HW-LTE-CQI问题分析详解.pdf

1 1、原理介绍原理介绍1.11.1基本基本概念概念CQI，信道质量指示 ChannelQuality Indication；主要用来衡量小区下行信道的质量，有UE 进行测量并上报。UE 根据高层指示对相应导频信号进行测量，然后上报 CQI 报告，网络侧根据 UE 上报的 CQI测量报告并结合当前网络资源情况，决定是否需要对 UE 的调制方式、资源分配、MIMO 的相关配置进行调整。1.21.2CQICQI 类型类型CQICQI 上报模式：上报模式：周期 CQI 上报和非周期 CQI 上报。周期 CQI如果是固定 CQI 周期，则 CQI 周期采用固定值，默认为40ms。如果打开 CQI 自适应或自适应优化，则CQI 周期有 5ms，20ms，40ms。非周期 CQI非周期 CQI 的上报需要 eNB 主动触发。进入频选的用户会触发非周期CQI 上报，周期为 2ms。CQICQI 上报密集度分类：上报密集度分类：宽带 CQI 和子带 CQI。宽带 CQIUE 在所有需要 CQI 测量的子带 PRB 组内统一测量并上报一个CQI值。子带 CQIUE 对 eNB 配置的各 CQI 测量子带进行 CQI 测量后，只将其中 M 个 CQI最好的子带位置上报给eNB。华为话统没有子带 CQI 相关统计。CQICQI 传输信道：传输信道：PUSCH 传输和 PUCCH 传输。对于没有 PUSCH 分配的子帧，周期CQI/PMI/RI 上报在 PUCCH 上发送；对于有PUSCH 分配的子帧，周期上报以随路信令的方式在PUSCH 上发送。如果周期上报和非周期上报将在同一个子帧发生，那么 UE 在该子帧只能发送非周期上报。协议规定，协议规定，CQICQI 有如下几种格式：有如下几种格式：1.31.3CQICQI 上报机制上报机制在PA,PB一定的情况下，终端上报的CQI 是根据测量到的SINR来上报子带或宽带，如下列图所示：具体 SINR 和 CQI 的对应关系如下表所示：通过以上可知，CQI 是由终端基于下行信道的SINR 测量上报的，它的高低取决于 SINR，即说明 CQI 与网络覆盖直接相关。2 2华为指标统计华为指标统计2.12.1CQICQI 性能指标统计分类性能指标统计分类与 CQI 相关的性能指标统计包括：小区全带宽 CQI 的上报次数小区单码字全带周期CQI 的上报次数小区单码字全带非周期小区双码字全带码字小区双码字全带码字小区双码字全带码字小区双码字全带码字CQI 的上报次数0 周期 CQI 的上报次数0 非周期 CQI 的上报次数1 周期 CQI 的上报次数1 非周期 CQI 的上报次数2.12.1华为华为 CQICQI 各种统计方式差异分析各种统计方式差异分析2.1.1单码字 RANK1与双码字 RANK2CQI 差异分析均值差异：均值差异：一般情况下RANK2 的 CQI 均值要高RANK1。如下后两列为单码字RANK1和双码字 RANK2的 CQI 均值数据，可以看到，双码字的CQI 比单码字的 CQI 平均值高 1 阶左右。CQICQI 大于大于 7 7 比例差异：比例差异：如下后两列所示，码字1RANK2的 CQI大于 7 的比例平均约高于码字0 RANK1约 10%。2.2.1周期 CQI 与非周期 CQI 值差异分析下行频选开关打开，进入频选的用户会上报非周期CQI。如下为周期CQI 和非周期 CQI 的均值和大于 7 的比例。如第 2 列和第 6 列，CQI大于 7 的比例，非周期 CQI 高于周期 CQI 约 7 个百分点。均值非周期CQI 平均约高于周期 CQI 0.6 阶。在打开 CQI 误检优化开关后，周期CQI 会提升，两者的差距会缩小。如下数据，非周期 CQI 大于 7 的比例要高于周期 CQI 平均 7%左右。3 3影响影响 CQICQI 指标的关键参数指标的关键参数如下为涉及到 CQI 的关键参数，当涉及到CQI 问题时，需要重点关注如下参数。相关参数影响CQI 的原理在文档后面有描述，这里不展开表达。