移动CQI优化工作指导手册

XX 移动 CQI 优化工作指导手册2015 年 7 月一、CQI 基本原理CQI 是信道质量指示，英文全称 channel quality indication，CQI 由 UE 测量所得，所以一般是指下行信道质量。LTE 的下行物理共享信道（PDSCH）支持三种编码方式：QPSK、 16QAM 和 64QAM，依次需要的信道条件也不相同，编码方式越高依赖的信道条件需要越好。下行调度是由 eNodeB 决定，而 eNodeB 作为发射端，并不清楚信道条件如何，信道质量衡量由 UE 来完成。UE 反馈信道质量，协议把信道质量量化成015 的序列（4bit 数来承载） ，并定义为 CQI，eNodeB 根据上报的 CQI 来决定编码方式。CQI 的选取准则是 UE 接收到的传输块的误码率不超过 10。UE 将信道质量如何映射成 CQI 呢？协议上说找一对最接近于选择的 CQI index 对应的 Code rate 的调制方式和 TBS。CQI index 可以通过 BLER-SINR 表得到，但是 UE 通过 CRS 得到的是每个子载波的 SINR，而 CQI 对应的是一个 RB Group的信道质量，怎样从多个子载波的 SINR 换算成一个 RB Group 的 SINR 呢？解决方法：对于 EESM（指数有效信噪比映射）模型中 beta（和调制编码方式相关）值对应的各种 MCS，做一个循环，对每种 MCS 用相应的 beta 值拟合每个载波的 SINR 算出对应的等效 SINR，然后利用该等效 SINR 找到最接近目标BLER，一般目标 BLER 可以是 10%，再通过 BLER 找到对应的 MCS 等级，找到了MCS 等级通过查表就能得出 CQI 值。如果有多个 MCS 符合条件，选择码率最大的那个（对应 MCS 最大） ，因为能够满足 BLER 小于 10%的最大的 MCS，这个MCS 以下的肯定都满足 BLER10% 。具体过程：测量 CRS-SINR 确定等效 SNR 阈值（BLER=10% ） （小于或等于SINR 的最大 SNR 阈值） 查表找到对应的 CQIUE 量化信道质量为 4bit 的数 015，并通过 CQI 上报给 eNodeB，如下表等效 SNR 阈值（BLER=10%）CQI indexmodulation code rate x 1024 efficiency0 out of range-6.71 1 QPSK 78 0.1523-5.11 2 QPSK 120 0.2344-3.15 3 QPSK 193 0.3770-0.87 4 QPSK 308 0.60160.71 5 QPSK 449 0.87702.529 6 QPSK 602 1.17584.606 7 16QAM 378 1.47666.431 8 16QAM 490 1.91418.326 9 16QAM 616 2.406310.3 10 64QAM 466 2.730512.22 11 64QAM 567 3.322314.01 12 64QAM 666 3.902315.81 13 64QAM 772 4.523417.68 14 64QAM 873 5.115219.61 15 64QAM 948 5.5547二、要因分析1、关联分析为摸索 CQI 的主要影响因素，取 4 月份全省 45 个拉网测试的 LOG 数据进行分析，分别将 CQI 与 SINR、RSRP、邻区电平差、重叠小区数、PCI 干扰值、DL BLER 进行拟合，希望从拟合曲线的走势图及采样点区间分布中寻找到 CQI 的影响要因。1.1 CQI 与 RSRP 采样点区间分布统计RSRP 区间 CQI0-6 占比 CQI0-6 采样点 总采样点(-,-115) 98.00% 49 50-115，-110) 88.52% 54 61-110，-105) 82.33% 191 232-105，-100) 68.06% 686 1008-100，-95) 46.80% 1672 3573-95，-90) 30.03% 3486 11610-90，-85) 17.40% 4510 25917-85，-80) 9.67% 4432 45820-80，-75) 4.74% 2627 55477-75，-40) 1.62% 1646 101557分析：从采样点区间分布来看，当 RSRP 低于-95dbm 后，CQI0-6 占比将高于30%。 