4G优化案例：分场景优化CCE分配机制,缓解网络拥塞问题

分场景优化CCE分配机制，缓解网络拥塞问题XXXX 年XX 月目录一、概述 (3)二、优化原理和机制 (4)2.1PDCCH信道介绍 (4)2.2 PDCCH链路自适应机制 (4)2.3 PDCCH功率控制算法 (8)三、优化方案 (10)3.1优化思路分析 (10)3.2场景划分及优化参数 (14)四、优化效果呈现 (16)4.1场景1指标对比 (17)4.2场景3指标对比 (18)4.3参数配置建议 (19)五、总结及经验推广 (20)分场景优化CCE分配机制，缓解网络拥塞问题XX【摘要】随着4G用户及业务的快速增长，LTE的网络负荷越来越重，部分区域已经出现了拥塞，平时我们很重视PRB和功率的拥塞情况。

但其实CCE的拥塞带来问题更加严重。

CCE 承载着上下行调度、功控指令、HARQ等控制信息，CCE拥塞会影响到资源的分配，甚至VoLTE掉话等情况，严重影响LTE用户特别是VoLTE用户的感知体验。

特别是800M小区，由于带宽资源的限制，有相当一部分小区存在PDCCH信道拥塞、CCE分配失败的问题。

本文根据PDCCH链路自适应机制及PDCCH功率控制算法，对苏州800M小区CCE拥塞率、聚合度及MR指标分析，根据场景的不同，采用不同的优化措施，使CCE拥塞问题得到的缓解，整体网络质量也得到了明显的改善。

【关键字】CCE拥塞，VoLTE，PDCCH【业务类别】参数优化，优化方法一、概述随着近年来电信4G用户及VoLTE业务呈现爆发式增长，800M网络面临的容量压力前所未有，提高资源利用效率解决网络容量问题成为工作的重中之重；从目前对XX 电信LTE网络资源的评估分析来看，某些热点话务区域PDCCH信道容量已成为瓶颈，CCE资源不足已经严重影响到了LTE用户特别是VoLTE用户的感知体验。

为了提升LTE网络性能和用户感知，本文从LTE PDCCH下行控制信道的原理基础入手，对PDCCH链路自适应算法、PDCCH功率控制算法、PDCCH容量分配算法的实现方法、算法过程及演进过程进行了研究，并结合XX 电信LTE现网800M站点的PDCCH信道容量受限问题进行了基于算法层面的优化探索，得到了较好的成果，PDCCH容量问题得到较大程度的缓解，网络性能提升明显。

同时，对PDCCH相关算法的研究和学习，有助于现网PDCCH相关问题原因的精确定位，提升优化效率，提升用户的感知体验。

二、优化原理和机制2.1PDCCH信道介绍PDCCH（Physical Downlink Control Channel）是LTE最重要的下行物理信道，主要用于：（1）向UE发送下行调度信息（DL Assignment），以便UE接收PDSCH；（2）向UE发送上行调度信息（UL Grant），以便UE发送PUSCH；（3）发送非周期性CQI上报请求；（4）通知MCCH变化；（5）发送上行功控命令；（6）HARQ相关信息；（7）携带RNTI等。

PDCCH有4种format (格式) {0，1，2，3}，分别对应聚合等级（Aggregation Level）{1，2，4，8}，聚合等级表示一个PDCCH占用的连续的CCE个数。

2.2 PDCCH链路自适应机制为了适应不同的无线信道条件，LTE系统定义了4种PDCCH格式，对应不同的聚合等级和编码率，UE信道质量较好使用较低聚合等级的PDCCH格式，如果UE信道质量较差，则需要使用较高等级的PDCCH信道格式才能保证PDCCH信息传输的可靠性。

假如UE信道质量较差，系统分配了较低的聚合等级，则很有可能造成UE对PDCCH解码失败，从而造成PDSCH和PDCCH资源的极大浪费。

PDCCH链路自适应算法的目的就是希望实时监控UE的信道质量情况，自动匹配需要分配给UE的CCE聚合等级，以保证PDCCH 信令链路传输的鲁棒性。

考虑到LTE系统对于控制信道的鲁棒性要求要远高于业务信道，为了弥补这种需求差异，诺基亚基站在PDSCH外环链路自适应基础上额外新增了PDCCH信令信道专用外环控制部分Offset_PDCCH = deltaCQI（ΔCQI） + pdcchCqiShift，其中ΔCQI仍然根据PDSCH 信道HARQ做估算，此外，可以通过调整pdcchCqiShift来影响PDCCH信道的CCE聚合度。

根据环境开启应用和PDSCH AMC链路自适应算法功能高度关联，其关联设置主要包括四种情况。

系统对所有的UE采用默认固定聚合等级：Offset_PDCCH = pdcchCqiShift，其中pdcchCqiShift为固定默认值：Offset_PDCCH = deltaCQI（ΔCQI） + pdcchCqiShift，其中pdcchCqiShift为固定默认值：Offset_PDCCH = deltaCQI（ΔCQI） + pdcchCqiShift，其中pdcchCqiShift为动态设置：PDCCH Format映射过程包括两部分：CQI过滤补偿处理和CQI-Aggregation Level映射➢CQI补偿：主要针对MIMO传输，MIMO传输情况下UE上报的CQI会比单流传输模式下上报的CQI小。

➢CQI-Aggregation Level映射：基于不同CCE聚合等级在不同的无线环境下对PDCCH 信令链路Targetbler的系统需求进行仿真计算，主要模拟了45bit和60bit两种DCI payload 大小。

