功率過載分析和優(yōu)化
1
前言功率過載是CDMA網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化中常見的問題，功率過載和很多因素有關(guān)，如:用戶數(shù)、業(yè)務(wù)類型、用戶分布等。本文主要針對 V820P01 OMC和CBTS I2機(jī)型為例，分析與最大過載功率有關(guān)的無線參數(shù)，對此部分參數(shù)給出優(yōu)化建議，給出IP系統(tǒng)下如何進(jìn)行功率過載分析和優(yōu)化建議。
2
前向功率分配計(jì)算2.1
載頻設(shè)計(jì)功率（CELL_PWR）載頻設(shè)計(jì)功率（CELL_PWR）是ZTE的CDMA2OOO系統(tǒng)中后臺可供優(yōu)化設(shè)置一個無線參數(shù)。它不表示小區(qū)的實(shí)際功率，其作用是用來做定標(biāo)使用的，即用來計(jì)算導(dǎo)頻信道，同步信道，尋呼信道以及業(yè)務(wù)信道功率的一個參數(shù)。為了同小區(qū)實(shí)際功率加以區(qū)分，小區(qū)功率也可稱為定標(biāo)功率。

圖 2‑1載頻設(shè)計(jì)功率（CELL_PWR）

2.2
小區(qū)實(shí)際發(fā)射功率1. 小區(qū)實(shí)際發(fā)射功率指的是某時刻該小區(qū)的實(shí)際發(fā)射功率：是導(dǎo)頻信道、同步信道、尋呼信道、扇區(qū)下所有基本業(yè)務(wù)信道、補(bǔ)充信道的功率總和。
2. 由于業(yè)務(wù)信道功率、補(bǔ)充信道要受前向功率控制的影響，以及用戶數(shù)的不斷變化，切換加去等，小區(qū)功率在有用戶存在時是不斷變化的；在沒有用戶存在時導(dǎo)頻、同步、尋呼信道是一直存在的，因此沒有用戶時的小區(qū)實(shí)際發(fā)射功率是導(dǎo)頻信道、同步信道和尋呼信道的功率之和。
3. 小區(qū)實(shí)際發(fā)射功率與載頻設(shè)計(jì)功率（CELL_PWR）的區(qū)別在于：載頻設(shè)計(jì)功率（CELL_PWR）是用來定標(biāo)的，即用來計(jì)算控制信道，業(yè)務(wù)信道功率的一個無線參數(shù)。小區(qū)實(shí)際發(fā)射功率表示的是小區(qū)的實(shí)際發(fā)射功率。
2.3
導(dǎo)頻信道功率的計(jì)算1.先根據(jù)導(dǎo)頻信道增益pilotch_gain計(jì)算出導(dǎo)頻信道功率占小區(qū)功率的百分比。
導(dǎo)頻信道功率占小區(qū)功率百分比=10(pilotch_gain-255)/40
2. 計(jì)算導(dǎo)頻信道功率
導(dǎo)頻信道功率＝導(dǎo)頻信道占小區(qū)功率百分比×載頻設(shè)計(jì)功率（CELL_PWR）
說明：在本文檔中提及的RF優(yōu)化都是針對CDMA20001X而言。95系統(tǒng)的控制信道功率，業(yè)務(wù)信道的功率與20001X是不同的，這里不再做補(bǔ)充。
ZTE的CDMA2000系統(tǒng)中， 導(dǎo)頻信道增益默認(rèn)值設(shè)置為225。

圖 2‑2
導(dǎo)頻信道增益pilotch_gain

2.4
同步信道功率的計(jì)算同步信道功率的計(jì)算與導(dǎo)頻信道功率一樣。只是同步信道的尋呼的增益設(shè)置與導(dǎo)頻信道的信道增益設(shè)置不同而已。
1.先根據(jù)同步信道增益syncch_gain計(jì)算出同步信道功率占小區(qū)功率的百分比。
同步信道功率占小區(qū)功率百分比=10(syncch_gain-255)/40
2. 計(jì)算同步信道功率
同步信道功率＝同步信道占小區(qū)功率百分比×載頻設(shè)計(jì)功率（CELL_PWR）
ZTE的CDMA20000系統(tǒng)中，同步信道增益默認(rèn)值設(shè)置為185。

