FDD-LTE模三干擾對(duì)速率影響分析及優(yōu)化

1、FDD-LTE模三干擾對(duì)速率影響分析及優(yōu)化 同頻組網(wǎng)系統(tǒng)最大的挑戰(zhàn)是鄰近小區(qū)間的同頻干擾，對(duì)小區(qū)邊緣用戶的性能將造成很大的影響。同頻干擾中，由于PCI模三相同造成的干擾是目前最常見的一種干擾，對(duì)用戶的接入、切換和速率的申請(qǐng)都有一定的影響。因此需要分析總結(jié)模三干擾規(guī)避原則及優(yōu)化方法，為今后FDD-LTE網(wǎng)絡(luò)的大規(guī)模建設(shè)提供PCI規(guī)劃依據(jù)。一、PCI模三干擾原理簡介：1、物理小區(qū)標(biāo)識(shí)PCI（Physical Cell ID）：PCI=Physical Cell ID,即物理小區(qū) ID，是 LTE 系統(tǒng)中終端區(qū)分不同小區(qū)的無線信號(hào)標(biāo)識(shí)（類似 CDMA 制式下的 PN）。PCI 和 RS 的位置存在一

2、定的映射關(guān)系，相同 PCI 的小區(qū)，其 RS 位置相同，在同頻情況下會(huì)產(chǎn)生干擾。PCI=SSS碼序列ID×3+PSS碼序列ID，PSS碼序列有3個(gè)，SSS碼序列有168個(gè)，因此PCI取值范圍為0,503共504個(gè)值 PCI值是映射到PSS、SSS的唯一組合，其中PSS序列ID決定RS的分布位置 。2、 PCI 模3 干擾：在同頻組網(wǎng)、2X2MIMO的配置下，eNodeB間時(shí)間同步，PCI 模 3相等，意味著PSS碼序列相同，因此RS的分布位置和發(fā)射時(shí)間完全一致 。LTE對(duì)下行信道的估計(jì)都是通過測量參考信號(hào)的強(qiáng)度和信噪比來完成的，因此當(dāng)兩個(gè)小區(qū)的PCI 模3相等時(shí)，若信號(hào)強(qiáng)度接近，由于

3、RS位置的疊加，會(huì)產(chǎn)生較大的系統(tǒng)內(nèi)干擾，導(dǎo)致終端測量RS的SINR值較低，我們稱之為“PCI 模3干擾”。二、PCI模三干擾表現(xiàn)及影響：1、PCI模三干擾典型表現(xiàn)：即使在網(wǎng)絡(luò)空載時(shí)也存在“強(qiáng)場強(qiáng)低SINR”的區(qū)域，通常導(dǎo)致用戶下行速率降低，嚴(yán)重的會(huì)導(dǎo)致掉線、切換失敗等異常事件。PCI 模3典型表現(xiàn)如下圖所示：2、現(xiàn)網(wǎng)路測評(píng)估： 以近期XX市LTE試驗(yàn)網(wǎng)掃頻儀路測統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)看，模三+模六干擾占比在7%-8%左右。區(qū)域 干擾區(qū)域比例（MOD3+ MOD6） XX6.31% XX 7.15% XX 9.32% XX XX XX模三干擾會(huì)導(dǎo)致下行業(yè)務(wù)速率下降，無論是路測還是定點(diǎn)測試，下降幅度平均約30%

4、左右 。三、海滄新垵東社區(qū)域PCI模三干擾優(yōu)化案例：（一）問題點(diǎn)一描述：UE占用XX區(qū)XX基站S1(PCI=163) RSRP=-93dBm SINR=-9dB，SINR較差，鄰區(qū)列表中信號(hào)較多，其中xx區(qū)新垵許厝S2(PCI=124)和xx區(qū)新光路與陽明路GLT S0(PCI=130)與主服務(wù)小區(qū)產(chǎn)生模三干擾,導(dǎo)致SINR差。XX區(qū)新垵許厝S2(PCI=124)旁瓣信號(hào)覆蓋較強(qiáng)導(dǎo)致模三干擾。 問題點(diǎn)一（二）問題點(diǎn)二描述：UE占用XX區(qū)新垵東社S2(PCI=164) RSRP=-93dBm SINR=-9dB，SINR較差，鄰區(qū)列表中信號(hào)較多，其中XX區(qū)陽明路110 S0(PCI=26)與主服

