及装置

Info

Publication number: CN103179652A
Application number: CN201110439529XA
Authority: CN
Inventors: 姜冰心; 顾军; 孟天; 刘康康; 金海涛; 董文斌; 盛韧
Original assignee: ZTE Corp
Current assignee: ZTE Corp
Priority date: 2011-12-23
Filing date: 2011-12-23
Publication date: 2013-06-26

Abstract

本发明公开了一种网络优化中匹配上下行覆盖的方法及装置，通过调整导频信号功率对下行覆盖问题进行优化后，若小区边缘的上行发射功率不足或存在冗余，则根据路损的变化值及基站接收的上行功率的变化值确定上行发射功率的调整量，对上行发射功率进行调整。本发明通过上行开环功控与下行功率分配的自适应调整，使得上、下行覆盖对称，提高了优化效率，降低了运维成本。

Description

一种网络优化中匹配上下行覆盖的方法及装置

技术领域

本发明涉及无线通信技术领域，尤其涉及一种网络优化中匹配上下行覆盖的方法及装置。

背景技术

随着通信技术和业务的高速发展，无线网络规模越来越大，各种技术体制共存，加之Home eNB(eNodeB)/eNB的引入，网络变得更加复杂。如果仍然使用无线网络优化的传统工作方式，人工完成海量网络参数操作的难度越来越大，网络优化和运营成本也越来越高。运营商在关注设备性能的同时，更加关注维护操作效率，如何降低OPEX(Operation Expense，运营成本)是运营商优先考虑的问题。因此，欧美主流高端运营商发起SON(Self-Organizing Network，自组织网络)技术，希望通过SON来减少运营成本，提高操作效率，提升网络性能和稳定性。

无线信号的覆盖优化也是无线网络优化的一部分，为了更高效的提升一个区域的无线网络覆盖质量，下行覆盖改善的同时希望上行覆盖也能自动达到同样的覆盖效果，这是高效完成覆盖优化的有效方法。同理，在上行覆盖改善的同时需要下行覆盖也能自动达到同样的覆盖效果。

在LTE(Long Term Evolution，长期演进)FDD(Frequency DivisionDuplexing，频分双工)系统中，下行功率分配是通过RS(Reference Signal，导频信号)完成的。上行功率控制有两种方式：开环功控和闭环功控。

无线网络优化过程中，经常通过调整导频信号的功率来解决弱覆盖或越区覆盖问题，调整导频功率是解决覆盖问题的主要手段。目前，随着移动制式的不断演进，多种移动网络并存是未来网络部署的趋势，即同一家运营商可能同时运营多种制式的网络。运营商为降低建站成本，为多种制式的基站共用一副天线。这种情况下，RF(Radio Frequency，射频)优化更加受限。

综上所述，现有技术中存在如下问题或缺陷：在LTE系统中，通过调整RS的功率配置来调整下行覆盖。当下行覆盖变化后，上行覆盖也需要与之匹配。但目前尚未提出有效的解决方案，因此，优化工作消耗人力和时间较多，使得运维成本大大提高。

发明内容

本发明解决的技术问题是提供一种网络优化中匹配上下行覆盖的方法及装置，在网络优化时能够自适应调整上下行功率，从而提高优化效率，降低运维成本。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种网络优化中匹配上下行覆盖的方法，通过调整导频信号功率对下行覆盖问题进行优化后，

