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LTE软容量研究与用户感知提升实践
安徽电信无线网络优化中心

【摘要】本文阐述了LTE软容量的概念，分析了软容量与用户感知关系，对不同场景下的软容量配置进行了详细介绍并结合实际案例进行验证，对日后网络扩容、通信保障、提升用户感知都具有一定指导意义。
【关键字】FDD-LTE软容量用户感知通信保障

【问题引入】
自年初中国电信获得FDD牌照以来，FDD-LTE网络不断发展壮大，4G用户数和日均流量呈直线上升，至2015年11月份，安徽电信全省4G流量首超3G。在密集城区的热点区域如校园、火车站、医院等出现了最大连接用户数超出门限，用户感知急剧下降的情况。另一方面，随着移动互联网的发展，许多重大活动要求现场进行4G保障，但目前关于LTE网络保障经验较少，需及时进行总结。
【原因分析】
一、软容量概念
所谓FDD软容量，即指在不进行载波扩容的前提下，当前LTE小区配置所能容纳的最大连接用户数。目前诺基亚设备最大支持1200个用户同时在线，现网一般配置为175个。提出软容量的概念，主要原因如下：
目前4G用户行为仍以“小流量、多连接”的业务为主，例如浏览网页、QQ、微信、支付宝等等。在热点区域和重大活动现场，这些业务会导致在线用户数急剧攀升，甚至超过门限使得其它用户无法接入。然而，由于单用户流量很小，此时PRB利用率仍然较低，系统资源较为充足。因此，对于此类现象进行载波扩容是没有必要的，只需增加系统软容量，提高小区允许的最大连接用户数。下图给出了几类资源利用场景的判断标准和处理方法，本文所述只针对场景4和场景5。

表1：8类资源利用场景

二、软容量相关参数
FDD软容量参数分为两大类，即接入类和资源类，下面分别加以介绍：
（一）接入类参数
与软容量相关的接入控制类参数如下所示：

表2：接入控制类参数
接入类参数比较容易理解，主要是设定一些门限值，用以控制用户的接入和释放，以及为紧急情况预留资源。上述参数中，彼此之间存在一定的约束关系，如下所示：
1.maxNumRrc>=maxNumActUE
2.maxNumActDrb>=maxNumActUE
3.maxNumRrcEmergency>=maxNumActUE+max(addEmergencySessions,addAUeRrHo,addAUeTcHo)
4.maxNumRrcEmergency>=maxNumRrc+max(addAUeRrHo,addAUeTcHo)
5.maxNumRrc>=maxNumQci1Drb
6.maxNumQci1Drb<=maxNumActDrb/2
在调整接入参数时，需同时满足上述约束关系，避免逻辑性错误。
（二）资源类参数
提升小区软容量主要涉及上、下行控制信道部分参数，即与下行PDCCH，上行PUCCH、Prach相关的部分参数。PUCCH需要考虑的主要是CQI资源、SR资源、PUCCH占用PRB数；Prach需要考虑的是prachconfigurationindex，以及prachfrequencyoffset；PDCCH需要考虑的是symbol数量以及下行每TTI调度用户数。与软容量相关的资源类参数如下所示，后文将分别加以介绍：

表3：资源类参数
1.上行资源参数
上行资源最关键的是PUCCH的资源配置，决定PUCCH资源的因素主要有2方面：CQI(ChannelQualityIndicator)资源和SR(schedulingRequest)资源，其次上行资源还需关心接入信道Prach的配置。
（1）CQI资源
PUCCH信道格式Format2、Format2a、Format2b均可用于传输CQI信息。
CQI资源参数nCqiRb（全称PUCCHbandwidthforCQI），表示每个时隙用于传输CQI信息的RB数目。cqiPerNp（CQIperiodicitynetworkperiod）表示CQI重复使用的周期。
根据CQI使用的原则及现网配置，得到CQI资源能够支持的最大用户数如下：maxNumRrc+max(addAUeRrHo,addAUeTcHo)<=nCqiRb*6*cqiPerNp/2。
公式中的“6”表示：PUCCH典型格式format2中的CQI能同时支持6UE(CQI)/PRB，即每个用户传输CQI的RB支持6个用户。
公式中的“2”表示：由于现网开启了DRX功能，在RRC连接状态下，空闲没有数据传输的用户，可以采用DRX（DiscontinuousReception）技术，允许终端非连续监听控制信道，达到和idle态相似的节电效果。但是，由于连接态的用户在eNodB需要占用内存资源和CPU资源，即采用DRX方式，每个PRB的6个CQI资源减半。
以现网为例，其中nCqiRb默认为2，cqiPer