TD—LTE網絡SINR值指標提升策略研究

龍佳杰

【摘 要】為了解決TD-LTE網絡SINR提升存在瓶頸的問題，首先從指標本身的定義出發，指出影響SINR值的主要因素，之后介紹了SINR在現網中的常見問題，而后根據SINR指標劣化發生的機制，研究了基于覆蓋和干擾兩種場景下SINR值提升的策略，并結合網絡建設的一般規律，提出了針對SINR提升的解決思路。

【關鍵詞】SINR 深度覆蓋 精準覆蓋 干擾規避

1 引言

隨著TD-LTE無線寬帶數據業務的發展，高清、實時和大數據應用已經逐漸滲入到人們的日常生活中。LTE網絡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據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值對提升網絡性能具有重要意義。各地在SINR指標專項優化方面積累了許多經驗，但是在TD-LTE網絡從熱點覆蓋到連續覆蓋，最后向深度覆蓋發展的過程中，SINR優化遇到了新的問題，面臨新的挑戰。

2 影響指標主要的因素

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量。由SINR的定義可知，能對SINR指標產生影響的主要有兩個方面，第一方面是本小區參考信號RS的強度。強度小于-110 dBm即為弱信號覆蓋，但弱信號覆蓋不一定全部發生在小區邊緣，在小區內部也會由于各種建筑綜合體的復雜環境對信號的遮擋形成覆蓋空洞。另外，室內外弱信號覆蓋形成的原因不盡相同，不同場景對業務的服務質量也有特定要求，需區別分析。另一方面是系統內的干擾和噪聲水平，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干擾電平。

SINR指標地理化后的分布情況如圖1所示：

SINR指標分布區間如表1所示：

3 基于覆蓋的提升策略

3.1 深度覆蓋

經過多期工程建設，TD-LTE網絡已經實現了城區內的2.6G的D頻連續覆蓋，也針對數據的高熱和高倒流進行了補點覆蓋，但在建筑密集的中心城區，雖然宏基站的站間距已經達到了極限，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，需要建設足夠多的發射點去填補這些覆蓋空洞，這對運營商站址資源獲取和傳輸接入能力提出了非常高的要求。以常規的居民樓樓面站為例，天面和租用機房是樓面站的標準配置，雖然實際建設中可以采用共天線技術、C-RAN或者一體化機柜降低資源占用，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，使網絡具備了接納微小基站的能力。采用共享市政設施的方式去快速部署以微小設備為主的街道站，在一些“梳式街巷”的密集城中村或老城商業街區，增加有源光纖分布系統、ATOM和AAU的投放比例。借助這一類設備小型化、隱蔽化和集約化的特點降低站點建設難度，進一步拓展網絡深度覆蓋的實現方式。

3.2 精準覆蓋

對于集采設備特別是天線，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，技術人員需重點解決幾個典型場景的精準覆蓋。

（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，環境相對空曠，所以橋上能接收多個來自不同小區的信號。另外，立交橋橋體本身為鋼制結構，橋底穿透損耗大，橋底信號強度也會偏弱，這時容易出現橋上橋下SINR都很差的現象。技術人員需要根據周邊宏站位置調整方向角，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，并將上下層網絡設置為共小區。這樣就能很好地控制橋上和橋下的覆蓋范圍，實現對高架橋的精準覆蓋。

（2）高層

高層覆蓋問題主要體現在樓宇中高層，尤其是窗邊能接收到附近多個室外強信號，而室內有用信號相對較弱，主導小區不明顯，SINR很差。工程上一般是在建筑的外陽面使用傳統宏站以低打高的方式覆蓋，在內陰面使用室分的窄波束天線外放方式對打覆蓋。同時還可以應用一些剛推出的創新產品，如MiANT等去提高內陰面的覆蓋質量，進一步拓展中高層深度覆蓋的范圍。在完善覆蓋的基礎上，技術人員還應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

