LTE扫频仪同频干扰测量及分析解决方案

杨涛

【摘 要】

针对目前FDD-LTE网络频率使用混乱的现象，扫频仪可以准确地捕获LTE网络中实际运营的小区信息和覆盖情况，通过相关的算法分离出不同运营商的小区覆盖情况，给出各运营商自身真实的网络覆盖指标，使得运营商可以更加合理、有效地处理自身网络存在的问题。

【关键词】

LTE扫频仪 覆盖优化 同模干扰 路测 仪器仪表

1 概述

随着2013年底TDD-LTE牌照的发放，三大运营商在TDD-LTE网络建设中的频率划分已尘埃落定，但FDD牌照迟迟未能发放。考虑到建网成本、网络覆盖效果及优化的难易等问题，使用低频段成为各运营商组建FDD实验网默认的选择，以至于FDD现网中出现了不同运营商使用同一频点或邻近频点组网的现象。这种情况下，各运营商网络之间的干扰情况则日益突出，想要了解自身网络真实的覆盖情况，如重叠覆盖度、覆盖率、导频污染、SINR的分布情况等，首先要分辨出其他运营商的小区信息，进一步在覆盖分析、干扰分析中分离这些小区的影响，从而获得真实有效的分析结果。扫频仪独立于网络的特性、高速准确的检测能力、专业的分析平台可以很好的解决这些问题。本文介绍的是基于扫频仪系统平台提供的一套不同运营商同频组网的干扰测试及分析解决方案。

2 扫频仪数据采集

LTE扫频仪是一款用于无线空口信号扫频测量的接收设备，其采集的数据是同频干扰分析的数据来源，分析结果的准确与否取决于数据采集的完整性和准确性，对硬件的要求则体现在下面4个关键指标上：

（1）采样速度

在同样的采样标准要求下，硬件采样速率越快，也就意味着单位时间内测量里程越长，在相同的测量时间和里程内，采样点数也就越多，测试区域内采集的数据也就越完整，因此采样速度是体现硬件测量效率的重要指标。常规路测的车速都在40～60km/h，主城区内LTE小区的建站距离为500m左右，采样速率不高的情况下很容易错过小区的主覆盖区域，无法完整地体现小区的覆盖情况。如果按照60km/h的车速，在多频段多频点测量的前提下（3个频段共3个频点以上），采样速度在10m/s（采样间隔为500ms）左右是比较合理的采样速率。采样速度示意图如图1所示：

图1 采样速度示意图

（2）同频解析

同频解析是指在同一频点下，硬件检测出的最强小区和最弱小区的场强差值。LTE网络采用同频组网模式，同频解析能力越强意味着同频点下解出的小区数量越多，数据的准确性和完整性越高，同频解析是硬件测量能力的重要指标。目前LTE网络已经具备一定的规模，实际路测过程中每采样点单频点样本数在10个左右（即每采样点主频点小区保持在10个左右），才能相对准确的反映测试区域内的覆盖情况，小区太少容易遗漏干扰、邻区、覆盖等问题，也不能真实反映测试区域内的覆盖效果。同频解析示意图如图2所示：

图2 同频解析示意图

（3）最小检测灵敏度

最小检测灵敏度是指检测小区的最低电平值。LTE网络判断覆盖的场强电频为-105dBm，在覆盖较弱的区域，小信号的测量能力可以提高区域内干扰和覆盖问题判断的准确性，最小检测灵敏度是体现硬件检测能力的重要指标。其示意图如图3所示：

图3 最小检测电平示意图

（4）层三解码

SIB1系统消息中的MCC、MNC可直接区分小区的运营商属性，高速、准确的解析出小区的系统消息，可以直接分辨出同频点下不同运营商的小区，高速层三解码功能是不同运营商同频组网干扰测试的必要功能。其示意图如图4所示。

3 数据分析

基于扫频仪硬件采集的数据，可以通过相应的算法剥离出不同运营商在覆盖、干扰之间的相互影响。在获得了测量小区的MCC、MNC信息后，已经能够准确的判断该小区隶属于哪个运营商，进一步进行专题分析时，可通过滤除其他小区的覆盖影响，来评估某运营商自身的覆盖情况。对于CINR的计算，则需要知道本小区的RSRP和其他小区在本小区RS信号子载波上产生的总干扰，扫频仪测量方式可以通过PCI判断其他小区的RS信号有没有干扰本小区的RS，因此同频组网的前提下，共模对于RS信号的影响最大，由于扫频测量不能准确评估业务信道的干扰，所以在进行干扰计算时，可以通过干扰平均分配的方式进行SINR的计算，计算公式如下：

