肖垂鵬

摘要：本文主要針對TD-LTE網(wǎng)絡小區(qū)重疊覆蓋的優(yōu)化展開了探討，對小區(qū)重疊覆蓋的問題作了深入的研究，提供了一系列優(yōu)化的措施，并進行了測試的分析，以期能為有關方面的需要提供有益的參考和借鑒。

關鍵詞：TD-LTE；重疊覆蓋；優(yōu)化

0引言

在TD-LTE網(wǎng)絡的建設中，通常把受到較多的同頻鄰區(qū)干擾影響且干擾較大的區(qū)域稱之為重疊覆蓋區(qū)域，而重疊覆蓋問題是影響網(wǎng)絡性能指標的因素之一，特別是在小區(qū)的重疊覆蓋問題上，因此，我們需要在TD-LTE的建設和優(yōu)化階段重點考慮?；诖?，本文就TD-LTE網(wǎng)絡小區(qū)重疊覆蓋的優(yōu)化進行了探討，相信對有關方面的需要能有一定的幫助。

1小區(qū)重疊覆蓋問題研究

1.1問題描述

TD-LTE網(wǎng)絡中，對于密集市區(qū)場景，普遍站間距小于300m，部分區(qū)域甚至小于200m，存在一個區(qū)域內有較多小區(qū)信號同時覆蓋的現(xiàn)象。如果此類小區(qū)信號強度比較接近，并且數(shù)量較多，則會造成終端無主服務小區(qū)、頻繁切換等事件發(fā)生，產(chǎn)生掉話、無法上網(wǎng)的情況，影響小區(qū)性能，對用戶感知造成嚴重影響。為減少由于小區(qū)重疊覆蓋對網(wǎng)絡產(chǎn)生的負增益，小區(qū)重疊覆蓋度這個概念被行業(yè)專家和研究人員提出，所謂重疊覆蓋度，通常定義如下：UE接收到主服務小區(qū)RSRP信號強度大于-105dBm，即RSRP_SCELL>-105dBm：同時UE監(jiān)聽到候選集中鄰區(qū)小區(qū)RSRP_NCELLt（t=[1，2，…，h]）信號強度和RSRPSCELL相差6dB內的小區(qū)總個數(shù)大于3，即滿足公式（1）：

隨著網(wǎng)絡站點規(guī)模的逐漸增加，重疊覆蓋已經(jīng)成為當前影響網(wǎng)絡感知的一個關鍵因素。本文將通過對現(xiàn)網(wǎng)重疊覆蓋進行分析，給出重疊覆蓋優(yōu)化建議，并對其效果進行驗證。

1.2現(xiàn)網(wǎng)重疊覆蓋分析

為了對現(xiàn)網(wǎng)重疊覆蓋情況進行調研分析，選取了密集市區(qū)場景下某網(wǎng)格A作為研究對象，該網(wǎng)格面積4.45km2，包含36個室外站點（宏站+微蜂窩），平均站間距約298m，選取了每天的忙時（上午8--10點，下午3-5點，晚上7-9點）進行DT（Diver Tesc）拉網(wǎng)測試。網(wǎng)格A概況如圖1所示（圖中紅色區(qū)域表示該網(wǎng)格區(qū)域，藍色圖標代表基站及對應小區(qū)）：拉網(wǎng)測試過程中基站RS功率15.2dBm，天線平均高度35m，根據(jù)TD-LTE測試規(guī)范，得到了SINR值與重疊覆蓋度關系如圖2所示

從圖2中可以看到，隨著重疊覆蓋度的增加，SINR呈現(xiàn)下降的趨勢。當重疊覆蓋度等于3的時候，SINR等于-3.8dB，重疊覆蓋度等于4的時候，SINR等于-10.2dB，隨著重疊覆蓋度增大，SINR值下降趨勢明顯。

由圖3的測試結果可以知道，隨著重疊覆蓋的增加，吞吐量呈現(xiàn)下降的趨勢，特別是當重疊覆蓋度大于2之后，下降趨勢非常明顯。

1.3重疊覆蓋判斷方法

由上文可知，重疊覆蓋對網(wǎng)絡的影響非常之大，本節(jié)重點對重疊覆蓋判斷、重疊覆蓋的計算和優(yōu)化方法進行介紹，外場測試結果及分析將在下一節(jié)探討。

首先，UE將對應的主服務小區(qū)信號強度與其監(jiān)聽到的鄰區(qū)信號強度相差3dB的鄰區(qū)小區(qū)定義為潛在服務小區(qū)。重疊覆蓋優(yōu)化方法具體流程如下：

（1）通過對現(xiàn)網(wǎng)測試數(shù)據(jù)進行分析，得出SINK值較差范圍，即SINR≤0的區(qū)域，定義該區(qū)域中有k個SINR值差點SW={SW₁，SW₂，…，SW_k}，k為SINK值差點編號；

（2）對k個SINR值差點進行分析，得到其對應的主覆蓋小區(qū)信息SCELL_k和該點對應的鄰區(qū)列表信息NCELL_k={NCELL₁，NCELL₂，…，NCELL_i}，i為該點可以監(jiān)聽到的所有鄰區(qū)編號；

