LTE路测指标详解审批稿
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L T E路测指标详解 YKK standardization office【 YKK5AB- YKK08- YKK2C- YKK18】
LTE路测常用指标详解
【导读】本文对TD-LTE路测常用参数RSRP(参考信号接收功率)、RSRQ(参考信号接收质量)、RSSI(接收信号强度指示)、SINR(信干噪比)、CQI(信道质量)、MCS(调制编码方式)、吞吐量等进行详细介绍,定性分析这些参数的相互关系以及这些参数反映TD-LTE网络哪些方面的问
题。
在LTE测试中,DT(路测)是不可缺少的部分,DT的工作主要是:在汽车
以一定速度行驶过程中,借助测试手机和测试仪表,对车内信号强度是否满足正常通话要求,是否存在拥塞、干扰、掉话等现象进行测试,可以反映出基站分布情况、天线高度是否合理、覆盖是否合理等,为后续网络优化提供数据依据。
LTE路测时经常需要统计和关注的指标有:
RSRP(参考信号接收功率)、RSRQ(参考信号接收质量)、RSSI (接收信
号强度指示)、SINR (信干噪比)、CQI(信道质量)、MCS(调制编码方式)、吞吐量等,深入理解相关参数有助于准确了解LTE无线网络中存在的问题,本文将围绕这些关键参数进行详细分析。1
网络信号质量参数分析
TD-LTE网络信号质量是由很多方面的因素共同决定的,如发射功率、无线环
境、RB(资源块)配置、发射接收机质量等。在路测中通常关注的参数有RSRP、RSRQ、RSSI,这些参数用来反映LTE网络信号质量及网络覆盖情况。
RSRP
RSRP是衡量系统无线网络覆盖率的重要指标。
RSRP是一个表示接收信号强度的绝对值,一定程度上可反映移动台与基站的距离,LTE系统广播小区参考信号的发送功率,终端根据RSRP可以计算出
传播损耗,从而判断与基站的距离,因此这个值可以用来度量小区覆盖范围大小。计算方法如下:
RSRP = PRS × PathLoss (1)
3GPP协议中规定终端上报测量RSRP的范围是[-140 dBm,-44 dBm],路测时,在密集城区、一般城区和重点交通干线上,一般要求RSRP值必须大于-100 dBm,否则容易出现掉话、弱覆盖等问题。
RSSI
RSSI是无线发送层的可选部分,用来判定链接质量以及是否要增大广播发送强度。3GPP协议中规定终端上报测量RSSI的正常范围是[-90 dBm,-25dBm],超过这个范围,则可视为RSSI异常。RSSI是否正常,对通话质
量、掉话、切换、拥塞以及网络的覆盖、容量等均有显着影响。RSSI过低(RSSI<-90dBm)说明手机收到的信号太弱,可能导致解调失败;RSSI 过高(RSSI > -25 dBm)说明手机接收到的信号太强,相互之间的干扰太大,也影响信号解调。
RSRQ
RSRQ决定系统的实际覆盖情况,RSRQ定义为RSRP和RSSI的比值,当
然因为两者测量所基于的带宽可能不同,会用一个系数来调整,计算公式如下:
RSRQ = N × RSRP / RSSI (2)
其中,N是RSSI测量带宽上承载的RB数,3GPP协议规定,终端上报测量RSRQ的范围是[ dB,-3 dB]。RSRQ值随着网络负荷和干扰发生变化,网络负荷越大,干扰越大,RSRQ测量值越小。
综合分析
RSRP是在某个符号内承载参考信号的所有RE(资源粒子)上接收到的信号功率的平均值,而RSSI则是在这个符号内接收到的所有信号(包括参考信号、数据信号、邻区干扰信号、噪音信号等)功率的平均值,这就是为什么测试中观测到的RSRP值要远小于RSSI的原因,分子总是分母的一部分,因此
RSRQ总是负值。在TD-LTE系统中,RSRQ是小区选择和小区切换的重要指标,但在实际应用中,RSRQ并不如RSRP那么重要,这是自引入HSDPA (高速下行分组接入)后出现的情况,原因是由于业务信道从空闲到满功率发射,分母的变化很大,导致RSRQ波动很显着,终端根据RSRQ来控制切换和选择小区不够稳健。而RSRP变化比较平缓,只与路径损耗相关,作为边界控制的指标容易操作。从定义来看,RSRP相当于WCDMA里的RSCP (接收信号码功率),RSRQ相当于Ec / No (码片能量与总干扰能量密度的比值)。当然RSRQ并不是小区参考信号的载干比(C /I),但是与载干比密切相关,RSRQ越高,小区参考信号载干比越高,质量越好。在小区选择或重选时,通常使用RSRP就可以了,在切换时通常需要综合比较RSRP与RSRQ,如果只比较RSRP可能导致频繁切换。如果只比较RSRQ,虽然能
减少切换频率,但可能导致掉话。在切换时具体如何使用这两个参数是eNodeB实现问题。
2
吞吐量性能参数分析
吞吐量是用户使用网络过程中直接感知的参数(如网页刷新速率、数据下载速率等),因此,提高吞吐量一直是移动通信系统追求的目标之一,LTE系统采用OFDM(正交频分复用)和MIMO(多输入多输出)技术后,系统吞吐量有了很大提高,在20 MHz的载波带宽下,当终端采用2天线接收1天线发送时,理论上要求下行峰值速率可达到100 Mbit/s,上行峰值速率可达到50 Mbit/s。在通信系统中,吞吐量和数据速率是一个概念,单位都是
bit/s,但是两者并不完全等同,严格的说,吞吐量等于有效数据速率。吞吐量
是网络性能的一个重要参数,是指在单位时间内通过的数据比特数量,与终端性能、在线用户数、调度算法、功率控制、载波带宽、天线模式、时隙配置、CQI、SINR、MCS等都密切相关。但通常在路测之前会事先配置好载波带宽、天线模式、时隙配比等,调度算法和功率控制是基站侧实现的,测试过程中常关注的变量参数主要是CQI、SINR、MCS。
CQI
CQI是无线信道的通信质量的测量标准,反映基站与终端间信道质量的信息,下行信道信息通过终端测量全带宽的CRS(小区参考信号)获得,并通过上行信道反馈给基站,上行信道信息通过基站测量终端发送的SRS(测量参考信号)获得。3GPP协议里规定,CQI取值范围是[0,15],不同的CQI取值对应不同的调制方式和编码效率,一般情况下,CQI值越高说明信道质量越好。在TD-LTE系统中,CQI反馈提供两种信道质量信息:a)宽带CQI反馈,对整个系统带宽的CQI进行反馈。b)从多个子带CQI中选择一个或多个子带CQI进行反馈。在实际应用中,针对不同的业务需求和传输模式选择不同的反馈方式。
例如,基站在进行频域调度时,可以根据子带的CQI反馈选择较好的频率资源进行传输。
SINR