LTE同频邻区干扰分析20160307.docx

LTE同频邻区干扰分析1 问题描述2014年2月12日为YT移动4G演示日，11日对各个营业厅演示点进行保障性测试发现，YT市MP区LDH051001H_交运公司-61路车站基站覆盖的神州行移动营业厅，使用4G手机测速速率在30Mbps左右。经过现场勘察，该演示点位于两个扇区重叠覆盖区域，如下图所示：图1.问题营业厅位置图在神州行移动营业厅演示点测试时有较强的邻区信号，主服务小区3扇区RSRP为-78，SINR为21，而邻小区1扇区RSRP为-81，邻小区2扇区RSRP为-91，此时下载速率为33Mbps；闭掉1、2扇区后平均速率为94Mbps，SINR为27。低速率问题定位为同频干扰所致。2 问题分析与定位2.1 告警查询无。2.2 测试分析2.2.1 测试设备表 1 测试设备设备名称设备信息备注笔记本电脑一台用于承载所有软件的运行D2测试手机一部4G TD-LTE测试终端带有license信息MIFI一部4G TD-LTE测试终端带有license信息USIM卡一张中国移动提供的4G TD-LTE测试卡GENEX probe华为测试软件测试设备详细信息如表1所示，该表格包括所有测试所需的硬件和软件设备。2.2.2 测试一（同站干扰测试）测试地点：MP区神州营业厅，由LDH051001H_交运公司-61路车站覆盖；场景描述：测试点位于1、3扇区中间位置，距离站点50米；测试方案：后台闭站配合前台做定点测试。测试结果如下：指标序号主服务小区RSRP邻区一RSRP邻区二RSRP速率（Mbps）备注1-79.38-83.00-89.1332.94不闭站2-78.75-82.8836.8闭站（1）3-79.48-88.7551.4闭站（2）4-79.8894.2闭站（3） 图1、测试1和测试2速率与邻区截图 图2、测试3和测试4速率与邻区截图根据测试结果可知，不闭站的情况下在测试地点能够接收到三个扇区的信号，速率为33Mbps，通过闭邻区操作，邻区数目逐渐减少，速率提升至93Mbps。说明同站扇区之间存在一定的重叠覆盖区域，在该区域内受同频干扰导致速率骤降。2.2.3 测试二（异站干扰测试）测试地点：MP区综合楼营业厅；场景描述：周围基站分布密集，测试点信号复杂；测试方案：后台闭站配合前台做定点测试。指标序号主服务小区RSRP邻区一RSRP邻区二RSRP邻区三RSRP邻区四RSRP速率（Mbps）备注1-103.38-117.38-118.75-115.37-108.2626.20不闭站2-104.52-116.23-115.41-109.6933.64闭站（1）3-103.87-108.85-117.3642.17闭站（2）4-103.78-109.5943.70闭站（3）5-103.7556.75闭站（4）注：此测试点的无线环境较差。图3、闭站前速率与邻区情况截图图4、闭站后速率与邻区情况截图根据测试结果可知，测试点接收到的邻区信号强度与邻区数目的不同，对速率会有较大影响。邻区个数越多对服务扇区的吞吐率影响越大，邻区信号与服务小区越接近对服务扇区的吞吐率影响越大。2.2.4 测试三（修改天线权值测试）测试地点：LDH05C083H_宏业机械园站点附近；场景描述：两个扇区夹角位置；测试方案：通过修改天线权值，改变波瓣宽度，测试修改前后对速率的影响。指标序号主服务小区RSRP邻区一RSRP邻区二RSRP速率（Mbps）天线权值是否修改备注1-82.00-88.63-81.5026.1不修改不闭站2-81.88-94-10332.761修改不闭站3-82.6-99.38-141.039.61、2修改不闭站图5、天线权值修改测试-速率与邻区关系截图由测试一的结果可知，重叠覆盖区域内干扰较大，因此测试三的方案为：把干扰小区的天线权值进行了修改，减少波瓣宽度，减少重叠覆盖区域，从根本上避免了同频干扰。速率也得到了提升。波形覆盖变化如下图所示： 图八、天线权值修改前后的波形效果图天线权值信息修改为：天线型号(MODELNO)下倾角度(TILT)赋型后波束宽度(BEAMWIDTH)频段(BAND)极化方式(POLARMODE)振子单元波束宽度(ELMTBMWTH)ANJIEXIN-D6303821002.2.5 测试四（功率调整测试）测试地点：LDH050126H_创进站点附近；场景描述：两个扇区夹角位置；测试方案：降低邻区3dbm功率，测试对主服务小区速率的影响。指标序号主服务小区RSRP邻区一RSRP速率（Mbps）修改功率1-72.38-72.7534.3无2-70.1-77.345.5邻区降3dbm图6、功率调整测试-速率与邻区关系截图通过测试四可知，降低相邻干扰小区功率可以减少对本服务小区的干扰，进而提升本服务小区的速率。