龍佳杰

【摘 要】為了解決TD-LTE網(wǎng)絡(luò)SINR提升存在瓶頸的問題，首先從指標(biāo)本身的定義出發(fā)，指出影響SINR值的主要因素，之后介紹了SINR在現(xiàn)網(wǎng)中的常見問題，而后根據(jù)SINR指標(biāo)劣化發(fā)生的機(jī)制，研究了基于覆蓋和干擾兩種場景下SINR值提升的策略，并結(jié)合網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的一般規(guī)律，提出了針對SINR提升的解決思路。

【關(guān)鍵詞】SINR 深度覆蓋 精準(zhǔn)覆蓋 干擾規(guī)避

1 引言

隨著TD-LTE無線寬帶數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的發(fā)展，高清、實(shí)時和大數(shù)據(jù)應(yīng)用已經(jīng)逐漸滲入到人們的日常生活中。LTE網(wǎng)絡(luò)的大帶寬是否能提供卓越的使用體驗還需取決于端到端數(shù)據(jù)傳輸速率能否得到保證。測試和研究表明，如果不能提升SINR，單純地增大RSRP并不會帶來容量上的提升，所以改善SINR值對提升網(wǎng)絡(luò)性能具有重要意義。各地在SINR指標(biāo)專項優(yōu)化方面積累了許多經(jīng)驗，但是在TD-LTE網(wǎng)絡(luò)從熱點(diǎn)覆蓋到連續(xù)覆蓋，最后向深度覆蓋發(fā)展的過程中，SINR優(yōu)化遇到了新的問題，面臨新的挑戰(zhàn)。

2 影響指標(biāo)主要的因素

SINR是有用信號功率與干擾功率和噪聲功率之和的比值，直接反映接收信號質(zhì)量。由SINR的定義可知，能對SINR指標(biāo)產(chǎn)生影響的主要有兩個方面，第一方面是本小區(qū)參考信號RS的強(qiáng)度。強(qiáng)度小于-110 dBm即為弱信號覆蓋，但弱信號覆蓋不一定全部發(fā)生在小區(qū)邊緣，在小區(qū)內(nèi)部也會由于各種建筑綜合體的復(fù)雜環(huán)境對信號的遮擋形成覆蓋空洞。另外，室內(nèi)外弱信號覆蓋形成的原因不盡相同，不同場景對業(yè)務(wù)的服務(wù)質(zhì)量也有特定要求，需區(qū)別分析。另一方面是系統(tǒng)內(nèi)的干擾和噪聲水平，常見于典型的干擾場景（如主干道交叉路口位置），主要涉及重疊覆蓋造成的模三和模六干擾，鄰區(qū)漏配、錯配問題以及高站和過近站的比例過高問題，這些因素都有可能抬升系統(tǒng)干擾電平。

SINR指標(biāo)地理化后的分布情況如圖1所示：

SINR指標(biāo)分布區(qū)間如表1所示：

3 基于覆蓋的提升策略

3.1 深度覆蓋

經(jīng)過多期工程建設(shè)，TD-LTE網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了城區(qū)內(nèi)的2.6G的D頻連續(xù)覆蓋，也針對數(shù)據(jù)的高熱和高倒流進(jìn)行了補(bǔ)點(diǎn)覆蓋，但在建筑密集的中心城區(qū)，雖然宏基站的站間距已經(jīng)達(dá)到了極限，但仍然存在許多覆蓋空洞，這些覆蓋空洞雖然范圍不大，但對SINR的影響卻非常大。在發(fā)射功率一定的前提下，為了克服高頻信號繞射能力差、穿透損耗大的缺點(diǎn)，需要建設(shè)足夠多的發(fā)射點(diǎn)去填補(bǔ)這些覆蓋空洞，這對運(yùn)營商站址資源獲取和傳輸接入能力提出了非常高的要求。以常規(guī)的居民樓樓面站為例，天面和租用機(jī)房是樓面站的標(biāo)準(zhǔn)配置，雖然實(shí)際建設(shè)中可以采用共天線技術(shù)、C-RAN或者一體化機(jī)柜降低資源占用，但依然擺脫不了對最小資源的需求。3GPP R10版本以后引入了基于微小基站的HetNet架構(gòu)，使網(wǎng)絡(luò)具備了接納微小基站的能力。采用共享市政設(shè)施的方式去快速部署以微小設(shè)備為主的街道站，在一些“梳式街巷”的密集城中村或老城商業(yè)街區(qū)，增加有源光纖分布系統(tǒng)、ATOM和AAU的投放比例。借助這一類設(shè)備小型化、隱蔽化和集約化的特點(diǎn)降低站點(diǎn)建設(shè)難度，進(jìn)一步拓展網(wǎng)絡(luò)深度覆蓋的實(shí)現(xiàn)方式。

