NB-IoT技術描述 覆蓋擴展

覆蓋擴展

如果對於覆蓋區域內所有UE采用相同的功率和MCS，在保證可靠傳輸的前提下，將導致功耗增加、容量降低。為了兼顧覆蓋深度和容量性能，將NB-IoT小區划分為不同覆蓋等級，UE根據信號強度選擇相應的覆蓋等級進行業務傳輸，低覆蓋等級信號好，優先保證傳輸速率；高覆蓋等級信號較弱，優先保證覆蓋，數據傳輸速率降低。

NB-IoT支持最大3個覆蓋等級，如下圖所示。覆蓋等級由參數Cell.CoverageLevelType指定，默認僅支持正常覆蓋場景，即僅配置覆蓋等級0。未開啟本特性之前，上下行數傳調度僅按照最低重復次數調度，無法獲得覆蓋增強，對於除覆蓋等級0以外的其它覆蓋等級UE發起隨機接入請求不響應。

圖  覆蓋等級圖

 

NB-IoT覆蓋擴展特性開關由參數CellAlgoSwitch.NbCellAlgoSwitch下的子開關“COVERAGE_EXTENSION_SWITCH”指定。當特性開啟后，上下行數據傳輸調度時，根據UE信號質量選擇相應覆蓋等級的重復次數進行調度，可以保證覆蓋增強區域的UE正常接入進行業務。特性開啟時，建議同時調整參數Cell.CoverageLevelType，詳細請參見 參數優化。

Delta-RxLevMin

在LTE Inband部署或LTE Guardband部署場景下，即使小區的最低接收電平q-RxLevMin配置為最小，在覆蓋等級2的覆蓋范圍內可能存在UE無法駐留到該小區。為了解決這個問題， 3GPP TS 36.331 R13協議中支持在SIB1、SIB3和SIB5中廣播delta-RxLevMin，降低小區實際生效的最低接收電平，使UE可以駐留到該小區。

eNodeB通過如下參數配置SIB1、SIB3和SIB5實際生效的Q_rxlevmin：

• SIB1：CellSel.QRxLevMin
• SIB3：CellResel.QRxLevMin
• SIB5：EutranInterNFreq.QRxLevMin

實際生效的Q_rxlevmin如下：

• 當上述參數的配置值大於等於-70時，對應的SIB不會廣播delta-RxLevMin，此時實際生效的Q_rxlevmin = q-RxLevMin。
• 當上述參數的配置值小於-70時，eNodeB先按-70計算得到q-RxLevMin，然后根據參數配置值與-70的差值計算得到delta-RxLevMin，此時：

實際生效的Q_rxlevmin = q-RxLevMin + delta-RxLevMin

NB-IoT和FDD動態功率共享

對於LTE In-band部署場景，如果LTE FDD小區處於輕載場景，支持將LTE FDD小區部分RB的功率共享給NB-IoT小區使用，即NB-IoT和FDD動態功率共享功能。該功能在保障LTE FDD小區覆蓋的前提下，提升了NB-IoT小區下行覆蓋及下行峰值速率。當LTE FDD小區共享功率給NB-IoT小區時，LTE FDD小區不能調度與部署NB-IoT的RB相鄰的RB資源。因此，LTE FDD小區下行可用的RB資源會減少，LTE FDD小區的下行PRB利用率會有輕微提升。

為了降低NB-IoT和FDD動態功率共享功對LTE FDD小區的影響，支持配置該功能生效的時段。該功能生效的起始時間和結束時間分別由參數NbCellDynPwrShrPara.StartTime和NbCellDynPwrShrPara.EndTime指定，默認生效時段為00:00~07:00。

在生效時段內，eNodeB周期性（周期為10秒）檢測LTE FDD小區下行PRB利用率，和參數NbCellDynPwrShrPara.DlPrbUsageThld比較：

• 當參數NbCellDynPwrShrPara.DlPrbUsageThld的配置值為0時，表示NB-IoT和FDD動態功率共享功能不生效。
• 當參數NbCellDynPwrShrPara.DlPrbUsageThld的配置值不為0時：
  • 如果LTE FDD小區下行PRB利用率連續6次小於等於NbCellDynPwrShrPara.DlPrbUsageThld，則允許LTE FDD小區將功率共享給NB-IoT小區使用。
  • 如果LTE FDD小區下行PRB利用率大於等於（NbCellDynPwrShrPara.DlPrbUsageThld +10%），或者在10分鍾統計周期內，LTE FDD小區下行PRB利用率大於等於（NbCellDynPwrShrPara.DlPrbUsageThld +5%）的次數不低於20次，則LTE FDD小區將回收共享給NB-IoT小區使用的功率，即LTE FDD小區將停止NB-IoT和FDD動態功率共享功能。
  • 其他條件下，保持當前狀態不變。

LTE FDD小區的下行PRB利用率可以通過L.ChMeas.PRB.DL.Used.Avg/L.ChMeas.PRB.DL.Avail計算獲得。

NB-IoT小區靜態配置的功率譜密度（PSD）與參數PDSCHCfg.ReferenceSignalPwr（非SFN場景）/eUCellSectorEqm.ReferenceSignalPwr（SFN場景）的配置有關。NB-IoT小區的功率譜密度（PSD）的定義請參見協議3GPP TS 36.141 V14.3.0的6.1.6章節。開啟NB-IoT和FDD動態功率共享功能后：

• 如果NB-IoT小區靜態配置的功率譜密度（PSD）相比LTE FDD小區提升不超過6dB，則可以再固定共享3dB給NB-IoT小區。
• 如果NB-IoT小區靜態配置的功率譜密度（PSD）相比LTE FDD小區提升超過了6dB，則NB-IoT和FDD動態功率共享功能將不生效。原因在於，NB-IoT小區的PSD相比LTE FDD小區提升的總和不能超過9dB。

對於SFN小區，由於各物理小區的功率配置可能不同，需要保證邏輯小區和對應的所有物理小區都要滿足NB-IoT小區的PSD相比LTE FDD小區提升不超過9dB，NB-IoT和FDD動態功率共享功能才能生效。