1、FDD-LTE 模三干扰对速率影响分析及优化同频组网系统最大的挑战是邻近小区间的同频干扰,对小区边缘用户的性能将造成很大的影响。同频干扰中,由于 PCI 模三相同造成的干扰是目前最常见的一种干扰,对用户的接入、切换和速率的申请都有一定的影响。因此需要分析总结模三干扰规避原则及优化方法,为今后 FDD-LTE 网络的大规模建设提供 PCI 规划依据。一、PCI 模三干扰原理简介:1、物理小区标识 PCI(Physical Cell ID):PCI=Physical Cell ID,即物理小区 ID,是 LTE 系统中终端区分不同小区的无线信号标识(类似 CDMA 制式下的 PN)。PCI 和 R
2、S 的位置存在一定的映射关系,相同 PCI 的小区,其 RS 位置相同,在同频情况下会产生干扰。PCI=SSS 码序列 ID3+PSS 码序列 ID,PSS 码序列有 3 个,SSS 码序列有168 个,因此 PCI 取值范围为0,503共 504 个值 PCI 值是映射到 PSS、SSS 的唯一组合,其中 PSS 序列 ID 决定 RS 的分布位置 。2、 PCI 模 3 干扰:在同频组网、2X2MIMO 的配置下,eNodeB 间时间同步,PCI 模 3 相等,意味着 PSS 码序列相同,因此 RS 的分布位置和发射时间完全一致 。LTE 对下行信道的估计都是通过测量参考信号的强度和信噪比
3、来完成的,因此当两个小区的 PCI 模 3 相等时,若信号强度接近,由于 RS 位置的叠加,会产生较大的系统内干扰,导致终端测量 RS 的 SINR 值较低,我们称之为 “PCI 模 3 干扰” 。二、PCI 模三干扰表现及影响:1、PCI 模三干扰典型表现:即使在网络空载时也存在“强场强低 SINR”的区域,通常导致用户下行速率降低,严重的会导致掉线、切换失败等异常事件。PCI 模 3 典型表现如下图所示:2、现网路测评估:以近期 XX 市 LTE 试验网扫频仪路测统计数据看,模三+模六干扰占比在7%-8%左右。区域 干扰区域比例(MOD3+ MOD6) XX 6.31% XX 7.15%
4、XX 9.32% XX XX XX模三干扰会导致下行业务速率下降,无论是路测还是定点测试,下降幅度平均约 30%左右 。三、海沧新垵东社区域 PCI 模三干扰优化案例:(一)问题点一描述:UE 占用 XX 区 XX 基站 S1(PCI=163) RSRP=-93dBm SINR=-9dB,SINR 较差,邻区列表中信号较多,其中 xx 区新垵许厝 S2(PCI=124)和 xx 区新光路与阳明路 GLT S0(PCI=130)与主服务小区产生模三干扰,导致 SINR 差。XX 区新垵许厝S2(PCI=124)旁瓣信号覆盖较强导致模三干扰。 问题点一(二)问题点二描述:UE 占用 XX 区新垵东
5、社 S2(PCI=164) RSRP=-93dBm SINR=-9dB,SINR 较差,邻区列表中信号较多,其中 XX 区阳明路 110 S0(PCI=26)与主服务小区产生模三干扰。由于此处路段无较强信号持续覆盖,导致此路段信号杂乱,频繁切换严重。问题点二(三)优化方案:1、 XX区许厝S0(PCI=125) XX区许厝S2(PCI=124)PCI 互换,避开模三干扰。2、 调整XX区许厝S2(PCI=123)方位角由调整为230度调整为210度,避免沿翁角路越区覆盖。3、 调整XX区新光路与阳明路GLTS0(PCI=130 )下倾角由2+2 度调整为2+6度,功率由15.2dBm降为9.2
6、dBm,降低对主干道干扰。4、 调整XX区新光路与阳明路GLTS2(PCI=131 )下倾角由2+4 度调整为2+8度,功率由15.2dBm降为9.2dBm,降低对主干道干扰5、 调整XX区新垵东社S1(PCI=163)下倾角由4+6度调整为4+3度,强化对翁角路路面覆盖。6、 调整XX区新垵东社S2(PCI=164)方位角由250度调整为 210度下倾角由4+6 度调整为4+2度,强化对翁角路路面覆盖。(四)优化结果:问题一优化后问题一模三干扰已解决,在兴旺广场门口新垵许厝 S2(PCI=123)顺利切换到新垵东社 S1(PCI=163),下载速率未发生突变降低。问题二优化后问题二模三干扰已
7、解决,在新美路路口口新垵东社 S2(PCI=164)顺利切换到新阳模块局 S0(PCI=19),下载速率由于区域弱覆盖平滑下降。(五)问题路段优化前后主要路测指标对比:1、RSRP:优化前 RSRP 优化后 RSRP优化后手机接收电平有所增强,下行信号覆盖率有所改善。2、SINR:优化后 SINR 改善非常明显,低于-3dB 的比例从 16.86%降到 0.80%。3、 PDCP-Throughput DL:优化后 PDCP 下行吞吐率改善非常明显,低于 4M 吞吐率的比例从 55.03%降到 0.75%。(六)后续优化计划:由于翁角路新美路口的新华都购物广场和悦实广场为新垵簇最重要商业区,人