3.2 精準(zhǔn)覆蓋

對于集采設(shè)備特別是天線，水平和垂直波束寬度只適用于普通場景覆蓋，如果在特殊場合使用大張角的天線有可能造成信號的過覆蓋。圍繞TD-LTE“大帶寬，小覆蓋”的特點(diǎn)，技術(shù)人員需重點(diǎn)解決幾個典型場景的精準(zhǔn)覆蓋。

（1）高架橋

高架橋/人行天橋一般位于市中心繁華地帶。由于橋面高于四周路面，環(huán)境相對空曠，所以橋上能接收多個來自不同小區(qū)的信號。另外，立交橋橋體本身為鋼制結(jié)構(gòu)，橋底穿透損耗大，橋底信號強(qiáng)度也會偏弱，這時容易出現(xiàn)橋上橋下SINR都很差的現(xiàn)象。技術(shù)人員需要根據(jù)周邊宏站位置調(diào)整方向角，在橋附近建筑物樓頂廣告或燈桿桿體上換裝窄波束天線覆蓋橋的上層，在橋墩、陽臺安裝小型天線覆蓋橋的下層，并將上下層網(wǎng)絡(luò)設(shè)置為共小區(qū)。這樣就能很好地控制橋上和橋下的覆蓋范圍，實(shí)現(xiàn)對高架橋的精準(zhǔn)覆蓋。

（2）高層

高層覆蓋問題主要體現(xiàn)在樓宇中高層，尤其是窗邊能接收到附近多個室外強(qiáng)信號，而室內(nèi)有用信號相對較弱，主導(dǎo)小區(qū)不明顯，SINR很差。工程上一般是在建筑的外陽面使用傳統(tǒng)宏站以低打高的方式覆蓋，在內(nèi)陰面使用室分的窄波束天線外放方式對打覆蓋。同時還可以應(yīng)用一些剛推出的創(chuàng)新產(chǎn)品，如MiANT等去提高內(nèi)陰面的覆蓋質(zhì)量，進(jìn)一步拓展中高層深度覆蓋的范圍。在完善覆蓋的基礎(chǔ)上，技術(shù)人員還應(yīng)通過掃頻清頻來消除高層附近的干擾源。高層深度覆蓋示意圖如圖2所示。

（3）高鐵

高鐵采用專網(wǎng)覆蓋，對系統(tǒng)頻率和容量有一定規(guī)劃。一方面，為了防止大網(wǎng)對高鐵網(wǎng)絡(luò)的同頻干擾，應(yīng)盡量減少高鐵沿線1 km范圍內(nèi)F頻站點(diǎn)在高鐵線路方向上的小區(qū)數(shù)量。另一方面，由于高鐵專網(wǎng)宏站“之”字形覆蓋的特點(diǎn)，技術(shù)人員需要注意和控制特殊場合下天線覆蓋的精準(zhǔn)度，例如高鐵和高速并排，或者是高鐵穿越村鄉(xiāng)鎮(zhèn)人口密集區(qū)等類似情況，具體如圖3所示，應(yīng)盡量避免公網(wǎng)用戶對專網(wǎng)上行的干擾以及對專網(wǎng)無線資源的占用問題。

4 基于干擾的提升策略

4.1 降低重疊覆蓋

由于采用同頻組網(wǎng)，TD-LTE需要通過許多措施來規(guī)避相鄰小區(qū)的同頻干擾，降低重疊覆蓋率是其中一種在工程中比較常用的手段。

重疊覆蓋率能反映網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的合理程度。重疊覆蓋率的計算與小區(qū)重疊覆蓋度有關(guān)，具體算法是利用主服小區(qū)上報的MR數(shù)據(jù)計算各次采樣對應(yīng)的重疊覆蓋度，然后統(tǒng)計重疊覆蓋度不小于3的占比。過去考察重疊覆蓋度，主要是看有多少個主服小區(qū)和相鄰小區(qū)滿足與信號最強(qiáng)小區(qū)的RSRP差值在6 dB以內(nèi)，但隨著F+D雙層網(wǎng)部署比例的增加，需要在算法上疊加一個雙層網(wǎng)的判斷，目的是濾除異頻小區(qū)，只在同頻小區(qū)中計算重疊覆蓋率，從而保證算法的客觀性和合理性。endprint

