PHR维度分析优化VOLTE丢包案例

lfabay

一、 问题描述

PHR：Power Headroom Report 功率余量报告，UE 功率余量报告过程，是为了向 eNB 提供 UE 配置的最大的传输功率与当前 UL-SCH 传输功率估计值的差异值，进一步说，PHR 表示的是除了当前传输所使用的传输功率之外，UE 还有多少传输功率可以使用，PHR 的单位是dB，范围是【-23dB，40dB】，如果是负值，则表示网络侧给 UE 调度了一个高于其当前可用发送功率所能支撑的数据传输速率，另外，目前 PHR 也逐渐用做网优中判断上行弱覆盖的一种辅助手段。

从以上说明可以看出 UE 发射功率余量小于 0 表示当前 UE 发射功率已达到最大值，说明上行覆盖受限较严重。因此，UE 发射功率余量小于 0 的占比越高说明网络质量越差。

在LTE 中，UE 的UU 协议栈L2 的MAC 子层，将基于 L1 测量及某些入参，计算得到 PHR，并将功率余量报告 PHR 最终封装在 MAC 控制格式的 PDU 中，向 eNB 上报自己的发射功率余量

功率余量定义为 1 个子帧范围内终端最大发射功率与现有发射功率之间的差值，其计算公式为   

其中 PCMAX 为 UE 上行最大发射功率， MPUSCH (i) 为调度的RB 数。

由于上行功率在所用带宽资源上平均分配，UE 所使用的 PRB 资源越多，发射功率就越高，因此，如果功率余量为“+”，则表示 UE 发射功率尚未达到最大值，UE 还可以分配更多的带宽资源，发送更多的数据；如果功率余量为“一”，则表示 UE 已经达 到最大发射功率，UE 需要减少带宽资源，以保证业务质量。   

UE 发送功率余量报告(Power Headroom Report)到eNodeB 之后，eNodeB 可以结合终端所使用的带宽，来计算 UE 的功率谱密度(PSD)信息，从而有助于 eNodeB 快速计算 UE 所使用的 PSD，并相应地设定SINR 的目标值。

这个功率余量的值是通过MAC 层的控制单元发送的，所以与这个过程相关的 MAC 控制单元也被称作PHR 控制单元。PHR 控制单元固定占一个字节，其中高 2 位是R 位即保留位， 暂时不用，仅使用低 6 位存放 0~63 这 64 个 PH 等级值，如图 2 所示。

二、 分析过程

PHR  低即UE  发射功率高，其主要是因为上行受限导致，而一般导致系统上行受限的原因有：弱覆盖、上行干扰。所以优化 PHR 的核心思想还是以优化覆盖、干扰为基础；配合相关策略及功能来进行优化。

1)  覆盖优化

覆盖优化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。

优先梳理出低 PHR 问题小区同时又是弱覆盖、重叠覆盖、过覆盖严重的小区，进行高优先级处理；并通过现场对问题小区进行勘查，根据实际覆盖情况进行优化，主要优先手段“RF 调整为主，常规参数调整为辅，整改次之”。

2) 干扰优化

干扰对低 PHR 指标影响较为明显，上行每 RB 底噪抬高至-110dbm~-90dbm,将对上行PUCCH、PUSCH 传输产生较大影响，影响 PHR 指标，对现网干扰小区进行排查优化显得尤为必要。

现网邻区间存在的模三干扰会使得小区覆盖质差，对模三干扰及时进行处理，严格控制PCI 规划；

3) 功率高配

由于前期重点考核MR 覆盖率，部分外场盲目增加基站的发射功率，导致上下行链路不平衡，从而导致部分区域PHR  较低。建议根据场景优化合理配置基站的发射功率及RS  发射功率，从而使系统上下行链路平衡。

4) 邻区优化

4G 系统内邻区不合理、PCI 冲突干扰会导致切换失败，进而引发 LTE 质差；开启 4G 系统内 ANR 邻区优化能够有效进行邻区优化，4G 系统内 PCI 冲突检测功能快速识别冲突 PCI 并进行优化，从而避免因邻区问题、PCI 冲突导致的在LTE 侧失步；

5) 系统高负荷

在重叠覆盖度低场景下，下行链路良好，小区负荷增加，上行干扰波动性抬升，PHR 恶化，上行链路受限，导致上下行链路不均衡，针对高负荷场景合理进行小区间负荷均衡，从而降低系统内干扰。

三、 优化措施

集宁重联南F1800-ZFH-2小区VOLTE丢包率高，对用户感知影响较大，经多维分析该小区PHR小于0占比为38%，存在上行覆盖受限的可能。经分析对进行小区CRS 功率下降 3dB及邻区优化；

参数优化调整后，集宁重联南F1800-ZFH-2PHR小于0占比改善下降22%。

优化后VOLTE上行丢包率从 1.49%提升到 0.8%、下行丢包率从 0.83%提升到 0.45%，改善明显。

四、 经验总结

上行PHR<0就是反应的UE上行功率受限的程度，彻底有效的方法包括增大下倾角，覆盖补盲，回退大功率，限制边缘用户接入、外部干扰排查、高业务小区处理等结合实际网络情况，降低PRH,提升资源利用率，从而提升网络质量，改善用户感知。