其中RSRP0是本小区的RSRP；I0为本小区每个子载波上受到的干扰，可由扫频仪上报的RS-CINR估算得到；M为本小区带宽内的子载波数量，N为对本小区产生干扰的其他小区数目，即干扰小区数目；RSRPn为扫频仪上报的每个干扰小区的RSRP；Wn为每个干扰小区与本小区重叠的子载波数目，通过重新计算本小区CINR值，可以在滤除其他运营商的前提下，预估自身的覆盖质量及覆盖情况，统计自身TOP1覆盖质量的改善程度。

4 解决方案

应某地市运营商邀请，在其指定区域进行了FDD的测量，测试过程中通过MCC、MNC的属性发现该区域存在多个运营商共用同一频点组网的现象，通过Eagle无线评估分析系统，根据相应的数据过滤和算法分析，对测试数据进行了重新处理，获得了该运营商实际的覆盖情况，相对于未处理前，可以明显地看出部分区域存在比较大的变化。下面从覆盖强度、重叠覆盖、CINR统计3个方面展示不同运营商同频组网的干扰测试及分析解决方案的实际效果：

（1）覆盖强度对比

如图5所示，通过场强的对比分析，可以直观的看出红色圈内该运营商的实际覆盖效果，相对于实测数据来说有所下降，表明该区域主导覆盖小区隶属于另一运营商，该运营商自身的覆盖需要加强。

（2）重叠覆盖对比

如图6所示，通过重叠覆盖的对比分析，可以直观的看出红色圈内该运营商的实际覆盖效果，相对于实测数据来说有所下降，表明该区域的重叠覆盖是比较理想的，受其他运营商覆盖的影响导致实测情况较差。

（3）CINR实测及预估对比

如图7所示，通过CINR实测及预估对比分析，可以看出红色圈内该运营商的预计覆盖效果，相对于实测数据来说有所下降，参照图5所示，判断这些区域CINR值受覆盖强度下降及共模干扰影响预测略有下降。

参考文献：

[1] 沈嘉. 3GPP长期演进技术原理与系统设计[M]. 北京： 人民邮电出版社， 2008.

[2] 胡宏林，徐景. 3GPP LTE无线链路关键技术[M]. 北京： 电子工业出版社， 2008.

[3] 周浩然. 浅谈扫频仪在LTE网络优化工作中的应用[J]. 移动通信， 2013，37（2）： 78-81.

[4] 李庆. Eagle LTE测试使用手册[Z]. 上海创远仪器技术股份有限公司， 2013.endprint

【摘 要】

针对目前FDD-LTE网络频率使用混乱的现象，扫频仪可以准确地捕获LTE网络中实际运营的小区信息和覆盖情况，通过相关的算法分离出不同运营商的小区覆盖情况，给出各运营商自身真实的网络覆盖指标，使得运营商可以更加合理、有效地处理自身网络存在的问题。

【关键词】

LTE扫频仪 覆盖优化 同模干扰 路测 仪器仪表

1 概述

随着2013年底TDD-LTE牌照的发放，三大运营商在TDD-LTE网络建设中的频率划分已尘埃落定，但FDD牌照迟迟未能发放。考虑到建网成本、网络覆盖效果及优化的难易等问题，使用低频段成为各运营商组建FDD实验网默认的选择，以至于FDD现网中出现了不同运营商使用同一频点或邻近频点组网的现象。这种情况下，各运营商网络之间的干扰情况则日益突出，想要了解自身网络真实的覆盖情况，如重叠覆盖度、覆盖率、导频污染、SINR的分布情况等，首先要分辨出其他运营商的小区信息，进一步在覆盖分析、干扰分析中分离这些小区的影响，从而获得真实有效的分析结果。扫频仪独立于网络的特性、高速准确的检测能力、专业的分析平台可以很好的解决这些问题。本文介绍的是基于扫频仪系统平台提供的一套不同运营商同频组网的干扰测试及分析解决方案。

