Massive MIMO場景下的覆蓋優化策略

河北師范大學匯華學院 張 潔

河北師范大學 李 軍

本文主要介紹了在Massive MIMO場景下，DT（Drive Test）中出現的常見的覆蓋問題及基本的優化原則，重點分析了弱覆蓋、重疊覆蓋和越區覆蓋問題出現的原因和采取的優化措施，以便提升5G網絡覆蓋質量和用戶的感知度。

Massive MIMO被公認為5G的關鍵特性之一，相對于傳統基站天線或者傳統一體化的有源天線，其天線陣列數量巨大、單元具備獨立收發能力。在5G建網初期，具有Massive MIMO功能的AAU被大量采用，不同類型的AAU應用于不同的覆蓋場景范圍，運營商在覆蓋優化時需要結合DT測試數據、站點工參、天線文件、電子地圖等數據，采用最優搜索算法計算出Massive MIMO場景下小區廣播波束的最優模式和射頻參數建議，用以提升5G網絡覆蓋質量，增強Massive MIMO的覆蓋效果。

通過調整天線權值來改變廣播波束的水平波寬、垂直波寬、方向角和下傾角是5G Massive MIMO天線的顯著特征之一。優化人員需要根據AAU產品的波束特性，計算出在不同覆蓋場景、數字方位角和數字傾角下，Massive MIMO AAU在空間各個角度上的天線增益，用于廣播波束Pattern的尋優，主要是能夠基于路測采集的數據和優化目標，識別出現SSB弱覆蓋、SINR值低和重疊覆蓋的路段并通過Pattern和RF參數迭代尋優方式來提升道路覆蓋。

1 覆蓋優化策略

1.1 NR覆蓋優化參數

NR無線優化參數分為：

（1）UE在空閑態和連接態均使用且基于廣播信道中的SSS參數：SS-RSRP和SS-SINR。

（2）UE僅在連接態使用且基于CSI參數：CSI-RSRP和CSI-SINR。

5G采用Massive MIMO對網優存在的影響為：鄰區關系配置更復雜；根據3D空間覆蓋配置鄰區關系；網優參數調整更為復雜；需要考慮切換/重選參數、互操作參數、負載均衡參數；由于存在垂直覆蓋區域，增加了垂直維度干擾優化。

表1 Massive MIMO常用的RF優化手段

表2 弱覆蓋優化策略

表3 重疊覆蓋優化策略

表4 越區覆蓋優化策略

1.2 覆蓋優化手段

5G Massive MIMO廣播信道的窄波束輪詢發射方式使得AAU的天線增益較傳統天線有了大幅提升，同時支持廣播信道外包絡Pattern多維調整，包括覆蓋場景（控制水平波束寬度和垂直波束寬度）、數字方位角和數字下傾角。當前Massive MIMO產品常用的RF優化手段有7種，如表1所示。

2 特殊場景優化

2.1 弱覆蓋優化

DT采樣點中，主服小區SSB RSRP低于優化目標值則滿足弱覆蓋，連續30m出現弱覆蓋認為是弱覆蓋路段。弱覆蓋會帶來SSB SINR和DT數傳速率下降，嚴重時可能導致接入失敗或掉線。引起弱覆蓋的原因如下表所示，一般需要通過增強主服小區覆蓋解決弱覆蓋路段問題，優化弱覆蓋時需注意可能引起的重疊覆蓋或越區覆蓋。弱覆蓋優化方法如表2所示。

2.2 重疊覆蓋優化

DT采樣點中，與服務小區SSB RSRP差值≤9dB的鄰區數量超過2個，且鄰區和服務小區RSRP≥-105dBm，則滿足重疊覆蓋，連續30m出現重疊覆蓋認為是重疊覆蓋路段。重疊覆蓋會造成乒乓切換并導致DT速率下降，同時SSB SINR下降，與弱覆蓋一起發生時會導致無主服小區，嚴重時可能導致切換失敗并掉話。一般需要通過減弱鄰區覆蓋解決重疊覆蓋問題，優化重疊覆蓋時需注意可能引起的弱覆蓋。重疊覆蓋優化方法如表3所示。

2.3 越區覆蓋優化

越區覆蓋指小區的覆蓋區域超過了規劃的范圍，在其他小區的覆蓋區域內形成不連續的主導區域。越區覆蓋會造成乒乓切換并導致DT速率下降，嚴重時可能導致掉話。引起越區覆蓋的原因及方法如表4所示。一般需要通過收縮越區小區的覆蓋范圍解決，優化越區覆蓋時需注意可能引起的弱覆蓋。

總結：5GNR網絡覆蓋在當前階段主要采用SS-RSRP/SS-SINR進行覆蓋評估。Massive MIMO場景下的5G覆蓋優化主要消除網絡中存在的弱覆蓋、越區覆蓋和重疊覆蓋。NR網絡一般采用同頻組網，同頻干擾嚴重。因此，掌握Massive MIMO場景下的5G覆蓋優化策略在5G網絡建設初期就顯得尤為重要。