（3）對SCELL_k和NCELL_k鄰區(qū)列表進行分析，得到k點對應的服務小區(qū)信號強度RSRP_SCELLK和鄰區(qū)列表中鄰區(qū)信號強度RSRP_NCELLK，計算符合該點主服務小區(qū)和各個鄰區(qū)信號強度關系“RSRP_NCELLK-RSRP_NCELLK=+dB”的所有值，統(tǒng)計得出覆蓋重疊集O={O₁，O_k，…，O_n}，n為重疊覆蓋個數(shù)。

對各個UE來說，存在一個重疊覆蓋閾值x，如果xn，即認為存在重疊覆蓋對網(wǎng)絡產(chǎn)生負增益，本文中暫定x=3。

1.4重疊覆蓋改進方法

對于SW集合不為空的時候，同時覆蓋重疊個數(shù)n也大于閾值3的情況，即認為該UE處于重疊覆蓋區(qū)域內，并且存在負增益，需要對重疊集進行優(yōu)化，具體優(yōu)化步驟如下：

（1）對于已經(jīng)確定的SINK值差點，重疊覆蓋原因是由于RSRP_NCELLK和RSRP_SCELLK兩者值差較?。?/p>

（2）對于RSRP_SCELLK≥-dBm，同時該點對應的所有RSRP_NCELLK<-90dBm，可以通過調節(jié)鄰區(qū)工參設置及發(fā)射功率，滿足RSRP_SCELLK-RSRP_NCELLK≥6；

（3）對于RSRP^SCELLK≥-90dBm，RSRP_NCELLK存在部分大于-90dBm和部分小于90dBm的情況，建議通過增加主服務小區(qū)功率RSRP_SCELLK，使其RSRP_SCELLK-MAX（RSRP_NCELLK）≥6；

（4）如果RSRP_NCELLK-RSRP_SCELLK>6，可通過切換設置，重新定義主服務小區(qū)；

（5）如果RSRP_NCELLK-RSRP_SCELLK>6，通過對鄰區(qū)信號強度進行抑制，滿RSRP_SCELLK-MAX（RSRP_NCELLK）≥6，減少重復覆蓋。

2測試分析

本節(jié)對改進的LTE小區(qū)重疊覆蓋優(yōu)化方法的吞吐量和SINR值進行了對比測試分析，參數(shù)設置如下：載波頻率E頻段，信道帶寬20MHz，小區(qū)平均間距300m。為了驗證優(yōu)化效果，選取了密集市區(qū)網(wǎng)格A進行測試，該網(wǎng)格面積4.45km2，網(wǎng)格內室外站點36個（宏站+微蜂窩），100個小區(qū)，平均站高36m，平均站間距約298m，網(wǎng)格內包含了CBD、大型綜合體、圖書館、廣場等復雜環(huán)境。

通過對主干道路和人流較大路段進行掃頻重疊覆蓋測試，對測試數(shù)據(jù)進行分析發(fā)現(xiàn)優(yōu)化前重疊覆蓋度大于3的重疊覆蓋個數(shù)為2087個，優(yōu)化前測試總共掃頻點個數(shù)為12862個，重疊覆蓋度占比16.22%。

優(yōu)化后對比測試，總共掃頻采樣點個數(shù)12799個，去除無效點2915個，優(yōu)化后重疊覆蓋度大于3的重疊覆蓋個數(shù)為1181個，重疊覆蓋度占比9 22%

改進的方法和優(yōu)化前測試結果均是由100個小區(qū)測試的統(tǒng)計平均值得到。優(yōu)化后重疊覆蓋度大于3的比例已經(jīng)小于10%。

除了重疊覆蓋度，還對優(yōu)化前后的小區(qū)下行吞吐量進行了測試分析，圖4為優(yōu)化前后吞吐量對比情況：

改進的方法和優(yōu)化前測試結果均是由100個小區(qū)進行測試的統(tǒng)計平均值得到。由圖4的對比測試結果可以知道，本文提出的小區(qū)重疊覆蓋改進提升方法對于本身下載速率低于10Mbps的情況，下行吞吐量占比平均減少了1.9%；對于10≤x<20的情況，下行吞吐量占比提高了2.57%，這是由于速率較低的小區(qū)存在的重疊覆蓋減少，此部分小區(qū)優(yōu)化后速率有了提升，大多數(shù)達到了10Mbps以上。由于本文優(yōu)化方法暫不涉及到網(wǎng)絡結構調整，對于部分站點存在的網(wǎng)絡規(guī)劃設計不合理情況，無法實踐本文提出的改進方法，故為后續(xù)速率質量提升還保留了一部分空間。

3結語

綜上所述，小區(qū)重疊覆蓋對于TD-LTE網(wǎng)絡的影響是多方面的，最主要的是對網(wǎng)絡吞吐量的影響。而TD-LTE網(wǎng)絡重疊覆蓋排查和解決是排查網(wǎng)絡問題和提升網(wǎng)絡性能的重要內容，也是TD-LTE網(wǎng)絡建設和網(wǎng)絡優(yōu)化期間的重要工作。因此，我們需要采取有效的措施進行網(wǎng)絡建設工作，以減少小區(qū)覆蓋，提高網(wǎng)絡的質量。