劉衍曉 劉述佳

摘要：LTE網(wǎng)絡建設日趨完善， LTE網(wǎng)絡用戶也已經(jīng)成為現(xiàn)網(wǎng)的主力。面對愈發(fā)復雜的無線多制式網(wǎng)絡環(huán)境，用戶感知類指標的優(yōu)化逐漸乏力，優(yōu)化空間同樣愈發(fā)受限。因此，本文從用戶感知處著手，通過深入分析，系統(tǒng)而全面的梳理了導致Rank2比例低的原因，為后續(xù)優(yōu)化工作提供了新的方向，從而進一步拓展網(wǎng)絡質(zhì)量和用戶感知的優(yōu)化空間。

關鍵詞：LTE RANK2;用戶感知;網(wǎng)絡優(yōu)化

一、研究背景

LTE網(wǎng)絡中的弱覆蓋或高干擾是影響用戶感知的常見空口問題;除此以外，例如天饋安裝錯誤或天饋故障等問題在基站安裝維護過程中亦會經(jīng)常出現(xiàn)。以上問題能夠?qū)W(wǎng)絡性能和用戶感知產(chǎn)生較大影響，同樣也是影響LTE RANK的重要因素。因此，通過對Rank2的分析和研究，可以精準定位和解決空口問題、硬件問題，進而切實提升用戶實際感知。

二、相關技術原理與影響因素

為了使得用戶感知得以提升，進一步的提升系統(tǒng)容量以及充分提高資源利用率， MIMO（Multiple Input Multiple Output）技術技術應運而生，MIMO可以帶來功率增益、復用增益、分集增益和陣列增益，同樣也是LTE RANK的重要技術依托。對于FDD MIMO主要關注復用增益和分集增益。復用增益是空間信道理論上的復用階數(shù)，也就是說復用增益可以提高信號傳輸速率。分集增益來源于空間信道理論上的分集階數(shù)，即可以提高接收端信噪比穩(wěn)定性，從而提升無線信號接收可靠性。發(fā)射分集方案同時傳輸?shù)莫毩⒌目臻g數(shù)據(jù)流個數(shù)只能為1，而空間復用方案同時傳輸?shù)莫毩⒌目臻g數(shù)據(jù)流個數(shù)可以等于或大于1。

所謂的空間復用是指在同一時頻資源上，傳輸多個空間數(shù)據(jù)流。由于空間信道的維數(shù)比單天線增加了，故空間復用能夠擴大系統(tǒng)容量，獲得復用增益。與之對應的傳輸模式有如下分類：

TM1：單天線端口傳輸（端口0），主要用于單天線傳輸場合。

TM2：開環(huán)發(fā)射分集，適用于小區(qū)邊緣信號情況復雜，干擾較大的情況

TM3：空間復用與開環(huán)發(fā)射分集自適應，適合于UE高速移動的情況。

TM4：閉環(huán)空間復用與開環(huán)發(fā)射分集自適應，適用于信道條件較好的場合，用于提高數(shù)據(jù)傳輸率。

TM5：MU-MIMO與開環(huán)發(fā)射分集自適應，主要用于提高小區(qū)容量。

TM6：單層閉環(huán)空間復用與開環(huán)發(fā)射分集自適應，主要適用于小區(qū)邊緣情況。

TM7：單流波束賦形（端口5）與開環(huán)發(fā)射分集或單天線端口傳輸（端口0）自適應，主要小區(qū)邊緣，能夠有效對抗干擾。

TM8：雙流波束賦形（端口7和端口8）或單流波束賦形（端口7或端口8）與開環(huán)發(fā)射分集或單天線端口傳輸（端口0）自適應，適用于小區(qū)邊緣或其他情況。

終端選擇RANK原理

終端上報的Rank值與無線信道質(zhì)量相關，這里的信道質(zhì)量包括兩方面：

（1）無線信號覆蓋質(zhì)量，用RSRP、SINR等指標衡量;

