LTE1.8G网络带宽由15M升级20M不同场景下用户感知影响探究

LTE1.8G网络带宽由15M升级20M不同场景
下用户感知影响探究
目录
1.背景描述 (4)
1.1背景描述 (4)
1.2升级带宽原理 (4)
1.2.1吞吐量与系统PRB个数呈线性关系 (4)
1.2.220M带宽下CAT4终端获得的极限速率 (5)
2.方案制定及实施 (6)
2.1方案准备 (6)
2.1.1网络扫频 (6)
2.1.2 网络结构及硬件设备升级条件检查 (6)
2.1.3边界协调 (6)
2.1.4RS功率检查 (7)
2.1.5T0测试 (7)
2.2方案实施 (7)
3.升级前后评估 (9)
3.1关键指标 (9)
3.1.1全网指标 (9)
3.1.2 用户体验速率 (12)
3.1.3 五高一地指标 (13)
3.1.4京沪高铁评估 (16)
3.1.5各场景MR指标评估 (18)
4.经验总结 (20)
4.1优点 (20)
4.2缺点 (20)
4.2.1 减小RS功率降低覆盖 (20)
4.2.2 边界邻区属性变化对切换的影响 (20)
4.2.2 边界邻区属性变化对切换的影响 (22)
4.3注意事项 (23)
4.3.1硬件条件评估 (23)
4.3.2协调边界地市、联通公司做好同步更新操作 (23)
4.3.3升级后与移动F频段之间的干扰调整 (23)
4.3.4自身网络影响 (23)
1.背景描述
1.1背景描述
2018年集团运维工作会议上，中国电信集团公司启动了“移动网及光网双提升专项行动”，其中，在移动网络方面：点面线全面对标，打造优质4G网络，“五高一地”
重点区域达到竞争优势，实现“四领先一确保”的目标，实现对“新业务、新网络、新体验”的支撑。

2017年下半年以来，随着不限量套餐渗透率的提升，滁州电信空口流量增长迅速：从2017年9月份到2018年3月份，已经增长了3倍，网络负荷越来越重，逐渐开始影响用户感知。

针对这种情况，滁州电信试验将全网 1.8G小区带宽由15M升级至20M，探究对用户感知的提升情况。

图 2017年至今全网流量增长趋势
高话务小区数量增长明显：随着不限量套餐的推出，尤其是2018年以来，一季度高话务小区逐渐增长：1月份218个（占比2.4%）；2月份（春节期间）802个（占比
8.8%）；3月份483个（占比5.3%）。

1.2升级带宽原理
1.2.1吞吐量与系统PRB个数呈线性关系
MAC层吞吐量由两个方面直接决定的，一方面是可用的PRB个数，另一方面是TBS Index。

EUTRAN在3GPP协议中定义可支持6种标准系统带宽，从小到大依次是
1.4MHz，3MHz，5MHz，10MHz，15MHz，20MHz，分别对应着不同PRB个数。

对于小区内用户而言，在同一个调度周期不同用户业务在频域上承载在不同的PRB上。

带宽越大，可用的PRB资源越多，相应的吞吐量越高，吞吐量与系统PRB个数基本呈线性关系。

1.2.220M带宽下CAT4终端获得的极限速率
目前LTE主流终端——能力等级4可承载的下行bit数如协议36.306-830 - Table所示：
由上表可见，终端等级4用户单流最大承载TBSize是75376kbps。

该值也是20MHz小区，100个PRB，MCS 28对应的TBSize。

单用户MIMO时，终端能力Cate4用户的极限能力是150752kbps，即150Mbps。

所以20MHz小区，单用户单流MAC下行吞吐量峰值是63.7Mbps，双流吞吐量是102Mbps。

15M升级到20M频段占用：当前电信FDD 1.8G已经使用了15M带宽，上行【1765-1780】Mhz，下行【1860-1875】Mhz，升级到20M带宽后，上行【1765-1785】Mhz，下行【1860-1880】Mhz。

因此升级15M带宽到20M后，可调度的PRB资源增加33%，对于整个网络的负荷起到缓解作用，从而改善用户感知。

2.方案制定及实施
2.1方案准备
2.1.1网络扫频
此次升级20M是针对全网1.8G（下行：1860 MHz- 1875MHz）的15M带宽站点，升级后将频段变为（下行：1860 MHz- 1880MHz），升级5M频段（1875MHz-1880MHz），经咨询无委会相关人员此频段目前没有相关运营商使用。

现场挑选滁州市区、定远、凤阳、全椒、来安、天长县城区域，进行现场5M带宽的扫频，清除有可能出现的干扰设备，提供干净的频段环境。

2.1.2 网络结构及硬件设备升级条件检查
原则：核查要变更的RRU是否支持20M，关键区域做好RRU设备变更，只有RRU支持20M带宽才能进行带宽变更，如有15M滤波器需先行拆除。

现网检查：FDD-LTE1800 频段由现在的1860-1875（15M）向1860-1880（20M）移频前期已经对FDD-LTE1800设备RRU的频段支持情况进行了信息收集。

