TD-LTE重叠覆盖 篇1
关键词：TD-LTE,同频组网,重叠覆盖,网络结构
1 引言
随着LTE网络的部署, 网络制式日趋多样化, 加上无线环境、用户行为及网络结构等原因, LTE无线网络的优化工作重要性愈发凸显。由于TD-LTE网络采取同频组网, 无法利用频率规划方法以降低小区间的同频干扰 (无因果关系) , 导致同频干扰比较严重, 因此重叠覆盖问题在网络规划及优化过程中应予重点考虑。为满足TD-LTE用户的数据业务需求, 提供良好的高速数据业务体验, 建网初期就必须高度重视TD-LTE无线网络优化工作。
本文首先 介绍了重 叠覆盖的 问题来源 及其对TD-LTE网络性能的影响 , 结合实际案例 , 提出了几种常见的优化解决手段。针对不同的重叠覆盖问题, 结合具体情况分析, 提供了多种优化方法和策略。
2 TD-LTE 网络中重叠覆盖现象
2.1 重叠覆盖问题来源
TD-LTE无线网络的建设基本是利旧现网2G/3G站址, 天馈系统较复杂, 存在系统间干扰、弱覆盖、重叠覆盖等问题, 究其根本是与网络结构有很大关系。在TD-LTE网络中, 重叠覆盖主要包括越区覆盖和导频污染;产生的原因很多, 主要源于不合理的网络结构。这里的网络结构是指基站选址、站址高度、站间距、天线方位角、下倾角等。有些重叠覆盖是由某一因素引起的, 而有些则是由几个因素共同影响的, 主要包括:
(1) 高站低下倾角 :在密集城区 , 站点密集 , 平均站间距小, 高站、低下倾角造成较多重叠覆盖区域;
(2) 天线性能异常:天线老化或故障, 导致天线旁瓣、后瓣信号泄漏严重, 信号泄漏区域造成较多重叠覆盖;
(3) 宏站覆盖室内, 要保证住室内连续覆盖, 必然会在道路上造成过多的重叠覆盖。
理想蜂窝网络是在保证用户移动性的前提下, 使小区间的交叠区域处在一个较低水平。但当网络结构不合理时, 如站距过小、站址偏高, 重叠覆盖影响范围势必难以控制, 对网络影响较大。另外, F频段的TD-LTE在与TD-SCDMA现网采用共天线方式建设时 , 需要兼顾TD-SCDMA现网的性 能。采用TD-SCDMA现网天线的下倾角对于TD-LTE来说并不是最优值, 可能会增加重叠覆盖影响范围。因此, 对TD-LTE网络进行优化时, 需要结合上述因素综合考虑, 并兼顾现网指标要求。
2.2 重叠覆盖 (同频干扰) 对 TD-LTE 网络性能的影响
下面通过实际案例说明同频干扰对TD-LTE网络速率的影响。
选取A站点作为测试目标地点。A站点周围基站密集, 无线环境复杂, A站点的主服务小区为A1小区, 电平强度 -75dbm, 邻区中检测周围小区大于-90dbm的小区有6个。逐渐闭塞检测到的邻小区, 然后测试A站点的速率情况, 直至无线环境中大于-90dbm的信号中只剩下A1小区 (表1) 。
本次测试结果采用DU Meter软件进行测试速率统计。由于DU Meter软件记录速率的最小粒度为1s, 受软件及测试终端或测试电脑的影响, DU Meter软件开始记录时容易卡顿, 导致前一秒的数据带入下一秒记录, 峰值速率虚高, 因此在分析时峰值速率一般只做参考。如需精确分析, 还要从测试软件中导出TTI调度周期的峰值速率。
由测试结果的对比情况可知, 重叠覆盖对下行业务影响较大, 对于上行业务有轻微影响;并且重叠覆盖越严重, 对下行速率的影响越明显, 在此区域的终端用户的吞吐量性能将受到影响, 无法达到网络建设的规划指标。
3 重叠覆盖解决案例
在TD-LTE同频网络中, 重叠覆盖区域是指邻小区RSRP与服务小区RSRP差值6d B以内, 小区点数≥3个, 同时最强小区RSRP≥-105d Bm。重叠覆盖度的定义是, 重叠覆盖小区数≥3的采样点占总采样点的百分比。
对于重叠覆盖度高、无主服务小区的区域, 可通过天馈优化调整, 以尽量减少重叠覆盖高的区域, 还可通过更换站址或天馈整改等手段进行解决。对于过高站和过密站造成的重叠覆盖影响, 客观上无法通过改变站址规避, 而可通过更改频段予以解决。下面介绍常见的几种优化方法。
3.1 基于深度扫频测试的重叠覆盖度优化
在DT测试中, 常采用测试终端承载业务进行测试。由于测试终端芯片的解析能力、邻区配置情况、测试车速等原因, 测试往往不能客观反映道路的无线环境, 因此可以借助扫频仪进行扫频测试。在工程优化的中后期, 借助扫频仪的扫频测试结果进行重叠覆盖度分析, 再进行下一步的优化。
