網絡結構及網內干擾(廣東公司-)

1、LTE網絡結構與網內干擾2013年3月目錄一 交流目標：二 1：了解LTE網內干擾影響；2：了解LTE網絡結構對干擾形成的影響；3：探討如何合理規(guī)劃網絡布局；目錄網內干擾的影響一 網內干擾產生的原因四 LTE網絡結構研究規(guī)劃建議與調整效果三 二 重疊覆蓋的影響Mod3干擾的影響重疊與Mod3干擾疊加的影響五 思考和后續(xù)建議LTELTE的理想與現(xiàn)實的理想與現(xiàn)實運營商下行(Mbps)下行峰值(Mbps)上行(Mbps)上行峰值(Mbps)AT&T18.657.7919.6Sprint10.332.74.49.9Verizon 14.349.38.519.7中國12.83.3同頻組網，6個干

2、擾源且距離近異頻組網，3個干擾源且距離遠同頻組網的差異同頻組網的差異采用同頻組網的情況下，雖然已經扇區(qū)化，實際上依然受到周邊6個小區(qū)的同頻干擾（正對面的兩個小區(qū)只在中線會同時干擾，其余地點只各干擾半個主小區(qū)）。采用多頻點組網，則會減少干擾源的數(shù)量，如右圖，干擾源減少為3個且都是距離較遠的，因而在小區(qū)邊緣的C/I相比于同頻復用大大增加，能增加810dB增益。同頻干擾的威力更大同頻干擾的威力更大左圖GSM測試右圖LTE測試重疊覆蓋的影響重疊覆蓋的影響- -重疊數(shù)目的影響重疊數(shù)目的影響無論是定點還是道路測試，重疊覆蓋的小區(qū)數(shù)目增加都直接導致較大的性能下降。定點測試定點測試：隨著鄰區(qū)數(shù)量增加，吞吐率下

3、降。相對于1個鄰區(qū)，每再增加1個鄰區(qū)速率約下降20%40%。25.24318.92315.39612.8211.27610.0219.03525.22413.9239.4787.2275.8924.89815.205051015202530不重疊2重疊3重疊4重疊5重疊6重疊全網綜合不同不同重重疊覆蓋對疊覆蓋對下載下載影響影響空擾下載(Mbps）50%加擾下載(Mbps）道路測試：無論是空擾、加擾，路測中隨著重疊小區(qū)數(shù)目的增加，SINR及吞吐率均下降。每增加1個重疊小區(qū)，吞吐率空擾約下降20%，加擾約下降30%SINR空擾約下降20%，加擾約下降40%重疊覆蓋的影響重疊覆蓋的影響- -重疊強度

4、的影響重疊強度的影響0510152025-12 -10-8-6-4-2024681012141618 19DL PDCP 吞吐率吞吐率主服務主服務RSRP-最強鄰區(qū)最強鄰區(qū)RSRP不同電平不同電平重疊重疊覆蓋對覆蓋對下載下載影響影響2重疊:DL PDCP THR(Mbps）3重疊:DL PDCP THR(Mbps）4重疊:DL PDCP THR(Mbps）5重疊:DL PDCP THR(Mbps）6重疊:DL PDCP THR(Mbps）利用路測海量數(shù)據(jù)進行精確分析，發(fā)現(xiàn)不論鄰區(qū)多強，只要數(shù)量增加，都會帶來速率的下降。鄰區(qū)越強，影響越大，主小區(qū)功率要超過鄰區(qū)12dB以上才基本能不受影響。按照6

5、/8/10/12dB不同門限評估全網的重疊覆蓋程度，并不會有太本質的區(qū)別。另外在測試中發(fā)現(xiàn)由于終端靈敏度的原因，當鄰區(qū)信號弱于主小區(qū)6dB后，帶來的影響趨勢開始出現(xiàn)波動，鄰區(qū)數(shù)量的增加帶來的吞吐率惡化并不一定呈線性關系。因此取嚴格的門限，增加評估時重疊小區(qū)的數(shù)量并沒有太大的意義。因此現(xiàn)網分析重疊覆蓋仍然建議以6dB為門限。目錄網內干擾的影響一 網內干擾產生的原因四 LTE網絡結構研究三 二 重疊覆蓋的影響Mod3干擾的影響重疊與Mod3干擾疊加的影響五 思考和后續(xù)建議規(guī)劃建議與調整效果Mod3Mod3干擾的影響干擾的影響Mod3干擾主要干擾干擾主要干擾CRS，因此與重疊覆蓋相比有其它特點：，因