若小区边缘的上行发射功率不足或存在冗余，则根据路损的变化值及基站接收的上行功率的变化值确定上行发射功率的调整量，对上行发射功率进行调整。

进一步地，所述确定上行发射功率的调整量的过程，具体包括：

根据路损的增量X和基站接收的上行功率的增量Y，按照以下公式确定上行初始发射功率P₀的调整量ΔP₀：ΔP₀＝X+Y。

进一步地，所述基站接收的上行功率，包括信干噪比(SINR)。

进一步地，针对越区覆盖问题，通过降低导频信号功率对下行覆盖问题进行优化后，通过以下方式判断小区边缘的上行发射功率是否存在冗余：

判断降低导频信号功率后当前的上行误块率(ULBLER)的值是否小于10％，如果小于10％，则判定小区边缘的上行发射功率存在冗余。

进一步地，针对弱覆盖问题，通过提高导频信号功率对下行覆盖问题进行优化后，通过以下方式判断小区边缘的上行发射功率是否不足：

判断提高导频信号功率后当前的ULBLER的值是否大于10％，如果大于10％，则判定小区边缘的上行发射功率不足。

进一步地，所述方法还包括：

根据确定的所述ΔP₀，令P₀＝P₀+ΔP₀，并使用所述P₀进行上行发射后，判断是否满足以下条件：BLER在10％以内，基站接收的上行SINR在预定允许范围内，上行业务速率没有降低，如果满足所述条件，则结束上行发射功率调整；否则，继续对所述P₀进行调整。

本发明还提供了一种网络优化中匹配上下行覆盖的装置，所述装置包括下行覆盖调整模块，上行覆盖判断模块和上行功率调整模块，其中：

所述下行覆盖调整模块用于，通过调整导频信号功率对下行覆盖问题进行优化；

所述上行覆盖判断模块用于，判断小区边缘的上行发射功率不足或存在冗余；

所述上行功率调整模块用于，若小区边缘的上行发射功率不足或存在冗余，则根据路损的变化值及基站接收的上行功率的变化值确定上行发射功率的调整量，对上行发射功率进行调整。

进一步地，所述上行功率调整模块用于，根据路损的增量X和基站接收的上行功率的增量Y，按照以下公式确定上行初始发射功率P₀的调整量ΔP₀：ΔP₀＝X+Y。

进一步地，所述下行覆盖调整模块用于，针对越区覆盖问题，通过降低导频信号功率对下行覆盖问题进行优化；针对弱覆盖问题，通过提高导频信号功率对下行覆盖问题进行优化；

所述上行覆盖判断模块用于，针对越区覆盖问题，通过判断降低导频信号功率后当前的ULBLER的值是否小于10％，判断小区边缘的上行发射功率是否存在冗余；针对弱覆盖问题，通过判断提高导频信号功率后当前的ULBLER的值是否大于10％，判定小区边缘的上行发射功率是否不足。

进一步地，所述上行功率调整模块还用于，根据确定的所述ΔP₀，令P₀＝P₀+ΔP₀，使用所述P₀进行上行发射后，判断是否满足以下条件：BLER在10％以内，基站接收的上行SINR在预定允许范围内，上行业务速率没有降低，如果满足所述条件，则结束上行发射功率调整；否则，继续对所述P₀进行调整。

综上所述，本发明提出一种在LTE系统中上行与下行功率自适应的优化方法，通过上行开环功控与下行功率分配的自适应调整，使得上、下行覆盖对称，提高了优化效率，降低了运维成本；并针对越区覆盖和弱覆盖两种场景分别给出了具体优化流程。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1a是本发明实施例的越区覆盖优化流程图；

图1b是本发明实施例的弱覆盖优化流程图；

图2a是本发明实施例的越区覆盖时P₀在优化过程中取值示意图；

图2b是本发明实施例的弱覆盖时P₀在优化过程中取值示意图；

图3a是越区覆盖优化适用场景的示意图。

图3b是弱覆盖优化适用场景的示意图。

具体实施方式

在网络优化阶段根据DT(Drive Test，路测)数据分析是否存在越区覆盖或弱覆盖，如果存在，在RF优化条件受限情况下，需要调整RS功率配置。在其他下行功率配比不变的情况下，RS变化，必然导致基站发射功率变化。同时小区覆盖半径也会发生变化，从而导致路损变化。

为提升边缘用户的业务感受，提高边缘UE(User Equipment，用户设备)接收的SINR(Signal and Interfere Noise Ratio，信干噪比)，本实施方式提供一种网络优化中匹配上下行覆盖的方法，通过以下方案实现上行功率与下行功率自适应调整：