2 扫频仪数据采集

LTE扫频仪是一款用于无线空口信号扫频测量的接收设备，其采集的数据是同频干扰分析的数据来源，分析结果的准确与否取决于数据采集的完整性和准确性，对硬件的要求则体现在下面4个关键指标上：

（1）采样速度

在同样的采样标准要求下，硬件采样速率越快，也就意味着单位时间内测量里程越长，在相同的测量时间和里程内，采样点数也就越多，测试区域内采集的数据也就越完整，因此采样速度是体现硬件测量效率的重要指标。常规路测的车速都在40～60km/h，主城区内LTE小区的建站距离为500m左右，采样速率不高的情况下很容易错过小区的主覆盖区域，无法完整地体现小区的覆盖情况。如果按照60km/h的车速，在多频段多频点测量的前提下（3个频段共3个频点以上），采样速度在10m/s（采样间隔为500ms）左右是比较合理的采样速率。采样速度示意图如图1所示：

图1 采样速度示意图

（2）同频解析

同频解析是指在同一频点下，硬件检测出的最强小区和最弱小区的场强差值。LTE网络采用同频组网模式，同频解析能力越强意味着同频点下解出的小区数量越多，数据的准确性和完整性越高，同频解析是硬件测量能力的重要指标。目前LTE网络已经具备一定的规模，实际路测过程中每采样点单频点样本数在10个左右（即每采样点主频点小区保持在10个左右），才能相对准确的反映测试区域内的覆盖情况，小区太少容易遗漏干扰、邻区、覆盖等问题，也不能真实反映测试区域内的覆盖效果。同频解析示意图如图2所示：

图2 同频解析示意图

（3）最小检测灵敏度

最小检测灵敏度是指检测小区的最低电平值。LTE网络判断覆盖的场强电频为-105dBm，在覆盖较弱的区域，小信号的测量能力可以提高区域内干扰和覆盖问题判断的准确性，最小检测灵敏度是体现硬件检测能力的重要指标。其示意图如图3所示：

图3 最小检测电平示意图

（4）层三解码

SIB1系统消息中的MCC、MNC可直接区分小区的运营商属性，高速、准确的解析出小区的系统消息，可以直接分辨出同频点下不同运营商的小区，高速层三解码功能是不同运营商同频组网干扰测试的必要功能。其示意图如图4所示。

3 数据分析

基于扫频仪硬件采集的数据，可以通过相应的算法剥离出不同运营商在覆盖、干扰之间的相互影响。在获得了测量小区的MCC、MNC信息后，已经能够准确的判断该小区隶属于哪个运营商，进一步进行专题分析时，可通过滤除其他小区的覆盖影响，来评估某运营商自身的覆盖情况。对于CINR的计算，则需要知道本小区的RSRP和其他小区在本小区RS信号子载波上产生的总干扰，扫频仪测量方式可以通过PCI判断其他小区的RS信号有没有干扰本小区的RS，因此同频组网的前提下，共模对于RS信号的影响最大，由于扫频测量不能准确评估业务信道的干扰，所以在进行干扰计算时，可以通过干扰平均分配的方式进行SINR的计算，计算公式如下：

其中RSRP0是本小区的RSRP；I0为本小区每个子载波上受到的干扰，可由扫频仪上报的RS-CINR估算得到；M为本小区带宽内的子载波数量，N为对本小区产生干扰的其他小区数目，即干扰小区数目；RSRPn为扫频仪上报的每个干扰小区的RSRP；Wn为每个干扰小区与本小区重叠的子载波数目，通过重新计算本小区CINR值，可以在滤除其他运营商的前提下，预估自身的覆盖质量及覆盖情况，统计自身TOP1覆盖质量的改善程度。

4 解决方案

应某地市运营商邀请，在其指定区域进行了FDD的测量，测试过程中通过MCC、MNC的属性发现该区域存在多个运营商共用同一频点组网的现象，通过Eagle无线评估分析系统，根据相应的数据过滤和算法分析，对测试数据进行了重新处理，获得了该运营商实际的覆盖情况，相对于未处理前，可以明显地看出部分区域存在比较大的变化。下面从覆盖强度、重叠覆盖、CINR统计3个方面展示不同运营商同频组网的干扰测试及分析解决方案的实际效果：