5、務(wù)小區(qū)產(chǎn)生模三干擾。由于此處路段無較強(qiáng)信號(hào)持續(xù)覆蓋，導(dǎo)致此路段信號(hào)雜亂，頻繁切換嚴(yán)重。問題點(diǎn)二（三）優(yōu)化方案：1、 XX區(qū)許厝S0(PCI=125) XX區(qū)許厝S2(PCI=124)PCI互換，避開模三干擾。2、 調(diào)整XX區(qū)許厝S2（PCI=123）方位角由調(diào)整為230度調(diào)整為210度，避免沿翁角路越區(qū)覆蓋。3、 調(diào)整XX區(qū)新光路與陽明路GLTS0（PCI=130）下傾角由2+2度調(diào)整為2+6度，功率由15.2dBm降為9.2dBm，降低對(duì)主干道干擾。4、 調(diào)整XX區(qū)新光路與陽明路GLTS2（PCI=131）下傾角由2+4度調(diào)整為2+8度，功率由15.2dBm降為9.2dBm，降低對(duì)主干道干擾

6、5、 調(diào)整XX區(qū)新垵東社S1(PCI=163)下傾角由4+6度調(diào)整為4+3度，強(qiáng)化對(duì)翁角路路面覆蓋。6、 調(diào)整XX區(qū)新垵東社S2(PCI=164)方位角由250度調(diào)整為210度下傾角由4+6度調(diào)整為4+2度，強(qiáng)化對(duì)翁角路路面覆蓋。（四）優(yōu)化結(jié)果：問題一優(yōu)化后問題一模三干擾已解決，在興旺廣場門口新垵許厝S2（PCI=123）順利切換到新垵東社S1(PCI=163)，下載速率未發(fā)生突變降低。問題二優(yōu)化后問題二模三干擾已解決，在新美路路口口新垵東社S2(PCI=164)順利切換到新陽模塊局S0(PCI=19)，下載速率由于區(qū)域弱覆蓋平滑下降。（五）問題路段優(yōu)化前后主要路測指標(biāo)對(duì)比：1、RSRP: 優(yōu)

7、化前RSRP 優(yōu)化后RSRP優(yōu)化后手機(jī)接收電平有所增強(qiáng)，下行信號(hào)覆蓋率有所改善。2、SINR: 優(yōu)化后SINR改善非常明顯，低于-3dB的比例從16.86%降到0.80%。3、 PDCP-Throughput DL： 優(yōu)化后PDCP下行吞吐率改善非常明顯，低于4M吞吐率的比例從55.03%降到0.75%。（六）后續(xù)優(yōu)化計(jì)劃： 由于翁角路新美路口的新華都購物廣場和悅實(shí)廣場為新垵簇最重要商業(yè)區(qū)，人流量大；而主覆蓋扇區(qū)新陽模塊局S0(PCI=19)和陽明路110的S1（PCI=25）存在模三和模六同頻干擾，需要進(jìn)一步勘察確定優(yōu)化方案。四、LTE模3干擾優(yōu)化流程圖：RSCP較好而SINR很差通過調(diào)整天