6、此與重疊覆蓋相比有其它特點：（1）對SINR影響非常明顯，而對吞吐率影響則相對小些。（2）Mod3小區(qū)數(shù)量的增加，會導致SINR的持續(xù)惡化，但對吞吐率的影響增加量很少。（3）空擾情況下的影響比加擾情況下的影響更大。定點測試：SINR的影響：一個mod3惡化24dB，兩個mod3再惡化12dB吞吐率的影響：一個mod3下降10%，多個mod3變化不大。道路測試：SINR的影響：每增加一個mod3小區(qū)，下降均超過50%速率的影響：空擾下速率約下降2.6Mbps，加擾下約下降1Mbps。Mod3Mod3干擾的影響干擾的影響- -小區(qū)選擇方面小區(qū)選擇方面( (定點數(shù)據(jù)定點數(shù)據(jù)) )0.00%10.00

7、%20.00%30.00%40.00%50.00%60.00%70.00%80.00%90.00%100.00%1鄰0模3dB1鄰1模3dB2鄰0模3dB2鄰1模3dB2鄰2模3dB1鄰0模6dB1鄰1模6dB2鄰0模6dB2鄰1模6dB2鄰2模6dB選擇主控小區(qū)接入選擇主控小區(qū)接入的比例（加擾）的比例（加擾）0.00%10.00%20.00%30.00%40.00%50.00%60.00%70.00%80.00%90.00%100.00%1鄰0模3dB1鄰1模3dB2鄰0模3dB2鄰1模3dB2鄰2模3dB1鄰0模6dB1鄰1模6dB2鄰0模6dB2鄰1模6dB2鄰2模6dB選擇主控小區(qū)接入

8、的比例（空擾）選擇主控小區(qū)接入的比例（空擾）0.140.1450.150.1550.160.1650.171鄰0模3dB1鄰1模3dB2鄰0模3dB2鄰1模3dB2鄰2模3dB1鄰0模6dB1鄰1模6dB2鄰0模6dB2鄰1模6dB2鄰2模6dB主小區(qū)主小區(qū)ATTACH時時延（秒）延（秒）0.00%20.00%40.00%60.00%80.00%100.00%1鄰0模3dB1鄰1模3dB2鄰0模3dB2鄰1模3dB2鄰2模3dB1鄰0模6dB1鄰1模6dB2鄰0模6dB2鄰1模6dB2鄰2模6dBATTACH成功率成功率結論結論1：模三干擾對模三干擾對ATTACH成功率無影響成功率無影響結論結

9、論2：模三干擾對模三干擾對ATTACH時延無影響時延無影響結論結論3：隨著鄰區(qū)和模三干擾的增加，在主控小區(qū)強于鄰區(qū)時，會出現(xiàn)不能正常選擇主控小區(qū)接入的現(xiàn)象。因此模三干擾會影響對小區(qū)的識別，選錯小區(qū)。Mod3Mod3干擾的影響干擾的影響- -切換方面切換方面( (路測數(shù)據(jù)路測數(shù)據(jù)) ) 當目標小區(qū)存在模三干擾時，切換成功率為當目標小區(qū)存在模三干擾時，切換成功率為98.54%，略低于無模三干擾時，略低于無模三干擾時的的99.49%；正確選擇最強鄰區(qū)比例為；正確選擇最強鄰區(qū)比例為80.01%，低于無模三干擾時的，低于無模三干擾時的90.79%。 結論：對成功率略有影響，但對切換序列正確性影響較大結論

10、：對成功率略有影響，但對切換序列正確性影響較大目標小區(qū)模三干擾情況切換請求總次數(shù)切換成功次數(shù)切換失敗次數(shù)切換成功率目標小區(qū)為最強鄰區(qū)次數(shù)正確選擇最強鄰區(qū)比例有模三干擾小區(qū)651264179598.54%98.54%521080.01%80.01%無模三干擾小區(qū)838383404399.49%99.49%761190.79%90.79%目錄網內干擾的影響一 網內干擾產生的原因四 LTE網絡結構研究三 二 重疊覆蓋的影響Mod3干擾的影響重疊與Mod3干擾疊加的影響五 思考和后續(xù)建議規(guī)劃建議與調整效果n重疊覆蓋與mod3干擾的影響會互相疊加（或者可以說mod3是重疊覆蓋的一種特殊情況，此種情況下效