以某业务区TD-LTE优化为例。本案例中, 通过深度扫频测试发现重叠覆盖度高的区域。一般解决思路是尽量突出主服务小区的覆盖, 控制邻小区的过覆盖、越区覆盖等情况, 并减小切换带, 以控制每个小区的合理覆盖范围。
某区域扫频测试TD-LTE网络的重叠覆盖情况如图1所示。
由图1可见, 图中★号部分的扫频测试情况显示重叠覆盖严重。首先对此区域内的小区进行CRS功率参数健康性检查, 记录区域内CRS功率设置过低或过高小区。再对重叠覆盖区域的小区进行罗列, 对重叠覆盖区域周边道路进行同步分析。对重叠覆盖区域涉及到的小区参考周边道路分析情况, 重新规划重叠覆盖各小区的覆盖范围。提出相关的天馈调整或CRS功率调整申请, 进行天馈侧的基础网络优化。最后对调整前后进行复测对比, 如一次优化达不到理想效果, 可进行二次优化。
本案例共经过四轮的重叠覆盖优化, 最后全网的重叠覆盖度情况如图2所示。
由图2可见, 该区域的整体重叠覆盖度明显趋于合理, 个别重叠覆盖度高的区域一般处于小区边缘。
3.2 调整特殊天馈, 降低重叠覆盖度
由于LTE基站共址较多, 非合路开通的站点都是通过在原天线支架上新增天线实现, 形成了大量不合理的天馈场景, 给道路的重叠覆盖度调整造成了各种困难。
现实工程中, 可通过升降天线挂高、更换不同内置的下倾天线以控制覆盖, 将楼顶增高架或拉线抱杆整改为分离式扶墙抱杆以加大天线隔离度, 实施美化罩或美化水桶整改以加大隔离度和天线可调整空间等特殊天馈调整手段, 从而降低道路的重叠覆盖度。
(1) 基站天线高度不能过高或过矮 , 一般情况下高于50米和低于15米的都要重点勘测。另外, 相对高度存在高站的也要尽量避免:天线挂高相对周围建筑明显过高, 周围道路收到该站的信号强度都较强, 就会造成多处重叠覆盖路段。当高站建设不可避免时, 建议使用大电下倾天线, 存在美化罩的尽量使用大美化罩。
(2) 天线的空间隔离度不足, 水平间隔小于1米、垂直距离小于0.5米, 对站下道路的重叠覆盖度影响明显。规划建设时应尽量规避, 已建成的基站需整改天线位置。
(3) 多个小区距离楼边较远, 存在楼面阻挡, 站下道路覆盖情况一般, 造成主覆盖小区不明确、重叠覆盖较为严重。最好解决手段是沿楼顶边缘打扶墙抱杆, 在增加天线隔离度的同时加强站下覆盖。
另外, 小尺寸美化罩、美化水桶或集束天线等天馈建设方式会导致天馈调整困难, 无法按要求控制天线的覆盖范围, 可以通过更换大尺寸美化罩或小尺寸天线, 以增加天线的可调整空间, 从而使天线方位角、俯仰角达到合理要求。
3.3 异频点插花
对因站址过高、过密所造成的重叠覆盖区域, 周围无阻挡, 在天馈优化调整无法满足需求的情况下, 可通过更改频段进行解决, 采用异频点室外插花的组网方式。
B站点相对高度较高, 站点周围主服务小区不明显, 重叠覆盖度较高, 网络下载速率较低。经过天馈优化调整, 此站点的3个小区总下倾角已达14度, 不具备继续优化的空间, 因此采用异频插花方式。方案见表2。
调整上述参数, 相应更换站点天馈系统涉及的RRU、天线。更换E频点后, 此站点周围路段的信噪比SINR值平均能达到15d B以上, 站点周围平均速率也能达到40Mbps以上。测试情况如图3、4所示。
通过更换频段, 重叠覆盖问题得以解决。然而由于重叠覆盖区域一般也是业务量大的区域, 随着业务需求的增加, 重叠覆盖问题还会出现, 仍需进行网络优化。因此, 不同频段的混合组网, 仅能解决网络建设初期业务量需求较低时的重叠覆盖问题。
4 结束语
由于TD-LTE和2G/3G的系统实现存在差异, 导致在TD-LTE网络中, 同频干扰或重叠覆盖度优化对同频组网的TD-LTE网络性能影响较大, 因此成为现阶段网络优化的重点。2G/3G的网络优化为TD-LTE的网络优化奠定了数据优化基础, 很多思路都可以借鉴, 但其网络优化的关注点、调整方法等都有不同。所以在TD-LTE网络初期优化中, 通过仿真实验及案例分析, 逐步摸索出一些更加合理的优化思路和方法。通过上述案例分析可知, 重叠覆盖问题产生的原因是多样化的, 解决手段除优化调整工程参数外, 还可以开启TD-LTE设备特有的抗干扰技术, 如开启ICIC、FSS等干扰规避或干扰消除技术以对抗小区间的干扰, 后续工程中都可以应用。
参考文献
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