基于边缘感知速率提升的IBLER功能深入研究报告

  摘要通过 IBLER 目标值自适应策略和 CQI 调整算法,eNodeB 会根据 IBLER 修正 UE 上报CQI,提升下行速率;在高校和商业区的验证运用中,感知速率提升明显。

【关键字】IBLER CQI 速率 MCS

【业务类别】速率提升

一、问题描述

根据移动市场发展和业务导向,高校已经全面推广低价不限量套餐,高校的流量增长呈井喷状态。大量用户接入使用户的感知速率不断下降,尤其在没有室分的密集场景,处于小区覆盖边缘的用户速率体验较差。在提升用户满意度的环境下,我们将探讨提升边缘用户速率的方法。

二、分析过程

2.1   参数研究

CQI 调整算法开关主要用来控制是否允许eNodeB 根据IBLER 修正UE 上报的CQI。如果开关为开,启动CQI 调整算法,eNodeB 会根据IBLER 修正UE 上报的CQI;如果开关为关, 关闭CQI 调整算法,eNodeB 不会根据IBLER 修正UE 上报的CQI;对网络性能的影响:开关为开时,可以降低UE 上报CQI 不准的影响,提升下行速率;开关为关时,可能出现UE 报的 CQI 不准,降低下行速率。

CQI 调整的 IBLER 的目标值设置过低,下行数据包 MCS 的选择会越保守,导致传输效率降低;IBLER 目标值设置过高,下行数据包 MCS 的选择会越激进,导致下行数据包重传的增加。系统默认 CQI 调整的 IBLER 目标值为 10%,但在某些场景下(例如远点用户或中近点小包业务用户),抬高IBLER 目标值可提升用户频谱效率,尤其在重载小区下可以提升小区容量。eNodeB 支持IBLER 目标值的自适应,对应于参 数CellAlgoSwitch.CqiAdjAlgoSwitch 的子开关“下行增强 IBLER 目标值自适应开关)”和下行 IBLER 目标值自适应开关)”。

下行IBLER 目标值自适应开关:该参数用来控制是否启动下行 IBLER 目标值自适应方案。如果开关为开,则根据 TB 块大小进行目标值自适应来获得频谱效率提升; 如果开关为关,则根据下行增强IBLER 目标值自适应开关确定IBLER 目标值。对网络性能的影响:开关为开时,可以根据场景调整 IBLER 的目标值,提升下行速率;开关为关时,不能调整 IBLER 的目标值,部分场景会降低下行速率。

下行增强IBLER 目标值自适应开关:该参数用于控制增强IBLER 目标值自适应功能。如果开关为开,则根据CQI 波动情况和TB 块大小进行IBLER 目标值调整;如果开关为关,下行IBLER 目标值策略受下行IBLER 目标值自适应开关控制。对网 络性能的影响:下行增强IBLER 目标值自适应开关为开时,可提升信道波动较大、波动较小场景以及小包比例较高场景的下行吞吐率,但可能会增大残留BLER;下 行增强 IBLER 目标值自适应开关为关时,对性能无影响。

IBLER 自适应策略

1.   IBLER 目标值自适应策略如下图所示:

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2.   IBLER 目标值根据信道波动程度调整的策略:

(1)   CQI 波动程度较大时,IBLER 目标值自适应至 30%。

(2)   CQI 波动程度中等时,IBLER 目标值自适应至 10%。

(3)   CQI 波动程度较小时,IBLER 目标值自适应至 5%。

3.   IBLER 目标值根据用户位置和小包业务比例调整的策略:

(1)   对于远点用户或近中点小包业务用户,上调 IBLER 目标值为 30%。

(2)   对于近中点用户的非小包业务,下调 IBLER 目标值为 10%。

三、解决措施

选取人数最多且信号比较复杂的区域,宏站信号重叠覆盖较高,室内弱覆盖现象较为严重的场景进行试验和研究。

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1.   CQI 调整算法开关

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2.        下行 IBLER 目标值自适应开关

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3.   下行增强 IBLER 目标值自适应开关

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3.1下行PDCP 层边缘感知速率

商业住宅区场景

下行PDCP 层边缘感知速率指标定义:小区内边缘用户的 PDCP 层的下行总吞吐量(比特)- 小区内边缘用户的PDCP 层的上行总吞吐量(比特) )/小区边缘用户扣除使下行缓存为空的最后一个 TTI 之后的数传时长(毫秒)本次实验分别对开启“下行增强 IBLER 目标自适应”和“下行 IBLER 目标自适应”后, 下行 PDCP 层边缘感知速率进行对比,情况如下:

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上表可以看出,在开启增强下行 IBLER 目标自适应开关和下行 IBLER 目标自适应开关后,指标恶化 19.68%。开启增强下行IBLER 目标自适应时,IBLER 目标值根据CQI 信道质量的波动,自适应对应的目标值,最低 5%,最高 30%。开启特性后指标恶化,IBLER 适应目标值较低,而不能使用较高的 MCS 编码,导致边缘用户感知速率下降。

当关闭增强下行IBLER 自适应开关后指标有所改善,相比验证前提升了 25.61%,提升比较明显。较高的IBLER 自适应目标值,可以让边缘用户和小包使用较高的 MCS 编码,从而提升感知速率。

随着边缘用户速率的变化,开启增强下行 IBLER 目标自适应时,下行流量下降0.53%,下行边缘用户流量下降 2.63%;关闭增强下行IBLER 目标自适应,开启下行IBLER 目标自适应时,下行流量增加 2.18%,下行边缘用户流量增加 6.47%。

高校场景

 

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在开启增强下行 IBLER 目标自适应开关和下行 IBLER 目标自适应开关后,指标提升24.02%。开启增强下行 IBLER 目标自适应时,IBLER 目标值根据 CQI 信道质量的波动,自适应对应的目标值,最低 5%,最高 30%。当关闭增强下行IBLER 自适应开关后,相比验证前提升了 13.30%。较开启增强下行IBLER 目标自适应增长幅度小。对于信道质量波动较小的边缘用户有一定增益。

随着边缘用户速率的变化,开启增强下行 IBLER 目标自适应时,下行流量增加11.40%,下行边缘用户流量增加 16.84%;关闭增强下行 IBLER 目标自适应,开启下行IBLER 目标自适应时,下行流量增加 5.14%,下行边缘用户流量增加 7.09%。

3.2   CQI 优占比与下行平均 MCS

商业住宅区场景

统计特性参数入网前后 CQI 优占比(CQI>=10)和下行平均 MCS 指标如下:

 

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从上图可以看出,增强下行IBLER 目标自适应开关打开后,CQI 优占比提升不明显, 下行 MCS 选阶有所提升。主要是因为该特性打开后,IBLER 目标值是根据 CQI 波动情况来自适应的,而并非根据直接根据 CQI 信道质量来匹配相应的目标值。

关闭增强下行 IBLER 目标自适应,开启下行 IBLER 目标自适应后,CQI 信道质量提升, 中远点用户和小包用户,能够匹配较高的 IBLER 目标值,终端便可以选择较高的 MCS 选阶, 从而提升用户速率。

高校场景

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从上图可以看出,增强下行 IBLER 目标自适应开关打开后,CQI 优占比提升,下行 MCS 选阶有所提升。关闭增强下行 IBLER 目标自适应,开启下行 IBLER 目标自适应后,CQI 信道质量提升。

高校验证场景,由于室内覆盖较好,本身CQI 大于 10 占比较高,增强下行IBLER 目标自适应开关打开后增益不太明显。

3.3   负增益

根据前面的特性介绍以及试验效果可知,特性入网后,小区IBLER 误码率可能会有所恶化,统计特性入网前后 UL IBLER Rate DL IBLER Rate 指标情况如下:

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从上图可以看出,商业住宅区和高校特性入网前后DL IBLER Rate 指标有所恶化;UL IBLER Rate 指标前后波动较小,无明显恶化。

3.4   日常 KPI

由于DL IBLER Rate 恶化,需观察对比日常 KPI:掉线率、切换成功率、语音丢包率。

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从上表可以看出,特性入网前后切换成功率、掉线率和丢包率均为出现恶化的情况, 指标平稳无异常。

四、经验总结

通过本次增强下行IBLER 目标自适应和下行IBLER 目标自适应 2 个特性,在商业住宅区和高校进行了试点,取得较好的应用效果,对边缘用户的感知速率提升明显。该特性对场景无特殊要求,不同的场景提升效果不同。在具有良好室内分布可选择开启增强下行IBLER 目标自适应开关和下行 IBLER 目标自适应开关,有所波动,开启后提升效果明显。但在边缘用户信号质量较差的环境中建议关闭增强下行 IBLER 目标自适应。