滁州非常适合实施，不支持移频的RRU数量很少。

滁州电信自有设备均支持20M移频；联通主建的共建共享站点，不支持20M移频的站点17个，计48个RRU。

滁州支持1875MHz-1880MHz RRU数量统计如下：
2.1.3边界协调
由于升级20M频点会涉及到边界地市（省内外）提前联系并通知到相邻地市同步进行修改，确保网络的平稳运行。

2.1.4RS功率检查
15M变更20M后方案中应包括对功率参数（RS参考信号功率、PA、PB等）进行修改，由于小区带宽修改后影响小区最大输出功率，提前核查小区功率配置情况，梳理出需要降低RS功率的小区列别；
避免小区功率超限，导致修改带宽操作失败、小区不可用或对覆盖性能的影响。

2.1.5T0测试
在升级前对市区及各个县城主要道路进行拉网T0测试，测试设备使用华为3372测试棒（不锁频），保存测试结果并输出测试报告。

2.2方案实施
升级20M，在充分准备前提下，在行业默许时间内，对各项参数进行15M到20M 变更，涉及系统带宽、频点需重新配置，系统内邻区存在同频变异频，需修改邻接小区定义，负载均衡各项参数，3/4G互操作各项参数，核查完成后进行数据同步。

主要参数有：
主要操作步骤有:
3.升级前后评估
3.1关键指标
3.1.1全网指标
对升级前后关键指标进行对比发现，升级后全网无线连接成功率、总流量、CQI、上下行PRB利用率有提升；MR优良比、4G驻留比、RRC重建比例较升级前有恶化：
3.1.2 用户体验速率
➢升级20M后用户分QCI用户体验平均速率均有提升；
➢下行平均速率较升级前增幅较大，达到14.49%，上行平均速率较升级前增加
4.4%。

3.1.3 五高一地指标
通过对比高速、高铁、高校及两高（高流量、高密度）小区带宽升级前后指标，评估此次修改对重要场景的影响。

4.36%
4.07%
4.17%
4.19%
4.22% 3.58%
3.56% 3.65% 3.44% 3.54%
4.50% 4.18% 4.19% 4.20% 4.21%
3.60% 3.45%
3.48%
3.20%
3.32%
4.98%
5.06%
5.17%
5.22%
5.30%
4.63%
4.36%
4.47%
4.39% 4.51%4.88% 4.88%
5.01% 5.02% 5.04% 4.35% 4.14% 4.18% 4.20% 4.29%0.00%
1.00%
2.00%
3.00%
4.00%
5.00%
6.00%上行PRB 利用率
高速高铁高校高流高密
7.22%
6.43%
6.54%
6.55%
6.78%
5.78%
5.71%
5.43% 5.83%7.73%
6.84% 6.80% 6.81% 6.99% 6.00% 5.86% 5.91%
5.28%
5.64%
11.08%11.06%11.41%11.36%11.65%9.89%9.12%9.68%9.50%10.49%
9.71%9.30%9.51%
9.54%
9.67%
8.29%
7.85%8.16%8.03%
8.68%
0.00%
2.00%4.00%6.00%8.00%10.00%12.00%14.00%下行PRB 利用率（%）
高速高铁高校高流高密
13.5514.1013.6713.5713.5114.2914.8116.2716.4717.1211.51
12.59
12.61
12.59
12.77
12.97
12.98
13.82
15.01
14.25
15.89
15.4015.6816.0615.5816.5017.1019.1318.6419.0014.2714.3114.5114.3814.2015.4515.7117.1817.5717.580.00
5.00
10.00
15.00
20.00
25.00
用户体验下行速率（Mbps ）
高速高铁高校高流高密
99.94%99.94%99.94%99.94%99.94%99.93%
99.94%99.94%99.94%99.94%
99.85%
99.86%
99.84%
99.85%99.85%
99.84%99.84%
99.83%
99.84%
99.83%
99.97%99.97%99.97%99.97%99.96%99.97%99.97%99.96%99.97%99.97%99.96%99.97%99.75%
99.80%99.85%99.90%
99.95%100.00%RRC 连接建立成功率
高速高铁高校高流高密
➢连接与保持类关键指标修改前后变化幅度很小；
➢流量指标两高及高校场景增幅明显，分别增加20%、15%；
➢上下行PRB利用率下降约25%，符合预期；
➢用户体验下行速率均明显提升。

3.1.4京沪高铁评估
滁州1.8G站点带宽调整后，京沪高铁滁州段覆盖率与之前水平相当；下载速率由调整前12.82Mbps提升为15.23Mbps，速率提升明显；指标对比如下：
升级前后PDCP层速率对比图层：
图升级后-京沪高铁测试（PDCP下行速率）
本次高铁VOLTE测试，主被叫共呼叫29次，接通29次；掉话0次;；平均呼叫时延为 4.66s;平均MOS值为 3.37；主被叫手机平均RSRP为-95.81dBm;平均SINR为9.18dB；VOLTE业务正常。