拟合曲线 RSRP 与平均 CQI 的拟合曲线分析：从 RSRP 与 CQI 的拟合曲线来看， CQI 与 RSRP 存在的一定关联性，一定区间内随着 RSRP 的变大，CQI 也有所增大。1.2 CQI 与 SINR 采样点区间分布统计SINR 区间 CQI0-6 占比 CQI0-6 采样点 总采样点（-，-6） 96.32% 262 272-6,-3) 89.62% 544 607-3,0) 82.92% 1510 18210,3) 61.22% 3561 58173,6) 34.18% 3842 112406,9) 21.21% 4402 207599,12) 11.32% 3496 3088512,50) 0.98% 1705 173864分析：从采样点区间分布来看，当 SINR 低于 6dB 后，CQI0-6 采样点占比将高于30%，SINR 高于 12dB 后 CQI0-6 采样点占比不到 1%。 拟合曲线 SINR 与平均 CQI 拟合曲线分析：从 SINR 与 CQI 的拟合曲线来看，CQI 与 SINR 存在强关联性，随着 SINR的变大，CQI 呈现近直线式上升。1.3 CQI 与第一邻区（同频）电平差 采样点区间分布统计主邻电平差区间 CQI0-6 占比 CQI0-6 采样点总采样点（-，-30） 35.80% 198 553-30，-20） 24.23% 158 652-20，-10） 35.98% 326 906-10，-5） 39.85% 766 1922-5，-4） 37.22% 393 1056-4，-3） 31.60% 492 1557-3，-2） 30.57% 713 2332-2，-1） 28.45% 924 3248-1，0） 25.79% 1119 43390，1） 21.97% 2430 110601，2） 17.30% 1238 71582，3） 13.40% 1108 82663，4） 10.72% 987 92054，5） 7.82% 826 105665，6） 5.93% 667 112546，7） 4.13% 482 116587，8） 3.93% 446 113418，9） 2.89% 309 107069，10） 2.31% 225 972510，20） 1.16% 466 4014320，30） 0.36% 22 610230，100） 0.09% 1 1145分析：从采样点区间分布来看，当主小区与第一邻区（同频）电平差低于-3dB后，CQI0-6 采样点占比将高于 30%，主小区电平优于邻小区电平差高于 10dB后 CQI0-6 采样点占比不到 1.2%。 拟合曲线 第一邻区电平差与平均 CQI 拟合曲线分析：从第一邻区电平差（主小区-第一邻区）与 CQI 的拟合曲线来看，CQI 与邻区电平差存在的一定关联性，在一定区间内，主小区与邻小区的电平差越大，CQI 也越大。1.4 CQI 与重叠邻区个数 采样点区间分布统计邻小区与主小区电平差小于-6 的邻区数CQI0-6占比CQI0-6采样点总采样点0 2.15% 1950 908081 9.72% 4654 479052 21.97% 3930 178863 38.97% 2269 58224 55.68% 1009 18125 69.06% 337 4886 80.67% 96 1197 92.86% 39 428 100.00% 11 1110 100.00% 1 1分析：从采样点分布来看，当重叠邻区（邻小区与主小区电平差小于-6dB 的小区）数量大于等于 3 个后，CQI0-6 采样点占比将高于 30%，与目前的重叠覆盖问题小区定义一致，即重叠覆盖问题小区出现低 CQI 占比的可能性非常大。 拟合曲线 重叠邻区数与平均 CQI 拟合曲线分析：从拟合曲线来看，CQI 与邻区电平差存在的较强相关性，随着重叠邻区个数的增加，CQI 呈近直线式下降。