河北師范大學匯華學院 張 潔
河北師范大學 李 軍
本文主要介紹了在Massive MIMO場景下,DT(Drive Test)中出現的常見的覆蓋問題及基本的優(yōu)化原則,重點分析了弱覆蓋、重疊覆蓋和越區(qū)覆蓋問題出現的原因和采取的優(yōu)化措施,以便提升5G網絡覆蓋質量和用戶的感知度。
Massive MIMO被公認為5G的關鍵特性之一,相對于傳統(tǒng)基站天線或者傳統(tǒng)一體化的有源天線,其天線陣列數量巨大、單元具備獨立收發(fā)能力。在5G建網初期,具有Massive MIMO功能的AAU被大量采用,不同類型的AAU應用于不同的覆蓋場景范圍,運營商在覆蓋優(yōu)化時需要結合DT測試數據、站點工參、天線文件、電子地圖等數據,采用最優(yōu)搜索算法計算出Massive MIMO場景下小區(qū)廣播波束的最優(yōu)模式和射頻參數建議,用以提升5G網絡覆蓋質量,增強Massive MIMO的覆蓋效果。
通過調整天線權值來改變廣播波束的水平波寬、垂直波寬、方向角和下傾角是5G Massive MIMO天線的顯著特征之一。優(yōu)化人員需要根據AAU產品的波束特性,計算出在不同覆蓋場景、數字方位角和數字傾角下,Massive MIMO AAU在空間各個角度上的天線增益,用于廣播波束Pattern的尋優(yōu),主要是能夠基于路測采集的數據和優(yōu)化目標,識別出現SSB弱覆蓋、SINR值低和重疊覆蓋的路段并通過Pattern和RF參數迭代尋優(yōu)方式來提升道路覆蓋。
NR無線優(yōu)化參數分為:
(1)UE在空閑態(tài)和連接態(tài)均使用且基于廣播信道中的SSS參數:SS-RSRP和SS-SINR。
(2)UE僅在連接態(tài)使用且基于CSI參數:CSI-RSRP和CSI-SINR。
5G采用Massive MIMO對網優(yōu)存在的影響為:鄰區(qū)關系配置更復雜;根據3D空間覆蓋配置鄰區(qū)關系;網優(yōu)參數調整更為復雜;需要考慮切換/重選參數、互操作參數、負載均衡參數;由于存在垂直覆蓋區(qū)域,增加了垂直維度干擾優(yōu)化。
表1 Massive MIMO常用的RF優(yōu)化手段
表2 弱覆蓋優(yōu)化策略
表3 重疊覆蓋優(yōu)化策略
表4 越區(qū)覆蓋優(yōu)化策略
5G Massive MIMO廣播信道的窄波束輪詢發(fā)射方式使得AAU的天線增益較傳統(tǒng)天線有了大幅提升,同時支持廣播信道外包絡Pattern多維調整,包括覆蓋場景(控制水平波束寬度和垂直波束寬度)、數字方位角和數字下傾角。當前Massive MIMO產品常用的RF優(yōu)化手段有7種,如表1所示。
DT采樣點中,主服小區(qū)SSB RSRP低于優(yōu)化目標值則滿足弱覆蓋,連續(xù)30m出現弱覆蓋認為是弱覆蓋路段。弱覆蓋會帶來SSB SINR和DT數傳速率下降,嚴重時可能導致接入失敗或掉線。引起弱覆蓋的原因如下表所示,一般需要通過增強主服小區(qū)覆蓋解決弱覆蓋路段問題,優(yōu)化弱覆蓋時需注意可能引起的重疊覆蓋或越區(qū)覆蓋。弱覆蓋優(yōu)化方法如表2所示。
DT采樣點中,與服務小區(qū)SSB RSRP差值≤9dB的鄰區(qū)數量超過2個,且鄰區(qū)和服務小區(qū)RSRP≥-105dBm,則滿足重疊覆蓋,連續(xù)30m出現重疊覆蓋認為是重疊覆蓋路段。重疊覆蓋會造成乒乓切換并導致DT速率下降,同時SSB SINR下降,與弱覆蓋一起發(fā)生時會導致無主服小區(qū),嚴重時可能導致切換失敗并掉話。一般需要通過減弱鄰區(qū)覆蓋解決重疊覆蓋問題,優(yōu)化重疊覆蓋時需注意可能引起的弱覆蓋。重疊覆蓋優(yōu)化方法如表3所示。
越區(qū)覆蓋指小區(qū)的覆蓋區(qū)域超過了規(guī)劃的范圍,在其他小區(qū)的覆蓋區(qū)域內形成不連續(xù)的主導區(qū)域。越區(qū)覆蓋會造成乒乓切換并導致DT速率下降,嚴重時可能導致掉話。引起越區(qū)覆蓋的原因及方法如表4所示。一般需要通過收縮越區(qū)小區(qū)的覆蓋范圍解決,優(yōu)化越區(qū)覆蓋時需注意可能引起的弱覆蓋。
總結:5GNR網絡覆蓋在當前階段主要采用SS-RSRP/SS-SINR進行覆蓋評估。Massive MIMO場景下的5G覆蓋優(yōu)化主要消除網絡中存在的弱覆蓋、越區(qū)覆蓋和重疊覆蓋。NR網絡一般采用同頻組網,同頻干擾嚴重。因此,掌握Massive MIMO場景下的5G覆蓋優(yōu)化策略在5G網絡建設初期就顯得尤為重要。