TD—LTE网络SINR值指标提升策略研究

龙佳杰

【摘 要】为了解决TD-LTE网络SINR提升存在瓶颈的问题，首先从指标本身的定义出发，指出影响SINR值的主要因素，之后介绍了SINR在现网中的常见问题，而后根据SINR指标劣化发生的机制，研究了基于覆盖和干扰两种场景下SINR值提升的策略，并结合网络建设的一般规律，提出了针对SINR提升的解决思路。

【关键词】SINR 深度覆盖 精准覆盖 干扰规避

1 引言

随着TD-LTE无线宽带数据业务的发展，高清、实时和大数据应用已经逐渐渗入到人们的日常生活中。LTE网络的大带宽是否能提供卓越的使用体验还需取决于端到端数据传输速率能否得到保证。测试和研究表明，如果不能提升SINR，单纯地增大RSRP并不会带来容量上的提升，所以改善SINR值对提升网络性能具有重要意义。各地在SINR指标专项优化方面积累了许多经验，但是在TD-LTE网络从热点覆盖到连续覆盖，最后向深度覆盖发展的过程中，SINR优化遇到了新的问题，面临新的挑战。

2 影响指标主要的因素

SINR是有用信号功率与干扰功率和噪声功率之和的比值，直接反映接收信号质量。由SINR的定义可知，能对SINR指标产生影响的主要有两个方面，第一方面是本小区参考信号RS的强度。强度小于-110 dBm即为弱信号覆盖，但弱信号覆盖不一定全部发生在小区边缘，在小区内部也会由于各种建筑综合体的复杂环境对信号的遮挡形成覆盖空洞。另外，室内外弱信号覆盖形成的原因不尽相同，不同场景对业务的服务质量也有特定要求，需区别分析。另一方面是系统内的干扰和噪声水平，常见于典型的干扰场景（如主干道交叉路口位置），主要涉及重叠覆盖造成的模三和模六干扰，邻区漏配、错配问题以及高站和过近站的比例过高问题，这些因素都有可能抬升系统干扰电平。

SINR指标地理化后的分布情况如图1所示：

SINR指标分布区间如表1所示：

3 基于覆盖的提升策略

3.1 深度覆盖

经过多期工程建设，TD-LTE网络已经实现了城区内的2.6G的D频连续覆盖，也针对数据的高热和高倒流进行了补点覆盖，但在建筑密集的中心城区，虽然宏基站的站间距已经达到了极限，但仍然存在许多覆盖空洞，这些覆盖空洞虽然范围不大，但对SINR的影响却非常大。在发射功率一定的前提下，为了克服高频信号绕射能力差、穿透损耗大的缺点，需要建设足够多的发射点去填补这些覆盖空洞，这对运营商站址资源获取和传输接入能力提出了非常高的要求。以常规的居民楼楼面站为例，天面和租用机房是楼面站的标准配置，虽然实际建设中可以采用共天线技术、C-RAN或者一体化机柜降低资源占用，但依然摆脱不了对最小资源的需求。3GPP R10版本以后引入了基于微小基站的HetNet架构，使网络具备了接纳微小基站的能力。采用共享市政设施的方式去快速部署以微小设备为主的街道站，在一些“梳式街巷”的密集城中村或老城商业街区，增加有源光纤分布系统、ATOM和AAU的投放比例。借助这一类设备小型化、隐蔽化和集约化的特点降低站点建设难度，进一步拓展网络深度覆盖的实现方式。

3.2 精准覆盖

对于集采设备特别是天线，水平和垂直波束宽度只适用于普通场景覆盖，如果在特殊场合使用大张角的天线有可能造成信号的过覆盖。围绕TD-LTE“大带宽，小覆盖”的特点，技术人员需重点解决几个典型场景的精准覆盖。

（1）高架桥

高架桥/人行天桥一般位于市中心繁华地带。由于桥面高于四周路面，环境相对空旷，所以桥上能接收多个来自不同小区的信号。另外，立交桥桥體本身为钢制结构，桥底穿透损耗大，桥底信号强度也会偏弱，这时容易出现桥上桥下SINR都很差的现象。技术人员需要根据周边宏站位置调整方向角，在桥附近建筑物楼顶广告或灯杆杆体上换装窄波束天线覆盖桥的上层，在桥墩、阳台安装小型天线覆盖桥的下层，并将上下层网络设置为共小区。这样就能很好地控制桥上和桥下的覆盖范围，实现对高架桥的精准覆盖。

（2）高层

高层覆盖问题主要体现在楼宇中高层，尤其是窗边能接收到附近多个室外强信号，而室内有用信号相对较弱，主导小区不明显，SINR很差。工程上一般是在建筑的外阳面使用传统宏站以低打高的方式覆盖，在内阴面使用室分的窄波束天线外放方式对打覆盖。同时还可以应用一些刚推出的创新产品，如MiANT等去提高内阴面的覆盖质量，进一步拓展中高层深度覆盖的范围。在完善覆盖的基础上，技术人员还应通过扫频清频来消除高层附近的干扰源。高层深度覆盖示意图如图2所示。