1.5 CQI 与 PCI 干扰 采样点区间分布统计PCI 干扰值 CQI0-6 占比 CQI0-6 采样点 总采样点(-,-9) 6.87% 2085 30359-9,-6) 16.70% 1227 7349-6,-3) 27.37% 1374 5020-3,0) 43.11% 1291 29950,3) 48.68% 1313 26973,6) 42.93% 674 15706,9) 45.65% 304 6669,+) 36.66% 331 903CQI0-6 占比RSRP 区间 无 PCI 干扰 PCI 干扰值大于-6db PCI 干扰值大于-3db(-,-115) 100.00% 100.00% 100.00%-115，-110) 75.00% 85.71% 82.35%-110，-105) 68.18% 88.24% 89.58%-105，-100) 50.00% 83.45% 85.25%-100，-95) 28.75% 67.99% 74.68%-95，-90) 20.32% 54.22% 60.03%-90，-85) 11.69% 42.01% 46.45%-85，-80) 7.09% 31.66% 35.20%-80，-75) 3.26% 26.22% 28.76%-75，-40) 1.60% 18.84% 21.27%分析：（1）从采样点分布区间来看，PCI 干扰值大于-3dB 后 CQI0-6 采样点占比将高于30%。（2）当主邻小区不存在 PCI 干扰时，要让 CQI0-6 采样点占比低于 30%，需要满足主小区电平高于-95dbm，当主邻小区存在 PCI 干扰时，电平值要求变高，而且随着 PCI 干扰值得变大电平要求也更高，所有 CQI 与 PCI 干扰有关。 拟合曲线 PCI 干扰与 CQI 平均值拟合曲线 无 PCI 干扰情况下，RSRP 与 CQI 拟合曲线 有 PCI 干扰情况下（PCI 干扰大于-6db） ，RSRP 与 CQI 拟合曲线 有 PCI 干扰情况下（PCI 干扰大于-3db） ，RSRP 与 CQI 拟合曲线 PCI 干扰值大小对 CQI 的影响分析：（1）从 PCI 干扰与 CQI 的拟合曲线来看，CQI 与 PCI 干扰存在的一定关联性，一定区间内随着 PCI 干扰值的增大，CQI 呈曲线降低。（2）从有、无 PCI 干扰情况下，RSRP 与 CQI 的拟合曲线来看，无 PCI 干扰情况下，CQI 与 RSRP 的关联性较强，当存在 PCI 干扰后，CQI 与 RSRP 的关联性较小。1.6 CQI 与 DL BLER 采样点区间分布统计DL BLER(%) CQI0-6 占比 CQI0-6 采样点 总采样点0,5) 8.55% 4678 547345，10) 8.21% 9173 11176710，15) 5.78% 3748 6486715，20) 10.72% 560 522320，25) 16.71% 130 77825，30) 25.62% 72 28130，35) 30.40% 38 12535，40) 48.84% 21 4340，100 30.43% 56 184分析：从采样点区间分布来看，当 DL BLER 大于 30%后，CQI0-6 采样点占比将高于 30%。 拟合曲线 DL BLER 与 CQI 平均值拟合曲线分析：从拟合曲线来看，DL BLER 关联性很小。1.7 关联分析结论从上面的关联分析来看，CQI 与 SINR 有强相关性，与 RSRP、第一邻区（同频）电平差、重叠小区个数、PCI 干扰也存在一定的关联。2、前台测试验证为验证不同参数对 CQI 的影响大小，本次选取诺西台江江滨中大道钟楼NL1-3、中兴仓山黄山东街 ZL1-2 为试点，在小区覆盖范围内进行定点测试，每次测试时间在 3 分钟左右，并通过不同参数调整来观察 CQI 值变化。2.1 传输模式调整通过调整传输模式，观察 CQI 值的变化：仓山黄山东街 ZL1-2传输模式 CQI 均值 最大值 最小值 采样点数量TM3 内部切换模式 6.467 9 5.2 166强制使用 TM2 9.441 10.9 8 144TM7 内部切换模式 9.765 11.1 6.7 144台江江滨中大道钟楼 NL1-3传输模式 CQI 均值 最大值 最小值 采样点数量TM3/7/8 模式 10.202 14 7 198TM3 强制模式 9.02 13 5 200TM7 强制模式 11.383 13 9 235TM3/7/8 模式门限从 7/10 改为 9/12 11.225 14 6 240结论：同样无线环境下，单流的 CQI 值比双流高，当传输模式为 TM7 时 CQI 值最高，TM3 时较差，提高单双流的转换门限，可提升 CQI 值。2.2 同频邻区电平差占用仓山黄山东街 ZL1-2 小区，测试现场主邻小区之间电平差在 3-5dB 之间，通过调整邻区的功率来控制邻区电平差。参数调整项 CQI 均值 最大值 最小值 采样点数量未调整 6.467 9 5.2 166邻区功率降 5DB 7.73 9.3 5.5 206邻区功率降 10DB 7.862 9 6.6 198结论：相同无线环境下，主小区与邻区的电平差增大，CQI 值变高。