8、流量大;而主覆盖扇区新阳模块局 S0(PCI=19)和阳明路 110 的 S1(PCI=25 )存在模三和模六同频干扰,需要进一步勘察确定优化方案。四、LTE 模 3 干扰优化流程图:六、PCI 模三干扰常用优化手段:1、在规划仿真过程中结合 PCI 模 3 干扰进行评估 。PCI 规划算法通过仿真遍历评估不同 PCI 规划方案下的整网干扰情况,选出整网干扰最小的最优方案。2、N 频点组网能提供 3N 个( 频点,PCImod3)组合,比同频组网下的 PCI 规划有更大的空间,可分别在 1.8G 和 2.1G 频段开展多频点组网研究工作,包括不同系统带宽设置下的多频点组网。 3、在常规优化手段
9、难解决模三干扰情况下,室分覆盖基站、边缘覆盖微基是否为重叠覆盖问题是否存在模 3 干扰RSCP 较好而 SINR 很差是否可以通过调整天馈问题解决查找模 3 问题的小区可否更改 PCI 解决通过调整天馈降低功率等手段减小重叠覆盖小区数量否是是是检查是否有其他干扰否理论上减弱模 3 小区的信号强度,缩小其中一个可调小区的覆盖范围或改变覆盖方向,避免模 3 问题否是 更换 PCI,注意是否会导致其他区域出现模 3 问题站、深度覆盖微基站可考虑异频组网。4、严格控制覆盖 :通过调整天馈、小区间不同功率配置以严格控制覆盖,减少信号重叠区域和重叠小区数目,但本方法容易导致“覆盖-干扰” 的跷跷板效应。进
10、行网络优化时注意控制小区的覆盖范围,越区覆盖的小区很可能引起模3 干扰,也会导致重叠覆盖。5、模 3 干扰会降低吞吐量,初期网络建设进行速率优化时,影响较大,新建站时应该注意方位角的规划,避开模 3 小区。6、个别站点可通过修改 PCI 值改善模三干扰。7、密集城区宏站慎用 4 扇区和功分扇区组网方式,降低 PCI 避模三干扰规划难度。2014-5-14附录 1:LTE 的 PCI 规划-与 CDMA 的 PN 规划对比附录 2:PCI 规划中如何避免模 3、模 6 干扰、模 30 干扰:对 比 项 LTE的 PCI CDMA的 PN资 源 数 量 504512, 但 是 受 限 于 PN增
11、量 设 置 ,目 前 厦 门 可 用 PN为 256对 邻 区 关 系的 依 赖0-way/1-way邻 区 关 系 下 不 能 复 用2-ways邻 区 关 系 下 可 以 复 用O-way/1-way/2-ways邻 区 关 系下 不 可 以 复 用同 一 基 站 内不 同 扇 区 的赋 值 关 系不 仅 PCI值 不 等 , 且 模 三 值 需 要 不 等。 不 能 采 用 间 隔 168的 方 式 。仅 PN值 需 要 不 等 , 无 额 外 要 求 。间 隔 168的 规 则 为 惯 例 沿 用 并 非 技术 硬 性 要 求业 务 区 边 界场 景 有 序 协 同 规 划 即 可 ,
12、 并 无 额 外 要 求如 果 两 边 PN增 量 不 同 , 需 要 采 用PN增 量 最 小 公 倍 数 系 列 的 PN异 频 场 景 频 点 间 PCI规 划 独 立异 频 场 景 下 PN规 划 需 要 按 同 频 场景 来 规 划复 用 层 数PCI复 用 的 小 区 间 要 求 有 3层 扇 区 间隔PN复 用 的 小 区 间 要 求 有 4层 扇 区间 隔复 用 距 离 和 CDMA相 同 复 用 距 离 越 大 越 好资 源 分 组 和 CDMA相 同针 对 不 同 的 覆 盖 场 景 , 给 予 专 用的 资 源 分 组 , 最 典 型 的 分 组 就 是室 外 小 区 、
13、 室 分 小 区 和 边 界 小 区1、避免模 3 和模 6 相同的 PCI 分配到相邻:避免模 3 相同即规避相邻小区的 PSS 序列相同和相邻小区 RS 信号的频域位置相同。避免模 6 相同即规避相邻小区 RS 信号的频域位置相同。 在同频的情况下,如果单天线端口两个小区 PCI 模 6 相等或两天线端口两个小区 PCI 模 3 相等,这两个小区之间的 RS 位置也是相同的,同样会产生较严重的干扰,导致信噪比下降。 原理参考下图: 避免邻区 PCI 模 3 和模 6 相同的规划示例如下:注:规划中尽量避免相邻小区的模 3 和模 6 相同,对强干扰邻区一定要避免 PCI 模 3 相同,PCI
14、 模 3 相同时对性能有较大影响。2、避免模 30 相同的 PCI 分配到相邻:RB 分配时利用正交的 ZC 序列,这种序列用于产生 LTE 终端的上行参考信号。将这些序列编为组,记为 Group0-Group29(共 30 组),不同组代表不同的序列。规划时注意相邻小区不能使用相同的组,以保证终端的上行参考信号的正交性。上行参考信号的组号与小区 PCI 相关,组号(PCI+”设定的组号”)Mod30,通常各小区的“设定的组号”设为一致。所以只需考虑 PCI 模 30 不同即可保证小区下上行参考信号的序列不同组。原理较为复杂,本处不详细解释。建议 PCI 模 30 相同的小区间复用距离要足够远,以防出现共覆盖区的情况。避免邻区 PCI 模 30 相同的规划示例如下