3.1.5各场景MR指标评估
➢升级后各场景MR优良比指标均呈下降趋势；
➢与升级前相比，城区MR优良比下降0.51%，农村下降1.19%，高速下降
0.99%，高铁下降幅度最大为1.44%；
4. 经验总结
4.1优点
➢ 15M 带宽到20M 后，可调度的PRB 资源增加33%，网络容量增加 ➢ 高校、高流量区域网络负荷压力减小
➢ 用户上下行速率提升， 下行平均速率较升级前增幅较大，达到14.49%，上行
平均速率较升级前增加4.4%。

➢ 高负荷小区数量降低，减少指标压力
4.2缺点
4.2.1 减小RS 功率降低覆盖
在调整过程中，15M 满配功率的情形要降低RS 功率后，才能修改带宽到20M 。

下面几种典型配置下的单天线口40W 功率满配的RS 功率设置：
本次调整共修改373个小区的RS 功率，对覆盖有局部的轻度的负面影响，由于功率降低弱场可能增多，降功率小区指标如重定向至3G 比例略有增加，ERAB 掉线率略有恶化。

4.2.2 边界邻区属性变化对切换的影响
0.20%
0.20%
0.20%
0.20%
0.21%
0.23%
0.23%
0.24%
0.24%
0.24%
0.07%
0.07%
0.05%
0.06%
0.06%
0.09%
0.08%
0.08%
0.08%
0.07%
0.00%
0.05%0.10%0.15%0.20%0.25%
0.30%降功率小区指标
重定向到3G 比例ERAB 掉线率
与周边保留15M 带宽的1.8G 站点，形成异频切换，相关的参数需要进一步优化。

如滁州本次修改后异频切换请求次数增加，异频切换成功率有所降低，通过邻区外部定义核查与周边地市确认修改后逐步恢复。

全网1.8G 升级20M 后，全网异常小区数量出现明显增长：
升级后重建类及切换类异常小区数量增长最多，升级前后各类型异常小区占比对比如下：
1045755955870992873
1013039974513
1153189
12202121243891
1139051125548499.32%99.37%
99.40%
99.28%99.39%99.29%99.25%99.25%99.31%
99.34%99.15%
99.20%99.25%99.30%99.35%99.40%99.45%
200000
4000006000008000001000000
12000001400000
边界异频切换指标
异频切换请求次数异频切换成功率
图 升级前后异常小区占比情况
经分析：重建类异常小区主要是升级前需对全网站点在15M 时发射功率已满配的小区降低功率→覆盖能力降低→切换成功率降低→切换失败导致的重建次数增多→重建及切换类异常小区数量的大幅增加。

图 降功率小区指标情况
本次升级共降低373个小区的RS 功率，降功率小区指标如重定向至3G 比例增加，ERAB 掉线率恶化。

4.2.2 边界邻区属性变化对切换的影响
与周边保留15M 带宽的1.8G 站点，形成异频切换，相关的参数需要进一步优化。

如滁州本次修改后异频切换请求次数增加，异频切换成功率有所降低，通过邻区外部定义核查与周边地市确认修改后逐步恢复。

0.20%
0.20%
0.20%
0.20%
0.21%
0.23%
0.23%
0.24%
0.24%
0.24%
0.07%
0.07%
0.05%
0.06%
0.06%
0.09%
0.08%
0.08%
0.08%
0.07%
0.00%
0.05%0.10%0.15%0.20%0.25%
0.30%降功率小区指标
重定向到3G 比例ERAB 掉线率
4.3注意事项
4.3.1硬件条件评估
需要梳理全网1.8G 站点的RRU 硬件条件，前期厂家的部分RRU 硬件设备不支持扩20M （主要是功放不支持这个频段（1875MHz-1880MHz ）），滁州全网出现一个1个站点的一个扇区（调整成10M ，保持同频切换）。

同时，部分与联通共建共享站点不支持20M 频段，需要提前评估。

若全网较多站点不支持扩频，不建议强行升级20M ，造成大量插花情形，造成网络指标恶化。

4.3.2协调边界地市、联通公司做好同步更新操作
割接前提前通知到边界相邻地市、联通公司，并提供相关站点的参数，对涉及到我方的站点，在我方进行带宽升级后立即进行更新操作。

4.3.3升级后与移动F 频段之间的干扰调整
由于我方升级频段（1875MHz-1880MHz ）与移动使用的F 频段（1880MHz-1885MHz ）会产生邻频干扰（目前滁州已经产生），需要尽量协商配合调整站点覆盖将影响降到最小。

4.3.4自身网络影响
由于RRU 硬件额定功率限制，如果维持以前的RS 功率，调整至20M 带宽后部分RRU 会超过功放的额定功率；对于这些站点将会降低功率，在升级前要做好功率降低准备。

同时，由于功率的降低，全网的MR 指标将会有较大的影响（目前滁州全网MR 从92.11%将为90.91%）。

1045755955870992873
1013039974513
1153189
12202121243891
1139051
125548499.32%
99.37%
99.40%
99.28%99.39%99.29%99.25%99.25%
99.31%
99.34%
99.15%
99.20%99.25%99.30%99.35%99.40%99.45%
200000
4000006000008000001000000
12000001400000
边界异频切换类指标
异频切换请求次数异频切换成功率。