11、果更差。）n空擾：重疊覆蓋為2/3/4時速率分別惡化25%/39%/49%，若存在1個mod3，約疊加10%，再增加1個mod3，再疊加3%，影響越來越小。n加擾：重疊覆蓋為2/3/4時速率分別惡化45%/62%/71%，若存在1個mod3，約疊加5%，再增加1個mod3，影響不明顯。n由于mod3出現(xiàn)的概率隨重疊覆蓋度增加而增加，2/3/4重疊下出現(xiàn)mod3的概率分別為8%，27%，50%。nMod3由于出現(xiàn)概率較小，對總體網絡影響不大，但在單點如投訴處理等時候，還是要引起注意。空擾下載速率損耗 無重疊覆蓋2重疊覆蓋3重疊覆蓋4重疊覆蓋無mod3沖突0%25%39%49%1個mod3沖突36

12、%49%58%2個mod3沖突52%61%綜合0%26%42%54%加擾下載速率損耗無重疊覆蓋2重疊覆蓋3重疊覆蓋4重疊覆蓋無mod3沖突0%45%62%71%1個mod3沖突49%67%76%2個mod3沖突64%75%綜合0%45%63%73%Mod3Mod3干擾與重疊覆蓋疊加后影響干擾與重疊覆蓋疊加后影響目錄網內干擾的影響一 網內干擾產生的原因四 LTE網絡結構研究三 二 五 思考和后續(xù)建議規(guī)劃建議與調整效果重疊覆蓋多的原因重疊覆蓋多的原因1-1-高站、低下傾高站、低下傾該區(qū)域屬于密集市區(qū)，站點較密，平均站間距420米，基站偏高，平均站高42米，在西部就有A(55米)、B(53米)、C(

13、59米)3個高站，而東部D(39米)、E(45米)不算太高，下傾又很小，僅為3度，造成重疊覆蓋較多。ABCDE1小區(qū)覆蓋圖3小區(qū)覆蓋圖站點A1小區(qū)后瓣、旁瓣信號嚴重，直接干擾到后面西南方向的道路。站點A3小區(qū)覆蓋距離遠，站高36米，下傾6度，有過覆蓋。重疊覆蓋多的原因重疊覆蓋多的原因2-2-天線性能異常天線性能異常A內層覆蓋半徑：滿足室內覆蓋，預留30db傳損后半徑僅為260米外層覆蓋半徑：滿足道路覆蓋，某站點半徑可達900米基站的室內覆蓋半徑要遠遠小于室外覆蓋半徑，要保證住宅室內的連續(xù)覆蓋，就必然會在道路上造成過多的重疊。應該預留多少穿損、站間距多少才能在室內的覆蓋和重疊引起的干擾加劇之間找

14、到平衡？重疊覆蓋多的原因重疊覆蓋多的原因3-3-室內外同時覆蓋產生的矛盾室內外同時覆蓋產生的矛盾目錄網內干擾的影響一 四 LTE網絡結構研究三 二 五 思考和后續(xù)建議網內干擾產生的原因規(guī)劃建議與調整效果可以根據(jù)需要的小區(qū)吞吐量來制定對應的門限，也可以根據(jù)拐點來定，當超過110%則下載速率就一直比較小，在5Mbps左右，而縮小它則能快速提高吞吐率。全網共統(tǒng)計了1728個小區(qū)，超過110%重疊覆蓋系數(shù)的小區(qū)478個，占比27.65%。重疊覆蓋系數(shù)：物理意義表示主小區(qū)范圍內平均接收到的干擾小區(qū)數(shù)目。MR統(tǒng)計進行分析應該更準確，目前由于OMC尚無此功能，暫用測試數(shù)據(jù)代替。步驟步驟1 1：確定重疊門限通