首先判断调整RS后，下行覆盖问题是否已经解决，如果未解决，则继续调整RS直至覆盖问题解决；如果已经解决，则基于当前的RS映射的覆盖半径经过一系列换算后，获取当前对应的上行初始发射功率P₀和路损补偿因子α，进而达到上行覆盖与下行覆盖一致的目的。

并可将调整结果在OMC(Operation and Maintenance Center，操作维护中心)后台界面显示提示。根据PUSCH(Physical Uplink Shared Channel，物理上行链路共享信道)的功控计算公式：

P_PUSCH(i)＝min{P_CMAX，10log₁₀(M_PUSCH(i))+P_{O_PUSCH}(j)+α(j)·PL+Δ_TF(i)+f(i)}，

该公式中，P_PUSCH(i)表示第i子帧UE上行实际的发射功率；P_CMAX为UE可发送的最大功率与基站配置的UE最大发射功率的最小值，M_PUSCH(i)为第i子帧基站上行调度RB数，P_{0_PUSCH}(j)是开环功控初始发射功率，α(j)是路损补偿因子，其中j表示某种调度方式，j为0或1等；PL为路损，Δ_TF(i)+f(i)部分则用于闭环功控。

PUSCH信道是有路损补偿的，如果α设为1，即全路损补偿，那么当UE总的发射功率没有超过最大允许发射功率时，P₀不需要调整；但是对于一些场景如非孤岛站点，都是采用部分路损补偿，因此，需要通过调整P₀以改变上行覆盖半径。

其中，判断覆盖问题解决的标准具体可以是：对于越区覆盖，小区边缘UE接收其他小区信号强度弱于服务小区3～5dB，则认为越区覆盖问题解决；对于弱覆盖，小区边缘UE接收服务小区信号高于-105dBm，并且邻区信号强度与服务小区相当或略低，则认为弱覆盖问题解决。

具体地，针对越区覆盖和弱覆盖两种场景，分别进行以下优化处理：

1)越区覆盖场景

在越区覆盖场景下，为了降低对邻区下行信号的干扰，可以通过降低RS功率来实现。在下行其他信道相对RS的功率配比不变的情况下，小区总的发射功率降低了。覆盖半径减小，导致路损也减小了。如果修改前，上行覆盖刚好满足要求，那么此时小区边缘向内收缩，则可以适当降低UE上行发射功率，这样，在节省资源的同时也降低对邻小区UE的干扰。此时，需要在上行发射功率、新路损条件以及当前上行SINR间找到平衡点。这个平衡点就是需要优化的P₀。根据eNB收到的SINR提高的幅度和路损减小的幅度，可以推算出发射功率需要降低的幅度，即P₀需要降低的幅度。

2)弱覆盖场景

在弱覆盖场景下，为了保证小区间连续覆盖的信号质量，可以通过提升RS功率来实现。在下行其他信道相对RS的功率配比不变的情况下，小区总的发射功率增大了。覆盖半径增加，导致路损也变大了。如果修改前，上行覆盖刚好满足要求，那么此时小区边缘向外扩张，可以适当增加UE上行发射功率，保证上行业务速率不受影响。这时需要在上行发射功率、新路损条件以及当前上行SINR间找到平衡点。这个平衡点就是需要优化的P₀。根据eNB收到的SINR降低的幅度和路损增加的幅度，可以推算出发射功率需要提高的幅度，即P₀需要提高的幅度。

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文中将结合附图对本发明的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。

本实施例描述了针对越区覆盖场景的网络优化流程。如图1a所示，本实施例流程具体包括以下步骤：

步骤1，降低越区覆盖的eNB2的RS功率。

步骤2，再路测评估主覆盖小区1边缘A点下行CINR(Carrier andInterfere Noise Ratio，载波与干扰噪声比)是否有提升，如果是，则执行步骤3，否则，返回步骤1。