8、饋降低功率等手段減小重疊覆蓋小區(qū)數(shù)量是是否為重疊覆蓋問題否檢查是否有其他干擾是否存在模3干擾否是更換PCI，注意是否會(huì)導(dǎo)致其他區(qū)域出現(xiàn)模3問題是 查找模3問題的小區(qū)可否更改PCI解決否是否可以通過調(diào)整天饋問題解決是理論上減弱模3小區(qū)的信號(hào)強(qiáng)度，縮小其中一個(gè)可調(diào)小區(qū)的覆蓋范圍或改變覆蓋方向，避免模3問題六、PCI模三干擾常用優(yōu)化手段：1、在規(guī)劃仿真過程中結(jié)合PCI 模3干擾進(jìn)行評(píng)估 。PCI規(guī)劃算法通過仿真遍歷評(píng)估不同PCI規(guī)劃方案下的整網(wǎng)干擾情況，選出整網(wǎng)干擾最小的最優(yōu)方案。2、N頻點(diǎn)組網(wǎng)能提供3N個(gè)(頻點(diǎn)，PCImod3)組合，比同頻組網(wǎng)下的PCI規(guī)劃有更大的空間，可分別在1.8G和2.1G

9、頻段開展多頻點(diǎn)組網(wǎng)研究工作，包括不同系統(tǒng)帶寬設(shè)置下的多頻點(diǎn)組網(wǎng)。 3、在常規(guī)優(yōu)化手段難解決模三干擾情況下，室分覆蓋基站、邊緣覆蓋微基站、深度覆蓋微基站可考慮異頻組網(wǎng)。4、嚴(yán)格控制覆蓋 ：通過調(diào)整天饋、小區(qū)間不同功率配置以嚴(yán)格控制覆蓋，減少信號(hào)重疊區(qū)域和重疊小區(qū)數(shù)目，但本方法容易導(dǎo)致“覆蓋-干擾”的蹺蹺板效應(yīng)。進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化時(shí)注意控制小區(qū)的覆蓋范圍，越區(qū)覆蓋的小區(qū)很可能引起模3干擾，也會(huì)導(dǎo)致重疊覆蓋。5、模3干擾會(huì)降低吞吐量，初期網(wǎng)絡(luò)建設(shè)進(jìn)行速率優(yōu)化時(shí)，影響較大，新建站時(shí)應(yīng)該注意方位角的規(guī)劃，避開模3小區(qū)。6、個(gè)別站點(diǎn)可通過修改PCI值改善模三干擾。7、密集城區(qū)宏站慎用4扇區(qū)和功分扇區(qū)組網(wǎng)方式，降

10、低PCI避模三干擾規(guī)劃難度。2014-5-14附錄1：LTE的PCI規(guī)劃-與CDMA的PN規(guī)劃對(duì)比附錄2：PCI規(guī)劃中如何避免模3、模6干擾、模30干擾：1、避免模 3 和模 6 相同的 PCI 分配到相鄰：避免模3相同即規(guī)避相鄰小區(qū)的PSS序列相同和相鄰小區(qū)RS信號(hào)的頻域位置相同。避免模6相同即規(guī)避相鄰小區(qū)RS信號(hào)的頻域位置相同。 在同頻的情況下，如果單天線端口兩個(gè)小區(qū)PCI模6相等或兩天線端口兩個(gè)小區(qū)PCI模3相等，這兩個(gè)小區(qū)之間的RS位置也是相同的，同樣會(huì)產(chǎn)生較嚴(yán)重的干擾，導(dǎo)致信噪比下降。 原理參考下圖： 避免鄰區(qū)PCI模3和模6相同的規(guī)劃示例如下：注：規(guī)劃中盡量避免相鄰小區(qū)的模3和模6相同，對(duì)強(qiáng)干擾鄰區(qū)一定要避免PCI模3相同，PCI模3相同時(shí)對(duì)性能有較大影響。2、避免模 30 相同的 PCI 分配到相鄰：RB分配時(shí)利用正交的ZC序列，這種序列用于產(chǎn)生LTE終端的上行參考信號(hào)。將這些序列編為組，記為Group0-Group29（共30組），不同組代表不同的序列。規(guī)劃時(shí)注意相鄰小區(qū)不能使用相同的組，以保證終端的上行參考信