15、過測試：確定重疊門限通過測試步驟步驟2 2：確定小區(qū)的覆蓋能力：確定小區(qū)的覆蓋能力- -通過測試通過測試步驟步驟3 3：確定站間距：確定站間距(D/R)(D/R)與重疊覆蓋的關系與重疊覆蓋的關系- -通過仿真通過仿真步驟步驟3 3：確定站間距：確定站間距(D/R)(D/R)與重疊覆蓋的關系與重疊覆蓋的關系- -通過仿真通過仿真典型蜂窩結構典型蜂窩結構面積百分比面積百分比優(yōu)化到極限的蜂窩結構優(yōu)化到極限的蜂窩結構現(xiàn)實中至少應達到的結構現(xiàn)實中至少應達到的結構D/R加權后重疊值加權后重疊值根據(jù)前面測試，重疊覆蓋系數(shù)應該小于1.1，因此從仿真可以看到對應站間距/實際小區(qū)半徑應大于0.8。步驟步驟4 4：

16、確定預留的穿損：確定預留的穿損累積室內覆蓋率累積室內覆蓋率1:穿透損耗是一個波動很大的值，不同結構、不同樓層的損耗都不相同。一座城市的穿透損耗應該呈現(xiàn)正態(tài)分布，一般在530dB之間，預留越大，室內覆蓋概率越高。很明顯，每多預留1個dB，都會嚴重影響到小區(qū)半徑的變化。以邊緣場強-105dBm為例，預留15dB穿損，室外電平需要達到-90dBm，此時對應的小區(qū)覆蓋半徑是480米；若提高到20dB，則室外電平需要達到-85dBm，測試對應的小區(qū)半徑就只有260米了。每多留1dB的穿透損耗，小區(qū)規(guī)劃半徑就縮小4050米。步驟步驟4 4：確定預留的穿損：確定預留的穿損 預留穿損越大，室內覆蓋概率越高，基

17、站建設越密集，相對于實際道路覆蓋能力而言，D/R就越小，重疊覆蓋越嚴重。 如上圖所示，穿損預留過大，超過15dB后，D/R過小，將進來干擾的急劇增加和速率的快速下降。因此建議規(guī)劃時穿損預留不要超過20dB。(以20db為例，路面實際覆蓋半徑R為900米，則D=0.56*900=500米左右為宜)預留穿損(dB)D/R室內覆蓋概率重疊度情況對應小區(qū)速率(Mbps)5dB1.5818.40%0.13 25.00 10dB1.4739.53%0.20 24.00 15dB1.0162.82%0.68 19.50 20dB0.5679.43%2.26 7.70 25dB0.189.29%5.23 2.

18、00 步驟步驟5 5：預留的穿損與重疊覆蓋關系：預留的穿損與重疊覆蓋關系目錄網內干擾的影響一 四 LTE網絡結構研究三 二 五 思考和后續(xù)建議規(guī)劃建議與調整效果網內干擾產生的原因規(guī)劃建議規(guī)劃建議 為減少重疊覆蓋，需要控制基站的覆蓋范圍，主要通過站點高度和下傾來實現(xiàn)，當發(fā)現(xiàn)D/R過小，重疊覆蓋過多時，對應通過降低站高或者下壓天線都可是實現(xiàn)信號的衰減。當站點高度增加一半，帶來信號增益3dB，當站點高度增加一倍，帶來信號增益6dB?；靖叨龋禾炀€下傾：=arctg(h/d)+/2(1)為盡量減少重疊覆蓋的干擾，站距不能太小，在保證預留給定的穿透損耗時，就以此覆蓋能力為下限。目前建議先按照密集市區(qū)取1

19、520dB，一般市區(qū)（或縣城）取15dB?？杀ＷC60%80%的室內覆蓋需求。密集市區(qū)的站間距理想值為400500米，縣城理想站間距為600700米。(2)站高對覆蓋影響最大，也最難整治，因此在規(guī)劃時根據(jù)以終為始，控制好初始站高，避免網絡不斷建設后出現(xiàn)過多高站。建議在3040米之間21232527303336394347520102030405060200米 250米 300米 350米 400米 450米 500米 550米 600米 650米 700米市區(qū)不同市區(qū)不同站距下需要的站高站距下需要的站高(米米)(3)當城市出現(xiàn)高速業(yè)務發(fā)展之后，需要進一步增加容量時，不建議再縮小站間距，而建議通過