2.3 PCI 模三干扰占用仓山黄山东街 ZL1-2 小区，通过调整邻区的 PCI，观察 PCI 对 CQI 的影响：参数调整项 CQI 均值 最大值 最小值 采样点数量TM3 未调整 6.499 9.1 5 96TM3 修改邻区 PCI（与主小区 MOD3） 6.304 8.2 5.1 90TM3 主小区降功率 3db 6.422 9.9 4.7 172TM3 主小区降功率 3db 且修改邻区 PCI（与主小区MOD3） 4.481 8 1.1 166参数调整项 CQI 均值 最大值 最小值 采样点数量TM7 未调整 9.765 11.1 6.7 144TM7 修改邻区 PCI（与主小区 MOD3） 5.933 7.7 3.3 247TM7 主小区降功率 3db 8.417 9.8 4.9 120TM7 主小区降功率 3db 且修改邻区 PCI（与主小区MOD3） 4.632 7.5 1.5 142结论：同样无线环境下，存在 PCI 干扰的比无 PCI 干扰的 CQI 值差。2.4 前台测试验证结论1、同样无线环境下，单流的 CQI 值比双流高，当传输模式为 TM7 时 CQI 值最高，TM3 时较差，提高单双流的转换门限，可提升 CQI 值。2、相同无线环境下，主小区与邻区的电平差增大，CQI 值变高。3、同样无线环境下，存在 PCI 干扰的比无 PCI 干扰的 CQI 值差。3、后台参数验证3.1 传输模式6 月 17 日晚修改了诺西 3 个小区的传输模式,1 个小区的传输模式转换门限，低CQI 占比有所改善。小区 阶段 参数修改 CQI0-6 占比修改前 TM3/7/8 36.83%台江江滨中大道钟楼 NL1-3修改后 TM7 31.71%修改前 TM3/7/8 62.79%台江排尾路(三桥北)NL1-2修改后 TM7 45.73%修改前 TM3/7/8 44.94%台江亚峰小区 NL1-1修改后 TM7 38.98%修改前 TM3/7/8 门限 7/10 46.81%台江连江南路 NL1-2修改后 TM3/7/8 门限 8/11 45.46%6 月 24 日将中兴 6 个小区传输模式，低 CQI 占比有所改善。小区 阶段 参数修改 CQI0-6 占比修改前 TM3 内部切换模式 30.51%闽清南山路 ZLH-1修改后 TM7 内部切换模式 21.89%修改前 TM3 内部切换模式 30.93%闽清南山路 ZLH-2修改后 TM7 内部切换模式 19.58%修改前 TM3 内部切换模式 32.94%闽清南山路 ZLH-3修改后 TM7 内部切换模式 18.24%修改前 TM3 内部切换模式 19.62%闽清消防大队 ZLH-1修改后 强制 TM3/TM7 模式间切换 17.04%修改前 TM3 内部切换模式 24.67%闽清消防大队 ZLH-2修改后 强制 TM3/TM7 模式间切换 17.93%修改前 TM3 内部切换模式 31.76%闽清消防大队 ZLH-3修改后 强制 TM3/TM7 模式间切换 20.74%结论：同样无线环境下，单流的 CQI 值比双流高，现场可根据实际情况，合理调整单双流的转换门限，提升 CQI 值。3.2 最小接入电平6 月 18 日，取 MR 弱覆盖的低 CQI 问题站点福清融旗大厦，将最小接入电平从-124 改为 -128，修改后低 CQI 占比与上周同一天及前一天比都有恶化。结论：对于弱覆盖小区，提高最小接入电平可改善 CQI 值（需在省控范围内调整）3.3 重定向门限6 月 18 日，取 MR 弱覆盖的低 CQI 问题站点福清紫金香山灯杆站，将盲重定向门限从-126 改为-122，修改后低 CQI 占比与上周同一天及前一天比都有改善。结论：对于弱覆盖小区，提高重定向门限可改善 CQI 值（需在省控范围内调整）3.4 CQI 上报模式及上报周期6 月 24 日修改福清华信食品厂 ZL1、福清南少林制药灯杆站 ZL1 的 CQI 上报模式，福清两馆东南角灯杆站 ZL1、福清江滨御景 ZL1 的 CQI 上报周期，修改后低CQI 占比没有明显变化。结论：CQI 上报模式、上报周期对低 CQI 占比指标影响不大3.5 后台参数验证结论1、同样无线环境下，单流的 CQI 值比双流高，现场可根据实际情况，合理调整单双流的转换门限，提升 CQI 值。2、对于弱覆盖小区，提高最小接入电平可改善 CQI 值（需在省控范围内调整）3、对于弱覆盖小区，提高重定向门限可改善 CQI 值（需在省控范围内调整）4、CQI 上报模式、上报周期对低 CQI 占比指标影响不大。