4 4 CQI CQI 问题分析定位思维导图问题分析定位思维导图5 5网上问题处理网上问题处理5.15.1CQICQI 指标变化指标变化5.1.1业务模型变化或差异用户数逐渐增加，引起下行用户数逐渐增加，引起下行PRBPRB 增加增加K 国 L 局点，发现从 8 月 1 号到 8 月底，CQI 在缓慢的下降从 12.3下降到 12.1，如下列图所示：分析关联 KPI，如下两图所示：DL PRB Usage Rate下行 PRB 利用率与 User Average 平均用户数，CQI Average 平均 CQI与 User Average 平均用户数。当用户数增加的时候，PRB 利用率会相应的增加调度是按照用户业务、按RB 为单位分配：相同的业务量，如果是分给两个用户调度，相比一个用户就会使用更多的RB资源，反之用户数减少的时候，PRB 利用率会相应的减小；CQI 随着 PRB 利用率变化而变化。注意：由于 M2000 只能保存 1 个月的话统数据，第一次采集的时候未采集到对应的话统，上面的数据都是基于后一个月的话统进行分析。反之也会成立：用户数减少，引起下行PRB 减少，CQI 抬升。开户速率降低，导致网络下行业务量与开户速率降低，导致网络下行业务量与PRBPRB降低降低K 国 Z 局点，全网 CQI 从 11 月 22 日开始突然抬升，如下列图所示：分析关联 KPI，如下三图所示：1、DL PRB Used Average 下行 PRB 利用率在 11 月 22 开始突降；2、User DL Throughput 用户下行速率 突降，User Average平均用户数有降低，但是规律不明显；3、Cell DL Throughput 小区下行吞吐率突降；用户下行速率与小区下行吞吐率降低，下行PRB 降低，引起 CQI 抬升；经一线了解，在这一天，客户修改了大量用户的开户速率AMBR从 150Mbps 降低到 125kbps，引起了用户速率降低，至此找到原因。新建站点未做新建站点未做 RFRF 优化，干扰大优化，干扰大K 国 L 局点，观察全网平均CQI 变化趋势，发现从 1 月 15 日到 1 月底一直在缓慢降低。关联 KPI 分析，如下两图所示：发现 TOP 站点的 CQI 偏低，删除 TOP站点后的变化趋势；一线反馈这些 TOP 站点都是新建的站点，还未做RF 优化，因此存在较大的邻区间干扰，CQI 较低。用户数少，用户数少，KPIKPI 不稳定不稳定用户较少，上报 CQI 基数不足导致指标不稳定。用户分布不一致，用户分布不一致，CQICQI 不一致不一致A 国 N 运营商，客户反馈 LMU393 站点 A 小区平均 CQI 低，比照另外一个 CQI 较好的 LMYU0555 站点 A 小区，情况如下列图：比照两个小区接入用户的TA 分布，LMU393 站点 A 小区的 UE 接入位置分布范围较广最远在2808 米，而 LMYU0555 站点 A 小区的 UE 接入位置集中在 468 米以内，因此 LMU393 站点 A 小区平均CQI 低。话统的 TA 值，是用户接入时刻的测量值，能够间接反应这个小区中UE 离小区的实际距离范围。网络频率差异：高频覆盖范围小，穿墙性能差K 国 V 局点，做预均衡的特性参数试验，发现执行后吞吐量、用户数和 PRB 利用率无太大波动情况下，1800M 和 800M 网络的平均 CQI有较大幅度下降，如下列图所示：仔细分析 1800M 与 800M 网络的变化趋势：同步用户数在 1800M 网络中有抬升，800M 网络中有降低。具体的 CQI 变化趋势，800M 与 1800M 网络都有降低不同频率的特点：1.800M 的波长比 1800M 要长，因此在相同的距离与覆盖下，800M 的路损更小；2.并且在室内场景，800M 有更好的覆盖穿墙性能。如下列图，在离小区相同的距离下 远点，800M 的 RSRP 比 1800M高了 9db。如下两图所示：800M 网络中，CQI 415 的上报次数都降低了，除了 CQI 03室内覆盖的场景下，800M 信号比 1800M 信号更好，很可能还是留在 800M 网络中，本身 CQI 不会很好：CQI 差的留在了网络中，CQI 好的切换到 1800M 小区；而 1800M 网络中，CQI 47的上报次数抬升了 从 800M 切换过来引起的，但实际 CQI 低于平均值，其它变化不大。5.1.2参数变动同步方式修改同步方式修改说明：说明：同步方式由时间同步修改为频率同步后，SINR 会抬升，相应CQI 也会抬升。从多个局点的测试数据来看，同步方式修改后，路测SINR 会平均抬升 2dB 左右，CQI 会平均抬升约 1 阶。