功率過載分析和優(yōu)化
1
前言功率過載是CDMA網(wǎng)絡優(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)務類型、用戶分布等。本文主要針對 V820P01 OMC和CBTS I2機型為例，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)下如何進行功率過載分析和優(yōu)化建議。
2
前向功率分配計算2.1
載頻設計功率（CELL_PWR）載頻設計功率（CELL_PWR）是ZTE的CDMA2OOO系統(tǒng)中后臺可供優(yōu)化設置一個無線參數(shù)。它不表示小區(qū)的實際功率，其作用是用來做定標使用的，即用來計算導頻信道，同步信道，尋呼信道以及業(yè)務信道功率的一個參數(shù)。為了同小區(qū)實際功率加以區(qū)分，小區(qū)功率也可稱為定標功率。

圖 2‑1載頻設計功率（CELL_PWR）

2.2
小區(qū)實際發(fā)射功率1. 小區(qū)實際發(fā)射功率指的是某時刻該小區(qū)的實際發(fā)射功率：是導頻信道、同步信道、尋呼信道、扇區(qū)下所有基本業(yè)務信道、補充信道的功率總和。
2. 由于業(yè)務信道功率、補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)實際發(fā)射功率是導頻信道、同步信道和尋呼信道的功率之和。
3. 小區(qū)實際發(fā)射功率與載頻設計功率（CELL_PWR）的區(qū)別在于：載頻設計功率（CELL_PWR）是用來定標的，即用來計算控制信道，業(yè)務信道功率的一個無線參數(shù)。小區(qū)實際發(fā)射功率表示的是小區(qū)的實際發(fā)射功率。
2.3
導頻信道功率的計算1.先根據(jù)導頻信道增益pilotch_gain計算出導頻信道功率占小區(qū)功率的百分比。
導頻信道功率占小區(qū)功率百分比=10(pilotch_gain-255)/40
2. 計算導頻信道功率
導頻信道功率＝導頻信道占小區(qū)功率百分比×載頻設計功率（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)務信道的功率與20001X是不同的，這里不再做補充。
ZTE的CDMA2000系統(tǒng)中， 導頻信道增益默認值設置為225。

圖 2‑2
導頻信道增益pilotch_gain

2.4
同步信道功率的計算同步信道功率的計算與導頻信道功率一樣。只是同步信道的尋呼的增益設置與導頻信道的信道增益設置不同而已。
1.先根據(jù)同步信道增益syncch_gain計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×載頻設計功率（CELL_PWR）
ZTE的CDMA20000系統(tǒng)中，同步信道增益默認值設置為185。

圖 2‑3同步信道增益syncch_gain

2.5
尋呼信道功率的計算尋呼信道功率的計算與導頻信道功率一樣。只是尋呼信道的尋呼的增益設置與導頻信道的信道增益設置不同而已。
1.先根據(jù)尋呼信道增益pagech_gain計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×載頻設計功率（CELL_PWR）
ZTE的CDMA2000系統(tǒng)中，尋呼信道增益默認值設置為219。

圖 2‑4尋呼信道增益pagech_gain

3
前向功率過載控制機制由于ALL IP射頻系統(tǒng)能夠同時支持多個頻點，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的計算控制信道和業(yè)務信道被允許達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)務信道最大總功率來減少過載。業(yè)務信道最大總功率=最大過載功率-控制信道功率。
載頻最大過載功率MaxOverloadPwr的計算，取的是額定功率和計算過載功率的最小值，無法對此參數(shù)直接進行修改，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會影響載頻設計功率，結(jié)果會導致覆蓋發(fā)生變化。
l
僅增加Pilot_Gain會導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。
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的計算舉例
假設某扇區(qū)的導頻信道增益設置為225，載頻設計功率（CELL_PWR）設置為25W，額定功率值為40W，導頻占最大過載功率的百分比為150,如何計算該扇區(qū)的最大過載功率。
導頻占最大過載功率的百分比參數(shù)設為150，表示15%.
1.先計算導頻信道的功率,計算結(jié)果25*10(225-255)/40=4.45W
2.計算導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)值是默認設置的值，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)務信道的提高增益請求；

對于功率過載不是非常嚴重的載扇，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)務要求不高的情況下，可以適當減小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，從而導致了PA過載，為了保護PA，引入了RFS級別的過載機制。
注：下圖的百分比數(shù)值是默認設置的值，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的過載控制機制引入了兩個新的門限T_PWRQUICKDOWN1，和T_PWRQUICKDOWN2，這是因為目前我們功率過載控制周期默認是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，因為用戶過多分布在過載扇區(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)實際情況考慮以下優(yōu)化方法：
1.
載頻設計功率（CELL_PWR）
降低覆蓋是控制功率過載，具體做法是降低載頻設計功率（CELL_PWR），修改此參數(shù)時應考慮用戶分布，如若用戶大部分分布距基站距離較近，降低載頻設計功率（CELL_PWR）不會對功率過載帶來改善，反而是功率過載更加嚴重；增加載頻設計功率（CELL_PWR）可以增加最大過載功率MaxOverloadPwr，同樣也應該考慮用戶分布，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，與周圍站點距離等因素。

圖 4‑2降低載頻設計功率（CELL_PWR）

2.
增加 導頻信道增益Pilotch_gain
增加導頻信道增益Pilotch_gain會導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，與增加增加載頻設計功率（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，另外增加導頻信道增益Pilotch_gain同時帶來的影響是更多的功率浪費在控制信道開銷上。

圖 4‑3導頻信道增益Pilotch_gain

3.
減小 導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)務信道可用功率最直接有效的方法，但是強烈建議該值不能低于120。因為該參數(shù)的另一個作用是控制Ec/Io不至于太差。

圖 4‑4導頻占最大功率百分比例PilotOverload

4.
負荷分擔
通過調(diào)整Pilotch_Gain, 載頻設計功率（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)務信道目標誤幀率FPC_FCH_FER_VOICE
前向功率控制的終點就是FFER目標值，該值在OMC可議設置，會通過ECAM消息發(fā)給MS去執(zhí)行。每個用戶的業(yè)務信道功率控制的目標就是要盡可能滿足我們所設定的目標FFER。目標FFER的默認值是2，單位0.5%，即默認目標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如果設置過低，在前向外環(huán)達到或接近下限時，無線環(huán)境突然惡化，前向發(fā)射功率可能無法及時升高，導致掉話。
FPC_FCH_MAX_SETPT_VOICE/DATA如果設置過低，前向發(fā)射功率可能無法滿足要求，降低性能，嚴重時會導致掉話。
FPC_FCH_INIT_SETPT_VOICE/DATA如果設置過低，在F-FCH建立初期前向發(fā)射功率可能無法滿足要求，嚴重時會導致掉話。

圖 4‑7外環(huán)功控的Eb/Nt Setpoint

8.
降低信道增益上限
業(yè)務信道增益門限由NOMINAL_PWR和DELTA_PWR決定，細分為1條腿，2條腿和2條腿以上，計算公式為：
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)進行調(diào)整有得有失，具體調(diào)整需結(jié)合用戶分布，站點距離，站點覆蓋范圍等因素考慮，最終找到取舍平衡點。