4、CQI 要因总结1、CQI 与 SINR 有强相关性，CQI 与 SINR 接近线性相关，因此，UE 上报的 CQI不仅与下行参考信号的 SINR 有关，还与 UE 接收机的灵敏度有关。2、CQI 与同频邻区电平差、重叠小区个数、PCI 干扰有一定的关联；3、传输模式、最小接入电平、重定向门限等参数调整会影响 CQI 值；三、CQI 提升方法CQI 提升一方面取决于基础结构，包括站点分布合理性、站高、站间距等，另一方面也依靠网络优化的提升，包括天馈调整、PCI 优化、参数优化等。合理站点布局，控制好网络覆盖，规避弱覆盖、重叠覆盖、越区覆盖等问题，并做好 PCI 及邻区规划，对 CQI 提升起到至关重要的作用。低 CQI 问题小区的处理流程如下：1、故障排查（1）通过 OMC 或即席查询平台查看历史和当前告警，排查站点是否存在影响CQI 的相关告警，存在故障的站点及时提交给网络维护人员处理，各厂家相关告警如下：项目华为 （肯定会导致：指任何一条告警出现都会出现此事件； 高概率：是可能会出此事件）中兴 (出任何一个告警都会对应此事件)诺西 大唐 贝尔低CQI占比(ALM-26120)星卡时钟输出异常告警（肯定会导致）(ALM-26121)星卡天线故障告警（高概率）(ALM-26529)射频单元驻波告警（肯定会导致）(ALM-26752)天线设备硬件故障告警（肯定会导致）同步丢失198092215; 天馈驻波比异常 198098465; 无线干扰检测异常198094834; 天线通道失效告警198094841; 76541837: CELL OPERATION DEGRADED,VSWR major alarm1011000:时钟进入异常运行状态1012000:时钟处于 Holdover超时预警状态1044000:RRU 发射天线幅相一致性告警1045000:RRU 接收天线幅相一致性告警1154000:射频单元下行输出欠功率告警（2152）BB INIT FAILURE (2995) CB GPS INSUFFICIENT VISIBLE SATELLITES（2）问题小区往某个邻区切换次数占比很高（大于 30%） ，且该邻小区存在影响业务的故障告警，则先处理邻小区故障。2、干扰排查结合话统上行底噪及 MR 中的 eNB 接收干扰功率来分析判断是否存在干扰：（1）MR 判断小区是否存在上行干扰：MR RIP-105dBm 的采样占比大等于 5%的小区；（2）OMC 判断小区是否存在干扰：100 个 RB 干扰平均值大于-110dBm 且干扰RB 数占比大于 12/100（诺基亚当前版本尚不支持从网管直接采集） ；（3）MRO 判断小区是否存在同频干扰问题： MRO 统计样本点中测量到的同频邻区（不同站）的电平和主小区电平差小于-6dB 的采样点数占总采样点的比例大于 30%的小区；对于网外干扰可通过扫频的方式确定干扰源，并协调关闭干扰源或安装滤波器等方式规避干扰源；对于网内干扰可通过覆盖控制、PCI 优化等方式来降低干扰；案例：永泰登高路 ZL1-1 为低 CQI 问题小区，通过分析 MRO 数据发现同频邻小区与主小区差小于-6db 的采样点占比达到 64.98%，查看 TOP1 小区 460-00-421605-1 占比达到 32%且与主小区存在 MOD3 干扰，7 月 3 日下午 TOP1 邻小区进行闭塞操作，发现该邻小区闭塞后，问题小区的低 CQI 占比明显下降，说明该小区对主小区的影响较大，而后将该邻区的频点从 1890MHZ 改为 1910MHZ,修改后主小区的低 CQI 占比明显下降（上周同比 48.54%降至 25.11%），达到考核要求。由于修改异频会带来速率下降等问题，7 月 3 日当天已还原，后续可通过调整邻小区 460-00-421605-1 的功率或天线等方式，来降低与主小区的同频干扰。小区名称 CQI0-6占比 同频 TOP3 小区总占比 同频干扰 TOP 小区永泰登高路ZL1-1 38.36% 64.98% 460-00-421605-1(32%),460-00-421605-2(27%),460-00-420599-1(6%)3、覆盖控制首先需做好网络规划及站点建设，规避超过、超近站点建设，避免天线被遮挡、天线被卡死等工程问题遗留到现网，在源头上把控网络质量。结合 MR 数据分析，判断是否存在弱覆盖、过覆盖、重叠覆盖等问题。通过调整天线的高度、方位角、俯仰角、调整 RS