2.3 PDCCH功率控制算法PDCCH功率控制功能是PDCCH链路自适应功能的一部分，PDCCH的功率可以根据信道条件进行调整，基站可以将信道质量较好UE的PDCCH发射功率节省下来以分配给信道质量较差的UE，尽量确保覆盖区域所有用户PDCCH信令链路的可靠性传输的同时，提升系统PDCCH 容量。

如右上图所示，如果不开启PDCCH功率控制功能，为了满足PDCCH Bler < 1%的需求，UE1聚合等级须为8，UE2聚合等级须为4，UE3聚合等级须为4，UE4聚合等级须为1，假如只有16个CCE资源空间，那么UE4就会因为没有CCE资源而被拒绝调度；如果采用PDCCH 功率控制（右下图），相同情况下，UE4因为无线环境较好可以降低CCE发射功率，节省的功率可以分给UE1和UE3，这样的话所有UE都可以正好满足1% targetbler需求，同时UE3由于聚合等级下降节省下来的CCE资源也可以满足UE4的调度需求。

基站根据UE信道质量确定使用的CCE聚合度、分配CCE资源后，对于小区边缘用户，基站根据PDCCH信道传输的目标BLER（通常为1%）来计算需要给用户增加的CCE功率，pdcchPcBoost定义了增加功率的最大值。

三、优化方案3.1优化思路分析由于800M小区带宽只有5M（25个PRB），可用的CCE容量资源少；而且800M站点覆盖远，小区吸收较多的边缘用户，CCE聚合度普遍比较高，所以800M小区更容易发生CCE拥塞。

3.1.1无线覆盖优化优化CCE拥塞问题首先考虑解决明显的基础优化问题，分析并解决弱覆盖、越区覆盖、和重叠覆盖严重的问题。

越区覆盖会导致问题小区吸收过多的边缘用户，这部分用户相对信道质量较差，需要更高的CCE聚合度和更大的功率来传输控制信息；重叠覆盖严重的小区由于信道质量变差，同样需要消耗更多的CCE资源。

3.1.2 CCE聚合度优化对于无线信道质量较好的小区，如果存在严重的CCE问题，可以通过参数优化降低PDCCH 的CQI偏置（Offset_PDCCH），从而使PDCCH使用较低聚合等级的CCE，缓解CCE拥塞。

考虑通过PDCCH AMC算法参数优化探索解决PDCCH容量问题的有效手段。

从PDCCH AMC 算法可以看出来系统对于UE pdcchCQI计算大概可以分为4部分：UE直接宽带上报部分、PDCCH OLLA公共外环控制部分deltaCQI、PDCCH OLLA专用外环控制部分pdcchCqiShift、pdcchCQI平滑处理及MIMO补偿部分，其中前两部分会影响到PDSCH的链路自适应。

为了避免PDCCH信令链路传输可靠性骤降影响网络性能，考虑对pdcchCQIShift 逐步调整，观察下行初始BLER的变化情况；当pdcchCQIShift 调整为-2时下行初始Bler开始趋于稳定，说明此时参数调整不会对下行传输质量造成明显负面影响。

优化效果：目标区域站点将pdcchCQIShift由默认-5db优化调整为-2db，优化调整后平均CCE聚合度由5.31下降到4.66，CCE拥塞率由2.26%下降到2.09%，改善较为明显；资源方面CCE资源利用率略微有所提升，上行PRB利用率提升4.79%，下行PRB利用率提升11.90%；业务量方面数量流量增长14.5%，VOLTE话务量增长9%；传输及业务质量来看因为业务量的增加导致数据初传基数增大，初始下行BLER不但没有恶化反而有一定程度的改善，Volte接通率和上行丢包率也有较为明显改善。

3.1.3 PDCCH功率优化由于PDCCH功率不足导致的CCE分配失败问题，是网管统计中CCE分配失败的另一个重要原因。

基站在计算边缘用户的CCE功率时，可以通过pdcchPcBoost来限制CCE功率提升的上限，避免少数用户消耗太多的PDCCH功率资源，在小区维度上确保更多的用户被分配合适的CCE功率。

考虑通过PDCCH 功率控制算法参数优化探索解决PDCCH容量问题的有效手段和经验。

从PDCCH功率控制算法原理及算法过程看，系统将PDCCH AMC算法计算出来的pdcchCQI，通过功率的进一步优化调整，改善UE的AGG level分配，从而确保不同的UE能够更好的满足PDCCH Targetbler的系统要求。

PDCCH功控算法中升、降功率的幅度都会对UE的AGG Level产生影响。

验证统计显示，随着pdcchPcBoost设置下调现网CCE_BLOCKED率大幅下降，当配置为2时CCE_BLOCKED率基本稳定；PDCCH降功率门限pdcchPcRed的调整对现网CCE分配影响不大。

优化效果：对目标区域站点进行PDCCH功率控制算法最大升功率门限参数pdcchPcBoost 进行调整，由系统默认设置的4db调整为2db进行性能评估。

由统计可以看出优化调整后，各AGG Level CCE拥塞率均大幅下降，系统整体拥塞率由5.74%下降到0.56%，改善幅度达90%；各AGG Level实际使用PDCCH信道数量均有明显提升，系统整体PDCCH信道实际使用数量提高约20.6%。

资源方面CCE利用率变化不明显，上、下行PRB利用率均有一定程度提升；业务量方面VOLTE话务量增长约17%，数量流量增长约19%；VOLTE上、下行丢包率改善较为明显，下行初始BLER波动不大。