2.2.6 测试五（虚拟用户加载测试）测试地点：神州营业厅，由LDH051001H_交运公司-61路车站覆盖；场景描述：测试点位于1、3扇区中间位置，距离站点50米；测试方案：通过OMC模拟50%和100%加载进行如下测试：测试场景（扇区1 PCI=93,扇区2 PCI=94，服务小区 扇区3 PCI=95）1关闭邻小区PCI=94，PCI=93小区空载2关闭邻小区PCI=94，PCI=93小区加载50%3关闭邻小区PCI=94，PCI=93小区加载100%4关闭邻小区PCI=93，PCI=94小区空载5关闭邻小区PCI=93，PCI=94小区加载50%6关闭邻小区PCI=93，PCI=94小区加载100%7同时开启小区PCI=93和PCI=94，且小区加载50%8同时开启小区PCI=93和PCI=94，且小区加载100%9关闭邻小区PCI=93,9410开启邻小区PCI=93,94且空载测试结果如下：RSRPSINR邻区RSRP吞吐率IBLER code0MCS1-77.5721.16-84.3533.734.3615.442-76.189.58-83.4626.769.9721.43-77.415.15-83.0426.2610.0121.264-77.0526.34-87.3647.842.3819.825-77.1415.09-87.9936.496.7415.886-74.8915.21-90.5838.829.0518.157-75.6811.03-88.7430.087.6913.358-78.944.91-88.9525.999.9420.629-77.6629.2/88.280.5126.6710-77.0422.91-90.1637.743.9114.93于此同时，后台启动IFTS跟踪任务，以便定位和分析问题。由测试五结果可知，扇区1和扇区2对测试点都有较大程度的影响，扇区1由于交叠影响更大。加载情况下，CRS的SINR可以比较真实的反映数据区域SINR。通过IFTS后台跟踪的数据分析，终端无法解析下行数据时，会反馈NACK，随干扰增加，误包增大，终端反馈的NACK比例增加，基站侧在保证误包10%收敛的情况下降低MCS，从而降低速率，如下图所示：IFTS分析ACK/NACK总次数NACK的TBNACK比例吞吐率关闭邻小区PCI=94，PCI=93小区空载25262489.82%33.73关闭邻小区PCI=93，PCI=94小区空载22641838.08%47.84关闭邻小区PCI=93,94970171.75%88.28开启邻小区PCI=93,94且空载260026210.08%37.742.3 同频邻区干扰原理分析图六、信道干扰情况解析图由上图可以看出，同站邻区由于PCI mod3错开，对于CRS受到的干扰不明显，故SINR和CQI（Channel Quality Identify）都影响有限，但对于业务信道影响较为明显。在重叠覆盖区域，同频邻区RS信号会对服务小区的数据业务造成干扰，而对CQI影响不严重。邻区干扰会导致服务小区严重干扰外环调整降低MCS，最终导致速率降低。我们用业界各公司通用的AMC(自适应调制编码)原理来解释这个现象：CQI+CQI=CQI Final 映射MCSeNodeB会综合考虑终端测量上报的CQI以及终端解析数据能力对应值 （CQI）来决定下发的MCS，而MCS与速率呈现正比关系。真正与吞吐率成正比关系的是MCS，而MCS是由CQI决定的，CQI 本质就是数据区域SINRDATA。我们根据协议36.213计算得到如下表格：MCS调制方式频谱效率吞吐率损失0 QPSK0.2344-95.78%1QPSK0.3057-94.50%2QPSK0.377-93.21%3QPSK0.4893-91.19%4QPSK0.6016-89.17%5QPSK0.7393-86.69%6QPSK0.877-84.21%7QPSK1.0264-81.52%8QPSK1.1758-78.83%9QPSK1.3262-76.12%10 16QAM1.3262-76.12%1116QAM1.4766-73.42%1216QAM1.69535-69.48%1316QAM1.9141-65.54%1416QAM2.1602-61.11%1516QAM2.4063-56.68%1664QAM2.4063-56.68%1764QAM2.5684-53.76%1864QAM2.7305-50.84%1964QAM3.0264-45.52%2064QAM3.3223-40.19%2164QAM3.6123-34.97%2264QAM3.9023-29.75%2364QAM4.21285-24.16%2464QAM4.5234-18.57%2564QAM4.8193-13.24%2664QAM5.1152-7.91%2764QAM5.33495-3.96%2864QAM5.55470.00%从交运公司61路站点测试log上可以看出，MCS从27降低到13，降低了14阶，频谱效率从5.33495降到了1.9141，则吞吐率会至少降低：5.33495-1.91415.33495100%=64.1%而该站点平均速率实测是从94Mbps降低到33Mbps，降低约64.89%，理论计算与实际测试数据基本一致。同频干扰问题现象是无主小区，本质就是重叠覆盖过度问题。3 解决方案同频干扰的本质是重叠覆盖过度问题，从根本上控制每个基站的覆盖范围，才能避免同频干扰的问题，主要的解决方案有：（1）工参核查，主要是方位角、下倾角、站高、站间距重点排查，问题站点推动客户解决；（2）工程建设质量把控，必须严格按照设计图纸进行施工，对于不符合要求的施工必须进行整改；（3）RF优化，调整方位角、下倾角，避免直接在主要道路上信号深度交叠；（4）PCI冲突检测，修改PCI避免邻近站模三冲突，减少重叠覆盖，降低模三干扰几率；（5）特殊场景可以采用闭站、降功率、修改天线权值、开启波束赋型等方法控制越区降低重叠覆盖区域；（6）修改切换参数，如增大切换迟滞系数，可以降低乒乓切换，在一定程度上能够降低同频干扰带来的影响。（7）LTE制式下同频干扰成为商用情形下提升速率尤其是边缘速率所要解决的主要问题，华为提升速率尤其边缘速率的技术主要有： CA 自适应ICIC； 频率选择性调度FSS； 智能动态载波调度IDCS COMP； PCI冲突检测与自优化； MRO；4