（1）覆盖强度对比

如图5所示，通过场强的对比分析，可以直观的看出红色圈内该运营商的实际覆盖效果，相对于实测数据来说有所下降，表明该区域主导覆盖小区隶属于另一运营商，该运营商自身的覆盖需要加强。

（2）重叠覆盖对比

如图6所示，通过重叠覆盖的对比分析，可以直观的看出红色圈内该运营商的实际覆盖效果，相对于实测数据来说有所下降，表明该区域的重叠覆盖是比较理想的，受其他运营商覆盖的影响导致实测情况较差。

（3）CINR实测及预估对比

如图7所示，通过CINR实测及预估对比分析，可以看出红色圈内该运营商的预计覆盖效果，相对于实测数据来说有所下降，参照图5所示，判断这些区域CINR值受覆盖强度下降及共模干扰影响预测略有下降。

参考文献：

[1] 沈嘉. 3GPP长期演进技术原理与系统设计[M]. 北京： 人民邮电出版社， 2008.

[2] 胡宏林，徐景. 3GPP LTE无线链路关键技术[M]. 北京： 电子工业出版社， 2008.

[3] 周浩然. 浅谈扫频仪在LTE网络优化工作中的应用[J]. 移动通信， 2013，37（2）： 78-81.

[4] 李庆. Eagle LTE测试使用手册[Z]. 上海创远仪器技术股份有限公司， 2013.endprint

【摘 要】

针对目前FDD-LTE网络频率使用混乱的现象，扫频仪可以准确地捕获LTE网络中实际运营的小区信息和覆盖情况，通过相关的算法分离出不同运营商的小区覆盖情况，给出各运营商自身真实的网络覆盖指标，使得运营商可以更加合理、有效地处理自身网络存在的问题。

【关键词】

LTE扫频仪 覆盖优化 同模干扰 路测 仪器仪表

1 概述

随着2013年底TDD-LTE牌照的发放，三大运营商在TDD-LTE网络建设中的频率划分已尘埃落定，但FDD牌照迟迟未能发放。考虑到建网成本、网络覆盖效果及优化的难易等问题，使用低频段成为各运营商组建FDD实验网默认的选择，以至于FDD现网中出现了不同运营商使用同一频点或邻近频点组网的现象。这种情况下，各运营商网络之间的干扰情况则日益突出，想要了解自身网络真实的覆盖情况，如重叠覆盖度、覆盖率、导频污染、SINR的分布情况等，首先要分辨出其他运营商的小区信息，进一步在覆盖分析、干扰分析中分离这些小区的影响，从而获得真实有效的分析结果。扫频仪独立于网络的特性、高速准确的检测能力、专业的分析平台可以很好的解决这些问题。本文介绍的是基于扫频仪系统平台提供的一套不同运营商同频组网的干扰测试及分析解决方案。

2 扫频仪数据采集

LTE扫频仪是一款用于无线空口信号扫频测量的接收设备，其采集的数据是同频干扰分析的数据来源，分析结果的准确与否取决于数据采集的完整性和准确性，对硬件的要求则体现在下面4个关键指标上：

（1）采样速度

在同样的采样标准要求下，硬件采样速率越快，也就意味着单位时间内测量里程越长，在相同的测量时间和里程内，采样点数也就越多，测试区域内采集的数据也就越完整，因此采样速度是体现硬件测量效率的重要指标。常规路测的车速都在40～60km/h，主城区内LTE小区的建站距离为500m左右，采样速率不高的情况下很容易错过小区的主覆盖区域，无法完整地体现小区的覆盖情况。如果按照60km/h的车速，在多频段多频点测量的前提下（3个频段共3个频点以上），采样速度在10m/s（采样间隔为500ms）左右是比较合理的采样速率。采样速度示意图如图1所示：

图1 采样速度示意图

（2）同频解析

同频解析是指在同一频点下，硬件检测出的最强小区和最弱小区的场强差值。LTE网络采用同频组网模式，同频解析能力越强意味着同频点下解出的小区数量越多，数据的准确性和完整性越高，同频解析是硬件测量能力的重要指标。目前LTE网络已经具备一定的规模，实际路测过程中每采样点单频点样本数在10个左右（即每采样点主频点小区保持在10个左右），才能相对准确的反映测试区域内的覆盖情况，小区太少容易遗漏干扰、邻区、覆盖等问题，也不能真实反映测试区域内的覆盖效果。同频解析示意图如图2所示：