（2）信道相關性，目前缺少直觀的指標統(tǒng)計。相關性越小，發(fā)送數(shù)據(jù)流之間的干擾越小，進入空間復用模式的概率越大。

終端通過SINR測量及空間信道矩陣估計，計算可選Rank下的某個指標（一般為頻譜效率或信道容量），終端選擇使指標最優(yōu)的Rank進行上報。

影響RANK2比例的因素

1）無線環(huán)境影響

Rank2比例與SINR&CQI呈現(xiàn)正相關性，覆蓋越好進入Rank2比例的概率越大。當SINR較好但仍然無法進入雙碼字調(diào)度時，就要考慮是否存在信道相關性問題。

2）信道相關性影響

兩路碼字的信道相關性越低，進入空間復用的概率越高。相反兩路碼字的信道相關性越高，進入空間復用的概率越低。

以一般來看，如果從UE位置可以直視到基站天線，則信號傳播高概率屬于直射徑，兩路碼字的傳播相關性較高，進入空間復用的概率較低，一般以空曠平原和郊區(qū)環(huán)境較為常見。相反，如果從UE位置無法直接看到基站天線，則信號傳播高概率屬于多徑傳播，兩路碼字的相關性較低，一般以密集高樓的城市環(huán)境較為常見。

相關參數(shù)配置

1） TxRxMode配置

如果小區(qū)TxRxMode是1T1R模式的情況下，無法使用MIMO模式，UE無法進入發(fā)送分集或空間復用模式。一般室內(nèi)小區(qū)都采用1T1R配置，宏站配置2T2R。 需要注意：如果實際物理天線是1T1R/1T2R，配置為2T2R當然也是無效的，不會有MIMO生效。

2）MIMO自適應的影響

默認情況下，MIMO模式采用開環(huán)MIMO自適應模式。當MIMO模式采用自適應模式時，在特定情況下eNB會配置TM2模式，導致喪失復用增益。特定情況包含UE接入階段和切換到目標小區(qū)后的一段時間，待eNB檢測UE頻譜效率達到一定門限后重配置為TM3模式。

在路測場景和配置MIMO自適應模式下，切換過程對“復用增益”影響較大：源小區(qū)在下發(fā)切換重配置命令時，會配置TM模式為TM2。待UE頻譜效率達到一定門限后再重配置為TM3模式。從配置TM2到轉(zhuǎn)換TM3的這段時間內(nèi)，UE僅能使用發(fā)送分集方式（Rank2比例為0）。

告警與通道因素

1）天饋故障

小區(qū)天饋系統(tǒng)故障有可能會導致某個通道進入保護關閉狀態(tài)，小區(qū)收發(fā)模式退回到1T1R。在分析Rank2比例低時，重點關注小區(qū)告警，如射頻單元告警（駐波、通道故障）、RTWP過高告警、小區(qū)服務能力下降告警、License試運行告警、PCI沖突告警建議及時清除。

天饋故障中，還有一類是隱性天饋隱性故障導致的Rank2比例低?？梢酝ㄟ^將小區(qū)TxRxMode改為1T2R模式，分別設定不同的天線端口號，進行對比測試，確定天線性能是否正常。

2）UE天線不平衡影響

如果UE天線存在故障，導致兩路信號不平衡現(xiàn)象嚴重（兩路信號差值持續(xù)大于3db以上），會導致進入空間復用模式的概率降低。此時，需要檢查終端天線或更換天線復測。

三、總結(jié)

Rank2比例是衡量LTE用戶感知的重要指標，對于低速率差小區(qū)原因分析或識別網(wǎng)絡中天饋問題有重要的指示意義。本文從無線環(huán)境、參數(shù)配置、告警指標監(jiān)控、天線連接等方面深入分析了Rank2比例低的問題，給現(xiàn)場低速率及用戶感知差的問題排查提供了新的思路和方向。