重疊覆蓋問題歸根到底是站址質(zhì)量的問題，這里面既有工參設(shè)置的問題也有站址繼承的問題，由于牽涉到具體落地，所以每一期工程會有一定比例站點(diǎn)存在過高和過近的情況，這時就需要通過站點(diǎn)工參調(diào)整進(jìn)行優(yōu)化。在工程實(shí)踐中，技術(shù)人員一般是通過MR數(shù)據(jù)報表分析和遍歷拉網(wǎng)測試發(fā)現(xiàn)和定位重疊覆蓋度有問題的區(qū)域，然后通過現(xiàn)場檢查配合后臺核查，排除天線接反及小區(qū)數(shù)據(jù)制作問題，同時采用降低小區(qū)天線掛高、調(diào)整方位角或者增加下傾角等常規(guī)優(yōu)化措施去降低重疊覆蓋度，完成干擾規(guī)避。對于重疊比較嚴(yán)重的站點(diǎn)，一般通過規(guī)劃異頻覆蓋、站址搬遷或者是宏轉(zhuǎn)微解決。

4.2 控制室分外泄

室分系統(tǒng)的E頻信號對于室外D頻F頻來說是優(yōu)先級不同的異頻小區(qū)。室分站優(yōu)先級比室外站高，當(dāng)滿足A2和A4事件時，系統(tǒng)由室外向室內(nèi)切換；當(dāng)滿足A2和A5事件時，系統(tǒng)由室內(nèi)向室外切換。這時如果室分信號在主干道上形成了外泄區(qū)域，行駛車輛中的移動終端高速開進(jìn)和駛離外泄區(qū)域的時間足以引起誤切換，這會直接影響道路覆蓋的SINR指標(biāo)。因此需要通過優(yōu)化室分天線點(diǎn)位去控制室內(nèi)信號外泄強(qiáng)度，尤其是避免將室內(nèi)信號外泄到主干道上。

4.3 整治超限站點(diǎn)

與2G網(wǎng)絡(luò)的三高整治類似，LTE網(wǎng)絡(luò)也需要注意控制過近站、超高站和超遠(yuǎn)站三種超限站點(diǎn)在全網(wǎng)中的比例。通過ATOLL等仿真工具分析可知，由過近站帶來的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)失衡，容易引入較大的重疊覆蓋區(qū)，導(dǎo)致mod3干擾增加和SINR指標(biāo)下降。在規(guī)劃階段，共址建設(shè)的站點(diǎn)在站址繼承的過程中，容易出現(xiàn)過近和超高的問題。一些特殊站址，例如船港、江岸附近的站點(diǎn)在水面對信號的反射作用下，在遠(yuǎn)處形成過覆蓋區(qū)域。技術(shù)人員應(yīng)采用調(diào)整天線方向角，降低天線高度，調(diào)小天線下傾角的方式去整治超限站點(diǎn)。

4.4 后臺參數(shù)優(yōu)化

技術(shù)人員可以通過灌包測試，從RNC側(cè)下發(fā)端到端的數(shù)據(jù)包給指定的測試UE接收，觀察問題小區(qū)下面是否存在下載速率異常的問題。如果定位為RAN側(cè)故障，需要核查問題小區(qū)參數(shù)配置情況，避免小區(qū)數(shù)據(jù)制作方面參數(shù)設(shè)置不一致導(dǎo)致基站失步或者時隙串?dāng)_問題。以華為后臺為例，重點(diǎn)關(guān)注PUSCH功控開關(guān)（InnerLoopPuschSwitch@UlPcAlgoSwitch）、UE最大允許發(fā)射功率（UePowerMax）、特殊子幀配比（SpecialSubframePatterns）以及服務(wù)頻點(diǎn)低優(yōu)先級重選門限（ThrshServLow）等參數(shù)的設(shè)置值。優(yōu)化小區(qū)級參數(shù)PCI，通過用戶反饋和現(xiàn)場拉網(wǎng)測試，發(fā)現(xiàn)PCI模三和模六干擾的相關(guān)小區(qū)，通過后臺將問題基站內(nèi)兩小區(qū)PCI對調(diào)的方式增加與相鄰小區(qū)PCI的復(fù)用距離。

5 網(wǎng)絡(luò)SINR指標(biāo)整體提升的解決思路

綜上所述，提升網(wǎng)絡(luò)SINR指標(biāo)需要通過MR數(shù)據(jù)報表和遍歷拉網(wǎng)測試等方法，對問題點(diǎn)類型進(jìn)行定位和識別。結(jié)合現(xiàn)場實(shí)際情況，從降低干擾和提升覆蓋兩個維度，采取圖4所示的具體措施，消除各種導(dǎo)致SINR變差的因素。

6 結(jié)論

SINR值是TD-LTE網(wǎng)絡(luò)中體現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量的重要指標(biāo)，其優(yōu)劣與網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量直接相關(guān)。本文通過分析影響SINR值的主要因素，在研究基于不同因素的SINR值提升的基礎(chǔ)上提出了整體提升的策略和解決思路，為后續(xù)在實(shí)際的網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化工作中的逐步應(yīng)用提供技術(shù)的積累和經(jīng)驗的總結(jié)。

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