FDD-LTE網絡下行感知速率提升方法研究

陳曉冬

摘 要 FDD-LTE網絡下行感知速率是評判4G網絡優劣的關鍵指標。本文通過對下行感知速率指標的分析，發現影響速率主要因素是信道調制方式和雙流占比，并對此提出具體的有效的感知速率提升方法。

關鍵詞 SINR;越區覆蓋;雙流占比;模三干擾;TM方式

1 感知速率指標的定義

感知速率V=Throughput數據量/Throughput數據傳輸時間。Throughput即為吞吐量，在傳輸時間內提高吞吐量即可提高感知速率。

2 影響吞吐量的因素

根據LTE協議，影響單位時間內吞吐量主要有LTE信道傳輸調制方式和天線傳輸方式。前者通過提高物理信道內傳輸編碼效率提高吞吐量，后者通過增加空間傳輸流提高吞吐量[1]。

2.1 信道調試方式

表1是協議規定UE上報CQI級數與信道調制方式的關系。基站廠家把UE的參考信號SINR值綁定CQI值，SINR越差，CQI越小，傳輸編碼效率越低，單位時間內的吞吐量越少。

表1 CQI數值對應的調制方式、編碼速率及頻譜效率

UE上報CQI級數 信道調制

方式 編碼速率*1024（bps） 頻譜效率（bit/s/Hz）

1～6 QPSK 78～602 0.1523～1.1758

7～9 16QAM 378～616 1.4766～2.4063

10～15 64QAM 466～948 2.7305～5.5547

2.2 天線傳輸方式

LTE MIMO技術利用多天線同時傳輸多路不同數據到同一用戶，增大單位時間內UE吞吐量。目前FDD-LTE多采用雙路模式發送數據，即為雙流信號。如下圖1。

圖1 雙路信號傳播示意圖

但實際中往往因為天線安裝工藝及無線環境，兩路無線信號在傳播路徑上發生變化，導致用戶只能接收到一路下行信號，造成雙流占比過低，影響吞吐量。因此，盡可能提高雙流信號占比，是提高吞吐量的有效手段[2]。

3 提升感知速率的具體方法

3.1 提升SINR值

（1）減少越區覆蓋

基站越區覆蓋不僅會重疊干擾其他基站覆蓋區域，本站信號也會分散減弱，降低SINR值。通過核查基站覆蓋的TA距離和借助MR打點圖層，能快速判斷基站覆蓋是否越區，進而下壓天線傾角控制覆蓋，提升SINR值。

（2）減少模三干擾

模三干擾是指兩個不同基站PCI的主同步信號PSS（0、1、2）相同，它們的參考信號RS的發布頻域、時間完全一致，在強度相近時會產生較大的系統內干擾，降低SINR值。

通常做法是通過路測數據修改PCI減少模三干擾，但需花費大量時間和人力。而在專業網管導出模三切換次數，通過模三切換統計方法，快速整理最佳PCI修改方案，比較方便、快捷。

（3） 減少模三干擾提升感知速率案例

1）問題描述：通過指標篩查出市環衛局基站感知速率偏低至8.89Mbps。

2）問題分析：該站雙流占比為58%以上，且98%的TA采樣點在500米范圍內，無越區覆蓋。核查負荷顯示PRB利用率較低。核查該站3個扇區的模三鄰區切換次數161161+10817+56389=228367次，如表2。

表2 該站鄰區切換情況

基站扇區 PCI模值 與模0切換次數 與模1切換次數 與模2切換次數

環衛局1小區 0 161161（同模） 16899 44797

環衛局2小區 1 25502 10817（同模） 58929

環衛局3小區 2 33852 41315 56389（同模）

分析發現：1、2小區互換PCI，模三切換次數為25502+16899+56389=98790次;1、3小區互換PCI，模三切換次數為33852+10817+44797=89466次。

3）處理過程及結果：環衛局1小區、3小區互換PCI，模三切換次數最少。更改PCI后，體驗速率由8.89Mbps提升至15.67Mbps。

3.2 提升雙流信號占比

（1） 正確連接天線

基站兩個發射口分別接到天線同一對±45°天線振子接口，使兩路信號相互正交并同時發射，保證兩路信號相同的物理覆蓋通道，從而提高雙流信號占比。具體接法如下圖2。

圖2 基站RRU與天線的接法示意圖

（2）選擇合適的TM發射模式

基站有四種發射模式：TM1，適用單天線單流傳輸場合;TM2，雙路單流傳輸，適用干擾復雜場景;TM3，開環空分復用雙流傳輸，適用高速移動場景;TM4，閉環空分復用雙流傳輸，適用信道優良場合，傳輸速率較高。

在一般無線環境中，采取TM4模式，可獲得較高的速率體驗。高鐵場景，可選擇TM3。復雜干擾環境，選擇TM2可減少丟包率。

（3）提高雙流占比提升感知速率案例

1）問題描述：蔬菜批發市場基站 1小區速率偏低至6.32Mbps。

2）問題分析：該站雙流占比偏低至16%左右，忙時平均PRB占用率僅為36%，為低負荷小區。判斷是雙流占比過低導致。

3）處理過程及結果：上站檢查天線饋線接序，發現基站RRU的1、4口分別錯誤接到天線兩個振子的+45°，而2、3口接到-45°，造成雙流信號通過不同天線振子傳輸。維護人員按圖2接法糾正后，雙流占比上升至39%左右，體驗速率上升至11.13Mbps。

4 結束語

在日常網優工作中，在確保合理設置TM方式后，保持現場正確的天線饋線接序，通過調整天線和PCI優化，減少重疊覆蓋，減少模三干擾，提升SINR值，提升雙流占比，是我們提高下行感知速率的有效方法。

參考文獻

[1] 張磊，龍青良，史文祥，等.影響LTE系統吞吐量的關鍵問題研究[C].2014信息通信網技術業務發展研討會.2014信息通信網技術業務發展研討會論文集.北京：北京通信學會，2014：242-248.

[2] 林延.TM 模式與MCS及RANK2占比關聯分析法[J].電信快報，2018（12）：35-39.