20、增加頻點或建設街道站的方式擴容。(4)左圖主要用于判斷網絡整體是否合理，對于具體站點，由于并非典型蜂窩結構，站間距差異較大，通過與規(guī)劃建議表（右表）的差異進行優(yōu)化判決。站間距市區(qū)滿足室內覆蓋建議站高(米)天線對應規(guī)劃建議下傾-7度天線縣城滿足室內覆蓋建議站高(米)天線對應規(guī)劃建議下傾-7度天線200米21 12.0 13 9.0 250米23 11.0 14 8.0 300米25 11.0 15 8.0 350米27 10.0 17 8.0 400米30 10.0 19 8.0 450米33 10.0 21 7.0 500米36 10.0 23 7.0 550米39 10.0 25 7.0 6

21、00米43 10.0 28 8.0 650米47 10.0 31 8.0 700米52 10.0 34 8.0 750米56 10.0 38 8.0 800米62 10.0 42 8.0 850米68 10.0 46 8.0 900米74 11.0 51 8.0 規(guī)劃建議規(guī)劃建議規(guī)劃建議規(guī)劃建議- -下傾下傾 傳統(tǒng)的機械下傾天線，一般超過5度即開始變形，超過10度變形嚴重，受天線支撐臂的限制，不少天線調整到最大也達不到需要的這么大角度。因此規(guī)劃時必須選擇電調或者內置電調的天線。當波瓣較寬時，即使調整下傾角如7度（一般通用天線的垂直半功率角的1/2），信號僅比主瓣最強信號降低3db，但如果更換窄

22、波瓣天線，同樣調整7度，已經衰減12db了。同時這種天線往往是高增益天線，既能快速達到開槽效應，又能彌補主瓣方向上功率下降過快的影響，對于下傾調整來控制覆蓋的效果就會比較明顯。規(guī)劃建議規(guī)劃建議- -下傾下傾型號型號數(shù)量數(shù)量廠家廠家垂直半功率角度合適下傾MB3G-PSA4-15DT6-Y1337摩比8710ODS-090R15NT438京信8710ODS-105V15NT1748710角度 增益76-27.2077-25.7078-23.9079-24.2080-27.5081-25.9082-17.6083-12.0084-8.3085-5.6086-3.3087-1.7088-0.8089-

23、0.20900.00半功率角度繼續(xù)下壓，變化不大再下壓，反而變強可調整角度要根據(jù)具體天線型號的方向圖來確定。這里假定各廠家的窄波瓣天線大體類似。站點規(guī)劃過高案例站點規(guī)劃過高案例 永通信息廣場，3個小區(qū)站距為680/501/580米，對應前面規(guī)劃建議表，滿足覆蓋的理想站高為52/39/43米，但實際站高為76米，下傾雖然已經優(yōu)化調整到16/14/14度，實際測試過覆蓋依然較為嚴重。 其過覆蓋信號越過了第一層鄰站，與重疊覆蓋高區(qū)域吻合。紅色為重疊覆蓋高區(qū)域紅色為重疊覆蓋高區(qū)域下傾規(guī)劃偏小案例下傾規(guī)劃偏小案例東貿賓館2，站間距730米，査前面表滿足覆蓋的最高站高為56米，實際站高56米，但是下傾只有

24、6度，因此存在一定的過覆蓋。紅色為重疊覆蓋高區(qū)域紅色為重疊覆蓋高區(qū)域區(qū)域標號站高下傾角站間距規(guī)劃建議站高 需要下傾區(qū)域1(密集城區(qū))37.64 8.30 540.53 38.00 10區(qū)域4（密集/一般城區(qū)）42.93 8.49 417.60 31.00 12現(xiàn)網調整案例現(xiàn)網調整案例n 先從結構上判斷該區(qū)域大致問題根據(jù)前面的規(guī)劃建議，在當前的站間距下區(qū)域1站高基本合理，但下傾偏小。區(qū)域2則平均站高比建議站高要高不少，并且由于站點過高，其下傾就更加偏小。n 針對重疊覆蓋高的路段周邊具體站點進行詳細分析。并制定調整方案為驗證調整效果，我們區(qū)域1只調整天線、區(qū)域4只調整功率選取了現(xiàn)網重疊覆蓋較嚴重的

