1、覆蓋優化概述
良好的無線覆蓋是保障移動通信網絡質量和指標的前提,結合合理的參數配置才能得到一個高性能的無線網絡。TD-LTE網絡一般采用同頻組網,同頻干擾嚴重,良好的覆蓋和干擾控制對網絡性能意義重大。
移動通信網絡中涉及到的覆蓋問題主要表現為四個方面:覆蓋空洞、弱覆蓋、越區覆蓋和導頻污染。
無線網絡覆蓋問題產生的原因主要有如下五類:
a) 無線網絡規划准確性。無線網絡規划直接決定了后期覆蓋優化的工作量和未來網絡所能達到的最佳性能。從傳播模型選擇、傳播模型校正、電子地圖、仿真參數設置以及仿真軟件等方面保證規划的准確性,避免規划導致的覆蓋問題,確保在規划階段就滿足網絡覆蓋要求。
b) 實際站點與規划站點位置偏差。規划的站點位置是經過仿真能夠滿足覆蓋要求,實際站點位置由於各種原因無法獲取到合理的站點,導致網絡在建設階段就產生覆蓋問題。
c) 實際工參和規划參數不一致。由於安裝質量問題,出現天線掛高、方位角、下傾角、天線類型與規划的不一致,使得原本規划已滿足要求的網絡在建成后出現了很多覆蓋問題。雖然后期網優可以通過一些方法來解決這些問題,但是會大大增加項目的成本。
d) 覆蓋區無線環境的變化。一種是無線環境在網絡建設過程中發生了變化,個別區域增加或減少了建築物,導致出現弱覆蓋或越區覆蓋。另外一種是由於街道效應和水面的反射導致形成越區覆蓋和導頻污染。這種要通過控制天線的方位角和下傾角,盡量避免沿街道直射,減少信號的傳播距離
e) 增加新的覆蓋需求。覆蓋范圍的增加、新增站點、搬遷站點等原因,導致網絡覆蓋發生變化。
實際的網絡建設中,盡量從上述五個方面規避網絡覆蓋問題的產生。
2.2、覆蓋優化內容
覆蓋優化主要消除網絡中存在的四種問題:覆蓋空洞、弱覆蓋、越區覆蓋和導頻污染。覆蓋空洞可以歸入到弱覆蓋中,越區覆蓋和導頻污染都可以歸為交叉覆蓋,所以,從這個角度和現場可實施角度來講,優化主要有兩個內容:消除弱覆蓋和交叉覆蓋。
覆蓋優化目標的制定,就是結合實際網絡建設,衡量最大限度的解決上述問題的標准。
2.3、覆蓋指標分析
2.3.1、覆蓋優化目標
開展無線網絡覆蓋優化之前,首先確定優化的KPI目標,TD-LTE網絡覆蓋優化的目標KPI主要包括如下:
- RSRP:在覆蓋區域內,TD-LTE無線網絡覆蓋率應滿足RSRP > -100dBm的 概率大於98%;
2.3.2、覆蓋指標解讀
RSRP解讀:Reference signal received power (RSRP)在協議中的定義為在測量頻寬內承載RS的所有RE功率的線性平均值,參見3GPP 36.214。在UE的測量參考點為天線連接器,UE的測量狀態包括系統內、系統間的RRC_IDLE態和RRC_CONNECTED態。
在鏈路預算中,RSRP(RS信號接收功率)= RS信號發射功率+扇區側天線增益-傳播損耗-建築物穿損-人體損耗-線纜損失-陰影衰落+終端天線增益。
2.4、覆蓋優化手段
解決覆蓋的四種問題:覆蓋空洞、弱覆蓋、越區覆蓋、導頻污染(或弱覆蓋和交叉覆蓋)有如下六種手段(按優先級排):
1. 調整天線下傾角;
2. 調整天線方位角;
3. 調整RS的功率;
4. 升高或降低天線掛高;
5. 站點搬遷;
6. 新增站點或RRU。
在解決這四種問題時,優先考慮通過調整天線下傾角,再考慮調整天線的方位角,依次類推。
手段排序主要是依據對覆蓋影響的大小,對網絡性能影響的大小以及可操作性。
2.4.1、調整天線下傾角
通過調整天線下傾角可以控制天線覆蓋。在實際中,天線下傾角包含:電子下傾角和機械下傾角。電子下傾角主要通過軟件調整天線內部矩陣實現;機械下傾角通過直接調整天線整體下傾角來實現。
在實際網絡優化中,必須注意機械下傾角的度數不能超過8度,若網絡中存在機械下傾角超過8度的,必須更換為含電下傾的天線。
注意:在仿真軟件中調整下傾角沒有實際網絡優化中顯著。
基站天線下傾角和覆蓋區之間存在下圖的關系
2.4.2、調整天線方位角
通過天線原理,調整方位角后,天線主瓣和旁瓣的覆蓋都會隨着方位角發生變化。通過調整天線方位角可以控制覆蓋位置。在實際網優中,調整方位角都是通過直接調整天線實現。
2.4.3、調整RS的發射功率
在覆蓋優化過程中,當通過調整天線方位角、下傾角無法解決覆蓋問題時才考慮增大或減小RS的發射功率來解決覆蓋問題。
減小RS的發射功率常用於解決導頻污染和越區覆蓋問題,同樣也會降低室外信號對室內的深度覆蓋,在實際使用時需注意。
2.5、覆蓋優化原則
原則1:先優化RSRP,后優化RS-CINR;
原則2:覆蓋優化的兩大關鍵任務:消除弱覆蓋;消除交叉覆蓋;
原則3:優先優化弱覆蓋、越區覆蓋、再優化導頻污染;
原則4:優先調整天線的下傾角、方位角、天線掛高和遷站及加站,最后考慮調整RS的發射功率。
2.6、覆蓋問題的定義和優化方法
2.6.1、覆蓋空洞
定義:
覆蓋空洞是指在連片站點中間出現的完全沒有TD-LTE信號的區域。UE終端的靈敏度一般為-124dBm,考慮部分商用終端與測試終端靈敏度的差異,預留5dB余量,則覆蓋空洞定義為RSRP<-119dBm的區域。
解決思路:
一般的覆蓋空洞都是由於規划的站點未開通、站點布局不合理或新建建築阻擋導致。最佳的解決方案是增加站點或增加RRU,其次是調整周邊基站的工程參數和功率來盡可能的解決覆蓋空洞。
2.6.2、弱覆蓋
定義:
弱覆蓋一般是指有信號,但信號強度不能夠保證網絡能夠穩定的達到要求的KPI的情況。
在網絡優化仿真軟件中RSRP<=-100dBm的區域定義為弱覆蓋區域。
解決思路:
優先考慮調整信號最強小區的天線下傾角、方位角,增加站點或RRU,增加RS的發射功率。
2.7、覆蓋優化流程