步骤3，路测UE进入越区覆盖的eNB2的小区边缘，记做B点。

步骤4，此时eNB2收到的该UE上行SINR提高，同时判断ULBLER(Uplink Block Error Rate，上行误块率)是否小于10％，如果是，则执行步骤5，否则，执行步骤6。

步骤5，根据SINR与BLER的仿真结果，提高UL BLER到10％，计算对应的SINR需要降低YdB后，继续执行步骤7。

步骤6，定位其他问题，结束本次流程。

步骤7，根据路损的变化和PUSCH功控计算公式，获取此时P₀需要降低ZdB。修改P₀配置值，记做P₀(1)。

步骤8，监控修改后的UL BLER是否大于10％，如果是，则执行步骤9，否则，执行步骤10。

步骤9，提高P₀(1)到P₀(2)，继续执行步骤11。

步骤10，使P₀(2)’等于P₀(1)，继续执行步骤11。

步骤11，调整后，判断邻区上行SINR是否稳定，如果是，则结束本次流程，否则，执行步骤12。一般来说满足以下条件即可：BLER稳定在10％以内，eNB接收的上行SINR没有剧烈跳变(在预先设定的允许范围内)，上行吞吐量(即上行业务速率)没有降低。

步骤12，降低P₀(2)或P₀(2)’到P₀(3)后，返回步骤11。

本实施例中P₀在优化过程中取值的变化如图2a所示。

本实施例描述了针对越区覆盖场景的网络优化流程。如图1b所示，本实施例流程具体包括以下步骤：

步骤1，降低弱覆盖小区2的RS功率。

步骤2，再路测评估弱覆盖小区2边缘A点下行CINR是否有提升，如果是，则执行步骤3，否则，返回步骤1。

步骤3，路测UE远离弱覆盖小区2，向边缘移动到原来的CINR对应的B点。

步骤4，此时eNB2收到的该UE上行SINR降低，同时判断ULBLER是否大于10％，如果是，则执行步骤5，否则，执行步骤6。

步骤5，判断UE此时发射功率是否还有余量，如果是，则执行步骤7，否则，执行步骤8。

步骤6，定位其他问题，结束本次流程。

步骤7，根据SINR与BLER的仿真结果，降低UL BLER到10％，计算对应的SINR需要提升YdB。

步骤8，上行受限，采取其他措施提升上行覆盖后，结束本次流程。

步骤9，根据路损的变化和PUSCH功控计算公式，获取此时P₀需要提升ZdB。修改P₀配置值，记做P₀(1)。

步骤10，监控修改后的UL BLER是否大于10％，如果是，则执行步骤11，否则，执行步骤12。

步骤11，提高P₀(1)到P₀(2)，继续执行步骤13。

步骤12，使P₀(1)等于P₀(2)’，继续执行步骤13。

步骤13，调整后，判断邻区上行SINR是否稳定，具体包括：BLER稳定在10％以内，eNB接收的上行SINR没有剧烈跳变，上行吞吐量没有降低，如果是，则结束本次流程，否则，执行步骤14。

步骤14，降低P₀(2)或P₀(2)’到P₀(3)后，返回步骤13。

本实施例中P₀在优化过程中取值的变化如图2b所示。

以下将结合具体场景及本发明应用示例的操作流程，对本发明技术方案做更进一步详细描述。

基于图3a所示的场景，具体操作流程如下：

1)eNB2是越区覆盖的小区所属的基站。为降低该小区对邻区(所属eNB1)的下行干扰，可以适当降低eNB2小区的RS功率。用eNB1的小区边缘A点下行CINR的提升来衡量下行越区覆盖问题已经解决。如果解决，下行功率优化结束，开始优化上行。否则，继续调整RS功率，直到解决。