25、區(qū)域1和區(qū)域4進行調整實驗?，F(xiàn)網調整結果現(xiàn)網調整結果- -下傾下傾RSRP(dBm)SINR(dB)下載速率(Mbps)優(yōu)化前-77.895.9814.45優(yōu)化后-78.368.0116.88區(qū)域1調整后指標變化：區(qū)域1調整后重疊情況變化：和心北苑2調整前下傾7度和心北苑2調整后下傾10度下傾對于覆蓋控制的作用比較明顯調整前調整前調整后調整后現(xiàn)網調整結果現(xiàn)網調整結果- -功率功率區(qū)域4調整后指標變化：RSRP(dBm)SINR(dB) 下載速率(Mbps)優(yōu)化前-81.5311.2421.16優(yōu)化后-79.5810.7522.61區(qū)域4調整后重疊情況變化不大，還有惡化：景芳村調整前6.2dBm

26、單純調整功率對個別小區(qū)還是較為明顯，當對于一片區(qū)域，不如調整下傾好控制，優(yōu)化難度要大些。調整前調整前調整后調整后景芳村2調整后4.2dBm目錄網內干擾的影響一 杭州現(xiàn)網干擾情況四 LTE網絡結構研究調整效果三 二 五 思考和后續(xù)建議 廣州仍處于工程建設階段，弱覆蓋較普遍，即便如此，近期掃頻結果顯示重疊覆蓋現(xiàn)象較普遍：全網=4的重疊點占13.9%，=5的嚴重重疊點占5.3%。由于廣州還有較多站點未開通，因此弱信號區(qū)域較多，在分析網絡重疊問題時需要剔除信號低于-100dbm的弱信號路段(右上圖中紅色路段)電平強度重疊覆蓋度廣州重疊覆蓋掃頻結果廣州重疊覆蓋掃頻結果廣州華工公寓FE3為加強建筑密集區(qū)域

27、深度覆蓋或吸收更多業(yè)務，會規(guī)劃較為密集的站點，如果下傾不足，很容易造成道路上的重疊。以大學城為例，華工路段幾個站點平均站間距約250米，但下傾普遍不足，造成較嚴重的重疊覆蓋。小區(qū)名方位角(度)發(fā)射功率(dBm)站高(米) 下傾角(度)廣州華工中區(qū)FE330012306廣州華工公寓FE1109418廣州華工公寓FE32702.7418廣州大學城華工宿舍樓FE1409299廣州大學城華工宿舍樓FE21609299小區(qū)“廣州塹口碼頭FE1”站高35米，下傾已經15度，靠近珠江旁，信號經過水面的折射和反射，旁瓣越過了江面，導致沿江西路信號雜亂小區(qū)“廣州廣安大廈FE1”站高35米，下傾已經17度，由于覆

28、蓋方向高樓的鏡面反射，使得信號飄到旁瓣和遠處。水面或者建筑物玻璃鏡面反射，是大城市中造成信號雜亂、重疊覆蓋的一個重要原因。水面反射樓面反射廣州重疊覆蓋掃頻結果“廣州廣工FE1” 上站勘察主瓣方向也很空曠，沒有阻擋，但是實際測試主瓣無信號，信號反而全部集中在后瓣方向。天線波束賦形異?；蛘唠[性故障，容易造成信號不按照預期方向發(fā)射。如測試中發(fā)現(xiàn)廣州廣工站點天線信號異常集中在后瓣方向，造成路段的嚴重重疊覆蓋，更換故障天線后解決。廣州重疊覆蓋掃頻結果室外測試結果 RSRP（dBm） SINR（dB）下行速率（Mbps）上行速率（Mbps）F高干擾站開-796.413.2838.698D頻段替代-8110.718.7210.5場景室外中值電平（dBm）RSRP 50%（dBm）SINR 50%（dBm）DL THR 50%(Mbps) UL THR 50%(Mbps) 室內1 F高干擾站開 -93-1002.46.46.6D頻段替換 -95-1053.17.26.1室內2 F高干擾站開 -93-1044.7106D頻段替換 -97-1095.98.93.7室內3 F高干擾站開 -93-1070.52.15.6D頻段替換 -97-1102.78.83.5室內4 F高干擾站開 -87-955.410.398.19D