图2 同频解析示意图

（3）最小检测灵敏度

最小检测灵敏度是指检测小区的最低电平值。LTE网络判断覆盖的场强电频为-105dBm，在覆盖较弱的区域，小信号的测量能力可以提高区域内干扰和覆盖问题判断的准确性，最小检测灵敏度是体现硬件检测能力的重要指标。其示意图如图3所示：

图3 最小检测电平示意图

（4）层三解码

SIB1系统消息中的MCC、MNC可直接区分小区的运营商属性，高速、准确的解析出小区的系统消息，可以直接分辨出同频点下不同运营商的小区，高速层三解码功能是不同运营商同频组网干扰测试的必要功能。其示意图如图4所示。

3 数据分析

基于扫频仪硬件采集的数据，可以通过相应的算法剥离出不同运营商在覆盖、干扰之间的相互影响。在获得了测量小区的MCC、MNC信息后，已经能够准确的判断该小区隶属于哪个运营商，进一步进行专题分析时，可通过滤除其他小区的覆盖影响，来评估某运营商自身的覆盖情况。对于CINR的计算，则需要知道本小区的RSRP和其他小区在本小区RS信号子载波上产生的总干扰，扫频仪测量方式可以通过PCI判断其他小区的RS信号有没有干扰本小区的RS，因此同频组网的前提下，共模对于RS信号的影响最大，由于扫频测量不能准确评估业务信道的干扰，所以在进行干扰计算时，可以通过干扰平均分配的方式进行SINR的计算，计算公式如下：

其中RSRP0是本小区的RSRP；I0为本小区每个子载波上受到的干扰，可由扫频仪上报的RS-CINR估算得到；M为本小区带宽内的子载波数量，N为对本小区产生干扰的其他小区数目，即干扰小区数目；RSRPn为扫频仪上报的每个干扰小区的RSRP；Wn为每个干扰小区与本小区重叠的子载波数目，通过重新计算本小区CINR值，可以在滤除其他运营商的前提下，预估自身的覆盖质量及覆盖情况，统计自身TOP1覆盖质量的改善程度。

4 解决方案

应某地市运营商邀请，在其指定区域进行了FDD的测量，测试过程中通过MCC、MNC的属性发现该区域存在多个运营商共用同一频点组网的现象，通过Eagle无线评估分析系统，根据相应的数据过滤和算法分析，对测试数据进行了重新处理，获得了该运营商实际的覆盖情况，相对于未处理前，可以明显地看出部分区域存在比较大的变化。下面从覆盖强度、重叠覆盖、CINR统计3个方面展示不同运营商同频组网的干扰测试及分析解决方案的实际效果：

（1）覆盖强度对比

如图5所示，通过场强的对比分析，可以直观的看出红色圈内该运营商的实际覆盖效果，相对于实测数据来说有所下降，表明该区域主导覆盖小区隶属于另一运营商，该运营商自身的覆盖需要加强。

（2）重叠覆盖对比

如图6所示，通过重叠覆盖的对比分析，可以直观的看出红色圈内该运营商的实际覆盖效果，相对于实测数据来说有所下降，表明该区域的重叠覆盖是比较理想的，受其他运营商覆盖的影响导致实测情况较差。

（3）CINR实测及预估对比

如图7所示，通过CINR实测及预估对比分析，可以看出红色圈内该运营商的预计覆盖效果，相对于实测数据来说有所下降，参照图5所示，判断这些区域CINR值受覆盖强度下降及共模干扰影响预测略有下降。

参考文献：

[1] 沈嘉. 3GPP长期演进技术原理与系统设计[M]. 北京： 人民邮电出版社， 2008.

[2] 胡宏林，徐景. 3GPP LTE无线链路关键技术[M]. 北京： 电子工业出版社， 2008.

[3] 周浩然. 浅谈扫频仪在LTE网络优化工作中的应用[J]. 移动通信， 2013，37（2）： 78-81.

[4] 李庆. Eagle LTE测试使用手册[Z]. 上海创远仪器技术股份有限公司， 2013.endprint