实际话统 CQI平均值抬升约 0.5 阶。话统 CQI 大于 7 的比例平均抬升 5%左右。现网数据：现网数据：路测：路测：如下路测数据：SINR 抬升 3.5dB，路测 CQI 抬升 2 阶。如下路测数据：SINR 抬升 1.5dB，路测 CQI 抬升 0.5 阶。话统：话统：同步方式修改，比照修改前后CQI 平均值抬升 0.44，CQI 大于 7 的比例抬升约 4%左右。PAPA、PBPB 修改修改说明：说明：CQI 主要用来反映频谱效率，即实际需要评估PDSCH 信道的质量，终端通过测量 RS 信号的质量来评估 PDSCH 信道质量时，需要考虑 RS 与 PDSCH 的差异，即 PA，其中可简化 RSSINR+PA=PDSCHSINR，而 PDSCH SINR 即为 CQI，如当 Pa，Pb从-3,1修改为0,0后，根据 RS SINR=本小区 RS/邻区干扰 RS+PDSCH+公共信道+底噪)，由于邻区 RS 下降邻区干扰下降，RS 的 SINR没有下降 3dB，但 Pa 增加了 3dB，从而增大 Pa 可以提升网络的 CQI值。现网数据：现网数据：暂无话统数据。路测：路测：RS 不变，Pa，Pb由-3，1修改为0，0，SINR 略有降低，但单码字 CQI 提升约 0.5，双码字 CQI 提升约 1.28。RS 降低，Pa，Pb 由-3，1 修改为0，0，SINR 降低约 2.7dB，但单码字 CQI 基本不变，双码字 CQI 提升约 0.6。CQICQI 误检优化算法误检优化算法说明：说明：韩国 LGU+局点中报了一个 CQI 问题，发现 eNB 侧和终端侧 CQI不一致，CQI 存在误检，CQI 误检率达 10%，导致 eNB 侧 CQI 明显比终端侧 CQI 低 0.10.4 阶。在 7.0SPC128 及其以后版本，产品合入了 CQI 误检算法，针对周期 CQI上的全带 CQI 误检进行优化不考虑非周期 CQI，只影响话统统计。算法打开后，对周期CQI 的提升在 0.3 阶左右。算法打开开关：MODCELLALGOSWITCH:LocalCellId=x,DetectionAlgoSwitch=CqiReliableSwitch-1;算法关闭开关：MODCELLALGOSWITCH:LocalCellId=x,DetectionAlgoSwitch=CqiReliableSwitch-0;现网数据：现网数据：打开 CQI 误检优化开关后，CQI 均值抬升约 0.5 左右。周期 CQI 大于 7的比例抬升约 4%左右。非周期 CQI 基本不变。DRXDRX开关开关说明：说明：DRX 打开，会导致 CQI 降低。原因在于 DRX 打开，导致终端进入休眠期，会增加SR 虚警落入休眠期的概率。SR 虚警会导致基站周期性检测 CQI，但实际上 UE 并没有上报任何 CQI，因此 eNodeB 会检测到一个在 CQI 015 范围内的随机值。综上所述，eNodeB 将检测到大量的 CQI 随机值，从而导致 CQI 的分布以及平均 CQI 出现波动。例如在绝大部分用户都在近点，高阶CQI例如 CQI1115 占比很高的场景下，可能导致平均CQI 下降但不影响实际调度。建议关闭DRX开关。脚本：脚本：DRX 关闭：MOD DRX:DrxAlgSwitch=ON,Sh、tDrxSwitch=OFF;DRX 打开：MOD DRX:DrxAlgSwitch=ON,Sh、tDrxSwitch=ON;现网数据：现网数据：暂无。MIMOMIMO方式修改方式修改说明：说明：在相同 SINR 下闭环 MIMO 上报的 CQI 要比开环高，差异原因在于：对于闭环，UE 遍历寻找最匹配信道H 的 W编码矩阵，基于 H*W计算均衡后的 SINR 并估计 CQI，因此在相同 SINR 下均衡前闭环的 CQI 更高。在低速场景下，闭环MIMO 相比开环 MIMO 对话统吞吐率存在正增益。在速度比较高场景下(大于 30KM/h)，开环 MIMO 要优于闭环 MIMO。中国电信推荐设置为开环MIMO。现网数据：现网数据：如下为某局点，闭环 MIMO 和开环 MIMO 分别打开时，路测和话统的值。闭环 MIMO 相比开环要高出 0.5。下行频选算法下行频选算法说明：说明：下行频选打开会增加非周期CQI 的上报。