（3）高铁

高铁采用专网覆盖，对系统频率和容量有一定规划。一方面，为了防止大网对高铁网络的同频干扰，应尽量减少高铁沿线1 km范围内F频站点在高铁线路方向上的小区数量。另一方面，由于高铁专网宏站“之”字形覆盖的特点，技术人员需要注意和控制特殊场合下天线覆盖的精准度，例如高铁和高速并排，或者是高铁穿越村乡镇人口密集区等类似情况，具体如图3所示，应尽量避免公网用户对专网上行的干扰以及对专网无线资源的占用问题。

4 基于干扰的提升策略

4.1 降低重叠覆盖

由于采用同频组网，TD-LTE需要通过许多措施来规避相邻小区的同频干扰，降低重叠覆盖率是其中一种在工程中比较常用的手段。

重叠覆盖率能反映网络结构的合理程度。重叠覆盖率的计算与小区重叠覆盖度有关，具体算法是利用主服小区上报的MR数据计算各次采样对应的重叠覆盖度，然后统计重叠覆盖度不小于3的占比。过去考察重叠覆盖度，主要是看有多少个主服小区和相邻小区满足与信号最强小区的RSRP差值在6 dB以内，但随着F+D双层网部署比例的增加，需要在算法上叠加一个双层网的判断，目的是滤除异频小区，只在同频小区中计算重叠覆盖率，从而保证算法的客观性和合理性。endprint

重叠覆盖问题归根到底是站址质量的问题，这里面既有工参设置的问题也有站址继承的问题，由于牵涉到具体落地，所以每一期工程会有一定比例站点存在过高和过近的情况，这时就需要通过站点工参调整进行优化。在工程实践中，技术人员一般是通过MR数据报表分析和遍历拉网测试发现和定位重叠覆盖度有问题的区域，然后通过现场检查配合后台核查，排除天线接反及小区数据制作问题，同时采用降低小区天线挂高、调整方位角或者增加下倾角等常规优化措施去降低重叠覆盖度，完成干扰规避。对于重叠比较严重的站点，一般通过规划异频覆盖、站址搬迁或者是宏转微解决。

4.2 控制室分外泄

室分系统的E频信号对于室外D频F频来说是优先级不同的异频小区。室分站优先级比室外站高，当满足A2和A4事件时，系统由室外向室内切换；当满足A2和A5事件时，系统由室内向室外切换。这时如果室分信号在主干道上形成了外泄区域，行驶车辆中的移动终端高速开进和驶离外泄区域的时间足以引起误切换，这会直接影响道路覆盖的SINR指标。因此需要通过优化室分天线点位去控制室内信号外泄强度，尤其是避免将室内信号外泄到主干道上。

4.3 整治超限站点

与2G网络的三高整治类似，LTE网络也需要注意控制过近站、超高站和超远站三种超限站点在全网中的比例。通过ATOLL等仿真工具分析可知，由过近站带来的网络结构失衡，容易引入较大的重叠覆盖区，导致mod3干扰增加和SINR指标下降。在规划阶段，共址建设的站点在站址继承的过程中，容易出现过近和超高的问题。一些特殊站址，例如船港、江岸附近的站点在水面对信号的反射作用下，在远处形成过覆盖区域。技术人员应采用调整天线方向角，降低天线高度，调小天线下倾角的方式去整治超限站点。

4.4 后台参数优化

技术人员可以通过灌包测试，从RNC侧下发端到端的数据包给指定的测试UE接收，观察问题小区下面是否存在下载速率异常的问题。如果定位为RAN侧故障，需要核查问题小区参数配置情况，避免小区数据制作方面参数设置不一致导致基站失步或者时隙串扰问题。以华为后台为例，重点关注PUSCH功控开关（InnerLoopPuschSwitch@UlPcAlgoSwitch）、UE最大允许发射功率（UePowerMax）、特殊子帧配比（SpecialSubframePatterns）以及服务频点低优先级重选门限（ThrshServLow）等参数的设置值。优化小区级参数PCI，通过用户反馈和现场拉网测试，发现PCI模三和模六干扰的相关小区，通过后台将问题基站内两小区PCI对调的方式增加与相邻小区PCI的复用距离。

5 网络SINR指标整体提升的解决思路

综上所述，提升网络SINR指标需要通过MR数据报表和遍历拉网测试等方法，对问题点类型进行定位和识别。结合现场实际情况，从降低干扰和提升覆盖两个维度，采取图4所示的具体措施，消除各种导致SINR变差的因素。

6 结论

SINR值是TD-LTE网络中体现网络质量的重要指标，其优劣与网络质量直接相关。本文通过分析影响SINR值的主要因素，在研究基于不同因素的SINR值提升的基础上提出了整体提升的策略和解决思路，为后续在实际的网络优化工作中的逐步应用提供技术的积累和经验的总结。

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