圖 2‑3同步信道增益syncch_gain

2.5
尋呼信道功率的計(jì)算尋呼信道功率的計(jì)算與導(dǎo)頻信道功率一樣。只是尋呼信道的尋呼的增益設(shè)置與導(dǎo)頻信道的信道增益設(shè)置不同而已。
1.先根據(jù)尋呼信道增益pagech_gain計(jì)算出尋呼信道功率占小區(qū)功率的百分比。
尋呼信道功率占小區(qū)功率百分比=10(pagech_gain-255)/40
2. 計(jì)算尋呼信道功率
尋呼信道功率＝尋呼信道占小區(qū)功率百分比×載頻設(shè)計(jì)功率（CELL_PWR）
ZTE的CDMA2000系統(tǒng)中，尋呼信道增益默認(rèn)值設(shè)置為219。

圖 2‑4尋呼信道增益pagech_gain

3
前向功率過載控制機(jī)制由于ALL IP射頻系統(tǒng)能夠同時支持多個頻點(diǎn)，因此可能出現(xiàn)同一射頻單元下的每個載扇都不過載，但各載扇的總功率卻超過射頻單元額定功率的可能，因此ALL IP增加了針對射頻單元的過載控制。
3.1
最大過載功率MaxOverloadPwr的計(jì)算控制信道和業(yè)務(wù)信道被允許達(dá)到的最大功率之和即為最大過載功率，在最大過載功率低于PA額定功率時，為了能容納更多的用戶，我們可以考慮通過提升業(yè)務(wù)信道最大總功率來減少過載。業(yè)務(wù)信道最大總功率=最大過載功率-控制信道功率。
載頻最大過載功率MaxOverloadPwr的計(jì)算，取的是額定功率和計(jì)算過載功率的最小值，無法對此參數(shù)直接進(jìn)行修改，需要調(diào)整其他參數(shù)間接調(diào)整此參數(shù)值。具體公式如下：

MaxOverloadPwr=MIN(Rating_power, Cell_power*10/PilotOverload)

從公式看，要增加最大過載功率有3種方法：
l
增加Cell_power
l
增加Pilot_Gain
l
減小PilotOverload
這三種方法都可以增加MaxOverloadpwr，但是對系統(tǒng)的影響卻不一樣：
l
增加Cell_power會影響載頻設(shè)計(jì)功率，結(jié)果會導(dǎo)致覆蓋發(fā)生變化。
l
僅增加Pilot_Gain會導(dǎo)致各控制信道之間的比例失調(diào)，如果同步調(diào)整其它控制信道的增益來保持比例，又會面臨覆蓋的變化和前向功率容量的浪費(fèi)。
l
減小PilotOverload是推薦的做法，通過調(diào)整PilotOverload可以在額定功率范圍內(nèi)得到需要優(yōu)化的最大過載功率值。

圖 3‑1最大過載功率MaxOverloadPwr

最大過載功率MaxOverloadPwr的計(jì)算舉例
假設(shè)某扇區(qū)的導(dǎo)頻信道增益設(shè)置為225，載頻設(shè)計(jì)功率（CELL_PWR）設(shè)置為25W，額定功率值為40W，導(dǎo)頻占最大過載功率的百分比為150,如何計(jì)算該扇區(qū)的最大過載功率。
導(dǎo)頻占最大過載功率的百分比參數(shù)設(shè)為150，表示15%.
1.先計(jì)算導(dǎo)頻信道的功率,計(jì)算結(jié)果25*10(225-255)/40=4.45W
2.計(jì)算導(dǎo)頻功率所占百分比功率＝4.45/0.15＝29.64W
3、最大過載功率MaxOverloadPwr=min(29.64W,40W)=29.64W


3.2
載頻級別的過載控制注：下圖的百分比數(shù)值是默認(rèn)設(shè)置的值，百分比指的是MaxOverloadPwr功率的百分比。

圖 3‑2
載頻過載控制圖

圖 3‑3
后臺過載控制相關(guān)參數(shù)

注：P是載頻的前向發(fā)射功率。

功率P	過載控制操作
P<P_SETUP	不作任何操作；
P_SETUP≤P<T_SETUP	阻塞F-SCH 建立請求；
T_SETUP≤P<T_HO	若有F-SCH，釋放F-SCH；阻塞所有新呼叫，包括起呼、尋呼以及F-SCH 建立請求；
T_HO≤P<T_PWRUP	若有F-SCH，釋放F-SCH；阻塞所有新呼叫以及切換請求；
T_PWRUP≤P	若有F-SCH，釋放F-SCH；阻塞所有新呼叫以及切換請求，拒絕所有業(yè)務(wù)信道的提高增益請求；