如果不考核非周期 CQI，则可以关闭此开关。如果考核非周期CQI，则建议打开下行频选如前面现网数据，非周期CQI 均值要大于周期CQI，建议考核指标中增加非周期。脚本：脚本：打开下行频选：MODCELLALGOSWITCH:LocalCellId=0,DlSchSwitch=FreqSelSwitch-1;关闭下行频选：MODCELLALGOSWITCH:LocalCellId=0,DlSchSwitch=FreqSelSwitch-0;CQICQI 周期相关算法周期相关算法说明：说明：华为涉及 CQI 上报周期的有三种算法：固定CQI 上报周期，周期 CQI 自适应以及周期 CQI 自适应优化。其中固定CQI 上报周期默认的 CQI 上报值为 40ms，周期 CQI 自适应及周期 CQI 自适应优化的上报周期和占用 RB 数随用户数不同而不同。具体如下所示：影响：影响：CQI 上报周期算法会影响CQI 上报个数，具体上报个数的关系是：周期 CQI 自适应周期 CQI 自适应优化 固定 CQI 算法 默认 40ms。当算法由固定 CQI 周期变为周期 CQI 自适应时，假设现网近中远点用户数分布一致，则修改后近中远点的CQI 个数应成比例减少，对CQI均值统计不会有影响。但如果现网中话务量大的站都分布在近点，则由固定 CQI 周期修改为周期 CQI 自适应优化后，会略微降低CQI 统计的均值。另外 CQI 上报周期变长，在信道质量变化非常快的场景，理论上CQI上报周期变长会导致上报的CQI 不能真实反映信道变化，会对拉测时下行吞吐率产生不良影响。备注：在某些场景下，可以针对TOP 差小区拉长 CQI 上报周期，TOP好小区缩短 CQI 上报周期，来优化 CQI 指标。现网数据：现网数据：进行 CQI 自适应修改后，从话统来看，CQI 个数明显变化。大于等于7 的比例和平均 CQI 基本不变。智能预调度开关智能预调度开关说明：说明：DRX 打开状态下，开启智能预调度，假设持续时长较短，则会导致 CQI 降低。原因如下：假设 DRX 的 inactiveTimer 为 100ms，智能预调度持续时长为50ms，则 DRX 状态下关闭和开启智能预调度有如下差异：1当 DRX 开启而智能预调度关闭的时候，数据传输耗时200ms+100msinactiveTimer=300ms 为 DRX 激活时长；2当 DRX 开启且智能预调度开启时，数据传输要比智能预调度开启时耗 时 缩 短，假 设 为100ms，则DRX激 活 时 长 为100ms+50msSmartPreAllocationDuration+100ms inactiveTimer=250ms；如上图所示，DRX 状态下智能预调度开启且智能预调度调度时长较短时，会比关闭智能预调度时DRX 激活时长要短。最终会增加 SR 虚警落入休眠期的概率，而导致平均CQI 下降。建议增加智能预调度持续时长，具体设置多少目前还需要进一步确定。脚本：MODCELLALGOSWITCH:LocalCellId=11,UlSchSwitch=PreAllocationSwitch-1&SmartPreAllocationSwitch-1；MOD CELLULSCHALGO:LocalCellId=11,PreAllocationMinPeriod=5;MODCELLULSCHALGO:LocalCellId=11,SmartPreAllocationDuration=1500;现网数据：现网数据：XX 电信全网 CQI 平均值，从 11 月 7 日出现下降，从 10.2 下降到 9.6左右，CQI 大于 7 的占比，整网从 84%下降至 80%CQI 所有个数下降30%，在 11 月 13 号 22 点回退智能预调度和TATIMER 后，CQI 均值和 CQI 大于 7 的比例基本上升到前期水平。小包降阶扩小包降阶扩 RBRB小包降阶扩 RB 功能，会抬升下行 PRB 的利用率，从而引起下行邻区间干扰增加，CQI 下降。无详细的分析报告，待补充。eMBMSeMBMS：边缘小区有：边缘小区有 CQICQI 负增益负增益外场路测验证，其中将黄圈内站点都配置为eMBMS 小区，红圈与蓝圈之间站点配置为单播小区，黄圈与蓝圈之间站点配置为单播小区/保留小区/eMBMS 小区，通过配置不同小区模式，在红圈和蓝圈之间的站点内进行路测。