高鐵采用專網覆蓋，對系統頻率和容量有一定規劃。一方面，為了防止大網對高鐵網絡的同頻干擾，應盡量減少高鐵沿線1 km范圍內F頻站點在高鐵線路方向上的小區數量。另一方面，由于高鐵專網宏站“之”字形覆蓋的特點，技術人員需要注意和控制特殊場合下天線覆蓋的精準度，例如高鐵和高速并排，或者是高鐵穿越村鄉鎮人口密集區等類似情況，具體如圖3所示，應盡量避免公網用戶對專網上行的干擾以及對專網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，TD-LTE需要通過許多措施來規避相鄰小區的同頻干擾，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絡結構的合理程度。重疊覆蓋率的計算與小區重疊覆蓋度有關，具體算法是利用主服小區上報的MR數據計算各次采樣對應的重疊覆蓋度，然后統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和相鄰小區滿足與信號最強小區的RSRP差值在6 dB以內，但隨著F+D雙層網部署比例的增加，需要在算法上疊加一個雙層網的判斷，目的是濾除異頻小區，只在同頻小區中計算重疊覆蓋率，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量的問題，這里面既有工參設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存在過高和過近的情況，這時就需要通過站點工參調整進行優化。在工程實踐中，技術人員一般是通過MR數據報表分析和遍歷拉網測試發現和定位重疊覆蓋度有問題的區域，然后通過現場檢查配合后臺核查，排除天線接反及小區數據制作問題，同時采用降低小區天線掛高、調整方位角或者增加下傾角等常規優化措施去降低重疊覆蓋度，完成干擾規避。對于重疊比較嚴重的站點，一般通過規劃異頻覆蓋、站址搬遷或者是宏轉微解決。

4.2 控制室分外泄

室分系統的E頻信號對于室外D頻F頻來說是優先級不同的異頻小區。室分站優先級比室外站高，當滿足A2和A4事件時，系統由室外向室內切換；當滿足A2和A5事件時，系統由室內向室外切換。這時如果室分信號在主干道上形成了外泄區域，行駛車輛中的移動終端高速開進和駛離外泄區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。因此需要通過優化室分天線點位去控制室內信號外泄強度，尤其是避免將室內信號外泄到主干道上。

4.3 整治超限站點

與2G網絡的三高整治類似，LTE網絡也需要注意控制過近站、超高站和超遠站三種超限站點在全網中的比例。通過ATOLL等仿真工具分析可知，由過近站帶來的網絡結構失衡，容易引入較大的重疊覆蓋區，導致mod3干擾增加和SINR指標下降。在規劃階段，共址建設的站點在站址繼承的過程中，容易出現過近和超高的問題。一些特殊站址，例如船港、江岸附近的站點在水面對信號的反射作用下，在遠處形成過覆蓋區域。技術人員應采用調整天線方向角，降低天線高度，調小天線下傾角的方式去整治超限站點。

4.4 后臺參數優化

技術人員可以通過灌包測試，從RNC側下發端到端的數據包給指定的測試UE接收，觀察問題小區下面是否存在下載速率異常的問題。如果定位為RAN側故障，需要核查問題小區參數配置情況，避免小區數據制作方面參數設置不一致導致基站失步或者時隙串擾問題。以華為后臺為例，重點關注PUSCH功控開關（InnerLoopPuschSwitch@UlPcAlgoSwitch）、UE最大允許發射功率（UePowerMax）、特殊子幀配比（SpecialSubframePatterns）以及服務頻點低優先級重選門限（ThrshServLow）等參數的設置值。優化小區級參數PCI，通過用戶反饋和現場拉網測試，發現PCI模三和模六干擾的相關小區，通過后臺將問題基站內兩小區PCI對調的方式增加與相鄰小區PCI的復用距離。

5 網絡SINR指標整體提升的解決思路

綜上所述，提升網絡SINR指標需要通過MR數據報表和遍歷拉網測試等方法，對問題點類型進行定位和識別。結合現場實際情況，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，消除各種導致SINR變差的因素。

6 結論

SINR值是TD-LTE網絡中體現網絡質量的重要指標，其優劣與網絡質量直接相關。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值提升的基礎上提出了整體提升的策略和解決思路，為后續在實際的網絡優化工作中的逐步應用提供技術的積累和經驗的總結。

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