對于功率過載不是非常嚴(yán)重的載扇，通過調(diào)整是比較好的優(yōu)化功率過載的選擇。在客戶對數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)要求不高的情況下，可以適當(dāng)減小P_SETUP，增加T_SETUP，從而減少為SCH分配的功率，提高為Voice call的功率余量。
3.3
RFS級別的過載控制RFS級別的過載控制是ALL IP系統(tǒng)所特有的，由于RFS的功率資源是共享的，所以存在一種可能，就是本載頻的功率并沒有過載，但是由于其它載頻使用了過多的功率，從而導(dǎo)致了PA過載，為了保護(hù)PA，引入了RFS級別的過載機(jī)制。
注：下圖的百分比數(shù)值是默認(rèn)設(shè)置的值，百分比指的是RFS 額定功率（Rating Power）功率的百分比。額定功率由功放的類型決定。





注：下表的P是PA的前向發(fā)射功率。

功率P	過載控制操作
P<T_SETUP_RF	不做任何操作
T_SETUP_RF≤P<T_HO_RF	若有F-SCH，釋放F-SCH；阻塞所有新呼叫，包括起呼、尋呼以及F-SCH 建立請求；
T_HO_RF≤P<T_PWRUP_RF	若有F-SCH，釋放F-SCH；阻塞所有新呼叫以及切換請求；
T_PWRUP_RF≤P<T_PWRQUICKDOWN1	拒絕所有業(yè)務(wù)信道的提高增益請求，信道增益上限下降OL_MAXGAIN_DOWN
T_PWRQUICKDOWN1≤P<T_PWRQUICKDOWN2	信道增益上限下降OL_MAXGAIN_DOWN1
T_PWRQUICKDOWN2≤P	信道增益上限下降OL_MAXGAIN_DOWN2

從上表可以看到，RFS的過載控制機(jī)制引入了兩個新的門限T_PWRQUICKDOWN1，和T_PWRQUICKDOWN2，這是因?yàn)槟壳拔覀児β蔬^載控制周期默認(rèn)是1秒，這1秒對功率控制而言還是慢了，在這1秒內(nèi)PA的功率可能會超過100%，這兩個參數(shù)是為了保護(hù)PA的壽命而引入的。

圖 3‑4 RFS級的PA過載控制

4
功率過載的優(yōu)化4.1
工程優(yōu)化因覆蓋距離較大，因?yàn)橛脩暨^多分布在過載扇區(qū)覆蓋范圍內(nèi)，通過增加載扇、小區(qū)分裂，下壓天線下傾角，減少優(yōu)化扇區(qū)內(nèi)用戶，使用戶分布到鄰近未出現(xiàn)功率過載的小區(qū)去，通過這些工程方法進(jìn)行功率過載優(yōu)化，是最直接有效的方法。
4.2
參數(shù)優(yōu)化下面是功率過載一般處理流程圖。對于RFS的過載，可以先優(yōu)化RFS過載控制門限。對于載頻的過載，可以先優(yōu)化最大過載功率，優(yōu)化最大過載功率的方法可以參考載頻最大過載功率MaxOverloadPwr。

圖 4‑1
功率過載的一般處理流程

除了以上的一般優(yōu)化方法外，還可以根據(jù)實(shí)際情況考慮以下優(yōu)化方法：
1.
載頻設(shè)計(jì)功率（CELL_PWR）
降低覆蓋是控制功率過載，具體做法是降低載頻設(shè)計(jì)功率（CELL_PWR），修改此參數(shù)時應(yīng)考慮用戶分布，如若用戶大部分分布距基站距離較近，降低載頻設(shè)計(jì)功率（CELL_PWR）不會對功率過載帶來改善，反而是功率過載更加嚴(yán)重；增加載頻設(shè)計(jì)功率（CELL_PWR）可以增加最大過載功率MaxOverloadPwr，同樣也應(yīng)該考慮用戶分布，以及切換區(qū)域交疊等，如若增加此功率，導(dǎo)致此扇區(qū)下用戶數(shù)更多或者此基站與相鄰基站軟切換區(qū)域加大，功率過載得不到改善。因此修改此參數(shù)需要綜合考慮用戶分布，與周圍站點(diǎn)距離等因素。

圖 4‑2降低載頻設(shè)計(jì)功率（CELL_PWR）

2.
增加 導(dǎo)頻信道增益Pilotch_gain
增加導(dǎo)頻信道增益Pilotch_gain會導(dǎo)致各控制信道之間的比例失調(diào)，需要同步調(diào)整其它控制信道的增益來保持比例，修改此參數(shù)可以改變基站扇區(qū)覆蓋，與增加增加載頻設(shè)計(jì)功率（CELL_PWR）面臨同樣問題，需要綜合考慮用戶分布，基站距離等因素，另外增加導(dǎo)頻信道增益Pilotch_gain同時帶來的影響是更多的功率浪費(fèi)在控制信道開銷上。