测试结果如下表：通过路测分析，eMBMS 对业务区外的单播小区的干扰会导致SINR下降 1dB 左右，下行速率下降4%6%；eMBMS 外围配置保留小区时，对周边单播小区的干扰会导致SINR 下降 0.20.6dB，下行速率下降 0.5%3.2%。5.25.2指标优化指标优化5.2.1参数优化5.2.2网络覆盖优化说明：说明：CQI 是根据 SINR 上报，所以可以通过提升SINR 来提升 CQI，除常规网络优化包括调整参考信号功率手段外，SFN 也可作为网络优化的一个手段。数据：数据：如下为某局点，在常规RF 优化，即调整天线角度后，CQI 大于7 的比例从 75%上升到 85%左右。如下为某局点，在开通 SFN 后，话统下行 CQI 的变化，平均抬升约 0.5阶。5.2.3异常终端eMBMSeMBMS 开通，高通开通，高通 92009200 芯片平台会产生测量误差，芯片平台会产生测量误差，CQICQI 偏小偏小高通 9200 芯片平台不支持 MBSFN 子帧识别，那么如果终端在不识别 MBSFN 子帧的情况下，eMBMS 使用的 MBSFN 子帧可能终端产生测量误差、性能下降等不良影响。从实验室对 E392 终端高通 9200 芯片的比照测试来看，eMBM开启会导致 CQI 下降近 6。使用高通 9200 芯片的主流终端型号，由于现有资料还未涉及国内终端设备厂商情况，需要一线获取现网南京主流终端型号，确认芯片类型。6 6相关案例相关案例6.16.1无无 CLCL 邻区导致邻区导致 CQICQI 降低问题降低问题在开启 LTE 到 EHRPD 的重定向后，华为产品需要配置LTE 到 EHRPD 的邻区，如果没有配置邻区会导致重定向失败，导致终端处于信号比较差的状态，导致 CQI 降低。所以打开 LTE 到 EHRPD 的重定向，并配置邻区后，提升 CQI 提升。7 FAQ7 FAQ7.17.1为什么话统为什么话统 RANK2RANK2 的的 CQICQI 均值要大于均值要大于 RANK1CQIRANK1CQI在相同的无线环境下，终端选择RANK1 时的 CQI 会高于选择 RANK2 的情况，因为 RANK2 两路有干扰，会导致SINR 下降，CQI 也下降。但是话统中，RANK2 的 CQI 要高于 RANK1,因为终端只有在 SINR 比较高的场景才会选择 RANK2，选择 RANK1 本身 SINR 就比较差，所以统计结果是RANK2 的 CQI 要高于 RANK1。7.27.2周期周期 CQICQI 上报的周期如何判断？上报的周期如何判断？协 议 中 规 定CQI/PMI的 上 报 周 期 和 偏 置 由 高 层 参 数cqi-pmi-ConfigIndex指定，并且有如下对应关系。比方如下，cqi-pmi-ConfigIndex为 18，表示 CQI 的上报周期为 20ms。如下 cqi-pmi-ConfigIndex=48，则表示 CQI 上报周期为 40ms。7.37.3基于基于 QXDMQXDM 的的 CQICQI 分析方法分析方法对于涉及到与友商比照的情况，通常方法就是各自在其站点下做QXDM 测试来进行分析比照，在QXDMLog 中 LTE LL1 PUCCHTxReport 和 LTE LL1 PUSCHTx Report记录了终端 CQI 的上报结果，其中 LTE LL1 PUCCH Tx Report 记录的是周期CQI，而 LTE LL1PUSCH Tx Report包含了非周期 CQI 以及走随路的周期 CQI 结果，如下列图所示：对于 LTE LL1PUCCH Tx Report 事件，其都是周期 CQI 上报，分析起来较为简单，这里就不做赘述，而LTE LL1 PUSCHTx Report则记录了周期和非周期CQI，区分起来较为麻烦，不过几个字段可以进行区分，如下列图所示：上图中的 NUM CQIBITS 显示不同的值则代表不同的上报模式和类型：4 宽带、开环、周期 CQI不区分 RANK1 或 2；6 闭环、周期 CQI、RANK1；8 闭环、周期 CQI、RANK2；30 开环、非周期 CQI，不区分 RANK1 或 2；32 闭环CQI/PMI)，非周期 RANK1；61 闭环CQI/PMI)，非周期 RANK2。