2)eNB2的小区覆盖范围收缩。此时路损减小XdB。测试UE从eNB1边缘向eNB2移动，进入eNB2小区边缘B点，此时B点下行CINR与RS未调整时小区边缘CINR相当。为排除系统内调度算法对无线环境的自适应性对网优分析的不可控影响，上行采用半静态调度策略，即为边缘用户固定调度RB(Resource Block，资源块)数和MCS(Modulation and CodingSchedule，调制编码方式)。eNB2接收的小区边缘上行SINR如果提升同时ULBLER低于10％，说明小区边缘上行发射功率存在冗余。为降低对邻区上行UE的干扰和节约功率资源，需要降低边缘UE的发射功率。

3)在小区边缘上行业务速率不受影响的前提下，即上行调度平均MCS和RB数稳定，上行SINR与UL BLER之间存在反比的线性关系。通过查找系统仿真结果即可获知ULBLER为10％对应的上行SINR。进而可知此时上行SINR需要降低YdB，即eNB接收的有用功率降低YdB。

4)假设UE原发射功率P，路损PL，eNB2接收上行功率S为(P-PL)。此时，路损为(PL-X)，如果eNB2接收上行功率为(S-Y)，那么UE发射功率需要降低到(PL-X+S-Y)即(P-X-Y)。根据PUSCH功率计算公式，一般不需要调整α，可知P₀需要降低(X+Y)dB，记做Z。修改P₀值为(P0-Z)，记做P₀(1)。

5)如果此时ULBLER稳定在10％以内，P₀(1)等于P₀(2)’。然后观察邻区上行SINR是否影响上行业务速率，如果没有影响，调整结束。否则，降低P₀(2)’一个调整步长，记做P0(3)。调整结束。

6)如果此时ULBLER超过10％，提高P₀(1)两个步长到P₀(2)。然后观察邻区上行SINR是否影响上行业务速率，如果没有影响，调整结束。否则，降低P₀(2)一个调整步长，记做P₀(3)。调整结束。

7)将调整过程和最终建议体现在OMC系统提示上，供网优工程师参考。

基于图3b所示的场景，具体操作流程流程如下：

1)eNB2是弱覆盖的小区所属的基站。为提高小区间连续覆盖的信号质量，可以适当增加eNB2小区的RS功率。用eNB2的小区边缘A点下行CINR的提升来衡量下行弱覆盖问题已经解决。如果解决，下行功率优化结束，开始优化上行。否则，继续调整RS功率，直到解决。

2)eNB2的小区覆盖范围扩张。此时路损增加XdB。测试UE远离eNB2向边缘移动到B点，此时B点下行CINR与RS未调整时eNB2小区边缘A点CINR相当。为排除系统内调度算法对无线环境的自适应性对网优分析的不可控影响，上行采用半静态调度策略，即为边缘用户固定调度RB数和MCS。eNB2接收的小区边缘上行SINR如果降低同时ULBLER超过10％，说明小区边缘上行发射功率不足。需要提升边缘UE的发射功率。如果此时UE的发射功率已经达到协议最大值，无法再提升，那么上行受限，需要加站解决覆盖，结束。否则，进入下一步。

3)在小区边缘上行业务速率不受影响的前提下，即上行调度平均MCS和RB数稳定，上行SINR与UL BLER之间存在反比的线性关系。查找系统仿真结果可知ULBLER为10％对应的上行SINR。进而可知此时上行SINR需要提高YdB，即eNB接收的有用功率增加YdB。

4)假设UE原发射功率P，路损PL，eNB2接收上行功率S为(P-PL)。此时，路损为(PL+X)，如果eNB2接收上行功率为(S+Y)，那么UE发射功率需要降低到(PL+X+S+Y)即(P+X+Y)。根据PUSCH功率计算公式，一般不需要调整α，可知P₀需要增加(X+Y)dB，记做Z。修改P₀值为(P0+Z)，记做P0(1)。

5)如果此时ULBLER稳定在10％以内，P₀(1)等于P₀(2)’。然后观察邻区上行SINR是否影响上行业务速率，如果没有影响，调整结束。否则，降低P₀(2)’一个调整步长，记做P₀(3)。调整结束。