圖 4‑3導(dǎo)頻信道增益Pilotch_gain

3.
減小 導(dǎo)頻占最大功率百分比例PilotOverload
減小PilotOverload是推薦的做法，提升最大過載功率/業(yè)務(wù)信道可用功率最直接有效的方法，但是強(qiáng)烈建議該值不能低于120。因?yàn)樵搮��?shù)的另一個作用是控制Ec/Io不至于太差。

圖 4‑4導(dǎo)頻占最大功率百分比例PilotOverload

4.
負(fù)荷分擔(dān)
通過調(diào)整Pilotch_Gain, 載頻設(shè)計(jì)功率（CELL_PWR） ,RF優(yōu)化等手段降低過載扇區(qū)的覆蓋，使用戶分布到其他沒有過載的扇區(qū)中去。但是這種情況只能在切換區(qū)域內(nèi)用戶較多的情況下有效，且調(diào)整Pilot_Gain和Carrier power需要綜合考慮。
5.
降低切換
降低切換可以從兩方面考慮，一個是升高切換的門限，一個將默認(rèn)的4方軟切換改為3方軟切換。需要注意的是，這也可能會引起掉話率的升高和話音質(zhì)量問題。

圖 4‑5支持的軟切換數(shù)目

6.
升高業(yè)務(wù)信道目標(biāo)誤幀率FPC_FCH_FER_VOICE
前向功率控制的終點(diǎn)就是FFER目標(biāo)值，該值在OMC可議設(shè)置，會通過ECAM消息發(fā)給MS去執(zhí)行。每個用戶的業(yè)務(wù)信道功率控制的目標(biāo)就是要盡可能滿足我們所設(shè)定的目標(biāo)FFER。目標(biāo)FFER的默認(rèn)值是2，單位0.5%，即默認(rèn)目標(biāo)FFER為1%。用戶在同樣的環(huán)境下，滿足2%的FFER所需要的前向功率是要小于1%的FFER的，所以可以考慮把該值優(yōu)化到4，即目標(biāo)FFER為2%。這樣對于全網(wǎng)用戶來說，每個用戶都可以節(jié)省一些前向功率。能夠很好的降低功率過載問題，可以說是最快速最有效的降低功率過載的優(yōu)化手段。

圖 4‑6
目標(biāo)誤幀率FPC_FCH_FER_VOICE

7.
降低外環(huán)功控的Eb/Nt Setpoint值
相關(guān)的參數(shù)包括3個（數(shù)據(jù)語音分別3個）：
FPC_FCH_MIN_SETPT_VOICE/DATA
FPC_FCH_MAX_SETPT_VOICE/DATA
FPC_FCH_INIT_SETPT_VOICE/DATA
FPC_FCH_MIN_SETPT_VOICE/DATA如果設(shè)置過低，在前向外環(huán)達(dá)到或接近下限時，無線環(huán)境突然惡化，前向發(fā)射功率可能無法及時升高，導(dǎo)致掉話。
FPC_FCH_MAX_SETPT_VOICE/DATA如果設(shè)置過低，前向發(fā)射功率可能無法滿足要求，降低性能，嚴(yán)重時會導(dǎo)致掉話。
FPC_FCH_INIT_SETPT_VOICE/DATA如果設(shè)置過低，在F-FCH建立初期前向發(fā)射功率可能無法滿足要求，嚴(yán)重時會導(dǎo)致掉話。

圖 4‑7外環(huán)功控的Eb/Nt Setpoint

8.
降低信道增益上限
業(yè)務(wù)信道增益門限由NOMINAL_PWR和DELTA_PWR決定，細(xì)分為1條腿，2條腿和2條腿以上，計(jì)算公式為：
MIN_PWR= NOMINAL_PWR－ DELTA_PWR/2；
MAX_PWR = NOMINAL_PWR＋ DELTA_PWR/2
通過NOMINAL_PWR和DELTA_PWR的組合修改，可以保持信道增益下限不變，降低信道增益上限。信道增益上限的調(diào)低可能會導(dǎo)致掉話率升高。

圖 4‑8信道增益

5
結(jié)論綜上所述，前向功率與很多參數(shù)有關(guān)。功率過載優(yōu)化主要針對功控參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，但是其中很多參數(shù)互相關(guān)聯(lián)，相互制約，針對功控參數(shù)進(jìn)行調(diào)整有得有失，具體調(diào)整需結(jié)合用戶分布，站點(diǎn)距離，站點(diǎn)覆蓋范圍等因素考慮，最終找到取舍平衡點(diǎn)。