7)将调整过程和最终建议体现在OMC系统提示上，供网优工程师参考。在OMC上安装一个插件，插件里只要输入站点IP和小区ID就可以读取该站点的配置数据。在整个优化流程中，将实测结果作为输入，记录到插件中，将本流程固化到插件中，基站侧性能评估部分可以通过OMC导入到插件，基于一定方法输出评估结果，并在界面上提示，经过循环迭代，最后给出P₀。

此外，本发明实施例中还提供了一种网络优化中匹配上下行覆盖的装置，该装置主要包括下行覆盖调整模块，上行覆盖判断模块和上行功率调整模块，其中：

下行覆盖调整模块用于，通过调整导频信号功率对下行覆盖问题进行优化；

上行覆盖判断模块用于，判断小区边缘的上行发射功率不足或存在冗余；

上行功率调整模块用于，若小区边缘的上行发射功率不足或存在冗余，则根据路损的变化值及基站接收的上行功率的变化值确定上行发射功率的调整量，对上行发射功率进行调整。

进一步地，上行功率调整模块用于，根据路损的增量X和基站接收的上行功率的增量Y，按照以下公式确定上行初始发射功率P₀的调整量ΔP₀：ΔP₀＝X+Y。

进一步地，下行覆盖调整模块用于，针对越区覆盖问题，通过降低导频信号功率对下行覆盖问题进行优化；针对弱覆盖问题，通过提高导频信号功率对下行覆盖问题进行优化；

上行覆盖判断模块用于，针对越区覆盖问题，通过判断降低导频信号功率后当前的ULBLER的值是否小于10％，判断小区边缘的上行发射功率是否存在冗余；针对弱覆盖问题，通过判断提高导频信号功率后当前的ULBLER的值是否大于10％，判定小区边缘的上行发射功率是否不足。

进一步地，上行功率调整模块还用于，根据确定的所述ΔP₀，令P₀＝P₀+ΔP₀，使用所述P₀进行上行发射后，判断是否满足以下条件：BLER在10％以内，基站接收的上行SINR在预定允许范围内，上行业务速率没有降低，如果满足所述条件，则结束上行发射功率调整；否则，继续对所述P₀进行调整。

以上仅为本发明的优选实施案例而已，并不用于限制本发明，本发明还可有其他多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员可根据本发明做出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，并且在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。

Claims

1.一种网络优化中匹配上下行覆盖的方法，其特征在于，通过调整导频信号功率对下行覆盖问题进行优化后，

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定上行发射功率的调整量的过程，具体包括：

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，

所述基站接收的上行功率，包括信干噪比(SINR)。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，

针对越区覆盖问题，通过降低导频信号功率对下行覆盖问题进行优化后，通过以下方式判断小区边缘的上行发射功率是否存在冗余：

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，

针对弱覆盖问题，通过提高导频信号功率对下行覆盖问题进行优化后，通过以下方式判断小区边缘的上行发射功率是否不足：

6.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

7.一种网络优化中匹配上下行覆盖的装置，其特征在于，所述装置包括下行覆盖调整模块，上行覆盖判断模块和上行功率调整模块，其中：

8.如权利要求7所述的装置，其特征在于，

所述上行功率调整模块用于，根据路损的增量X和基站接收的上行功率的增量Y，按照以下公式确定上行初始发射功率P₀的调整量ΔP₀：ΔP₀＝X+Y。

9.如权利要求7所述的装置，其特征在于，

所述下行覆盖调整模块用于，针对越区覆盖问题，通过降低导频信号功率对下行覆盖问题进行优化；针对弱覆盖问题，通过提高导频信号功率对下行覆盖问题进行优化；

10.如权利要求8所述的装置，其特征在于，

所述上行功率调整模块还用于，根据确定的所述ΔP0，令P0＝P0+ΔP0，使用所述P0进行上行发射后，判断是否满足以下条件：BLER在10％以内，基站接收的上行SINR在预定允许范围内，上行业务速率没有降低，如果满足所述条件，则结束上行发射功率调整；否则，继续对所述P0进行调整。