TD-LTE无线网络痛点分析优化

王锐（中国移动通信集团有限公司河北分公司，石家庄 050021）

TD-LTE无线网络痛点分析优化

王锐
（中国移动通信集团有限公司河北分公司，石家庄 050021）

摘 要本文主要从网络结构的合理性、劣化小区的控制、容量与日俱增引起的网络负荷、多频段所带来的网络干扰这4个方面，进行详尽的分析，并指出优化关键点所在，从而更好的提升网络质量。

关键词网络结构；劣化小区；高负荷；干扰

1　网络结构的合理性

随着TD-LTE网络建设的不断推进，网络规模正在逐步扩大，由于过快的发展，网络结构不合理而引发的网络质量问题也屡见不鲜。

1.1网络结构的理解

在TD-LTE网络中，重叠覆盖的高低决定了SINR的状况，而制约重叠覆盖的因素又主要由天馈的俯仰角、方位角而定。但俯仰角、方位角具体设置多少，又是由天线挂高、基站间距离以及基站分布决定，这就是网络结构。

1.2如何评估网络结构

在我们实际的工作中，主要从4个方面评判网络结构的好与坏：基站站间距、天线挂高、覆盖分析、F/D频段组网方式。下面就对这几个方面逐一分析。

1.2.1 基站站间距

站点分布不合理易造成弱覆盖、过覆盖、重叠覆盖等结构问题，进而影响网络质量。对站间距评估，利用站址计算工具，对市区宏站的平均站间距进行计算。现阶段，宏观上，和中国移动集团公司要求的主城区平均站间距小于500 m进行对比，发现基站建设中存在的不足；微观上，对市区按照最小站间距小于150 m为“间距过小”，D频段最大站间距大于600 m，F频段最大站间距大于700 m为“间距过大”进行核查统计，发现问题基站，进而指导下一步网络建设。此外，注意站间距合理值要依时而定，不同发展阶段，站间距的合理值是不一样的，与此同时，由于不同频段的覆盖性能不一，所以F频段站间距和D频段的站间距合理值同样存在偏差。

1.2.2 天线挂高

站点过低易造成局部区域弱覆盖，降低网络资源利用率，站点过高容易导致小区越区覆盖或重叠覆盖严重等问题。通过工程参数总表，筛选出站高小于15 m或站高大于50 m的基站，建议进行工程整改或增加周边站点密度解决，从而更有效的控制覆盖，降低网络干扰或弥补覆盖不足问题。

1.2.3 覆盖分析

拉网、扫频、MR数据多维关联分析覆盖问题。

拉网主要对各个网格的TD-LTE覆盖进行呈现，来反应目前覆盖不足的区域，扫频数据通过工具输出覆盖问题区域和覆盖问题小区来综合呈现网络中的覆盖问题。将拉网数据反馈的覆盖问题和扫频数据反馈的覆盖问题结合，可以更精确的定位实际网络存在的覆盖问题。

将扫频的重叠覆盖率与MR采集的RSRP电平值进行关联分析：当电平强，重叠覆盖率高时，重叠覆盖率可能因覆盖电平过强、网格结构不合理等原因导致；而当电平弱，重叠覆盖率高时，重叠覆盖率高可能因弱覆盖，无主导小区、过覆盖网络结构不合理等原因导致。

将扫频的重叠覆盖率与MR采集的SINR值进行关联分析：当重叠覆盖率高、SINR差时，SINR差主要由重叠覆盖导致，重点优化和整治网络结构问题；而当重叠覆盖率低、SINR差时，SINR差可能由参数、设备和网外干扰等原因引起，需要进一步分析。

1.2.4 F/D频段组网方式

F/D组网方式分析，主要通过对主城区F/D频段的占比、插花占比及地理化显示进行分析，来判断当前城区的组网方式，为了避免过度透支将来的网络资源，目前仍建议以同频、同频成片组网方式为主，尽量避免异频插花，同时也可以减少异频测量所占用的资源，提升下载速率。

简而言之，良好的网络结构要做到几个方面：保持规划和建设的一致性，确保基站布局合理；通过不断的测试、调整，复测、再调整，来进行精细的RF优化；严格控制四超站点，消除弱覆盖、过覆盖、重叠覆盖对网络所带来的影响；从全局、长远的角度出发，合理的进行F/D频段组网。

2　劣化小区的控制

在TD-LTE的网络中，如果说什么是“网络痛点”的话，那么劣化小区则当仁不让了。这些网络中的顽疾，严重的影响着用户的实际感知，甚至某种程度上拖累了网络的整体性能。下面我们将就劣化小区的优化思路逐一进行探讨。

2.1劣化小区的定义

TD-LTE劣化小区类型主要有高掉线小区、低接入小区、切换差小区3种，如表1所示。

表1　劣化小区定义

2.2高掉线小区处理思路

在高掉线处理的过程中：需要检查基站的告警、单板的运行状态，若存在异常，通知维护人员尽快处理；观察小区间切换，是否目标小区故障，两小区间邻区关系是否合理、外部描述是否正确；检查掉线定时器T310、N311、N310、T311、T301等是否合理，近期有无重大网络操作；分析高掉线小区是否存在PCI模3干扰、外界干扰以及时隙配比配置错误引起的干扰；检查高掉线小区上下行分组丢失率是否偏高，后台跟踪误码率是否存在高误码等；判断是否由于弱覆盖导致的高掉线，通过传输模式分析TM2、TM3占比，若TM2占

比较高，则存在弱覆盖，同时对比64QAM和QPSK占比，如后者比例远大于前者，可确定小区覆盖异常；分析时要采用现场测试、后台跟踪等方法多种举措，并进行跟踪，直至问题闭环。

2.3低接入小区处理思路

接入失败通常有三大类原因：无线侧参数配置问题、信道环境影响以及核心网侧配置问题。因此，遇到无法接入的情况，可以大致按以下步骤进行排查：确认是否全网指标恶化，如果是全网指标恶化，需要检查操作，告警，是否存在网络变动和升级行为；如果是部分站点指标恶化，拖累全网指标，需要寻找TOP站点；查询RRC连接建立和ERAB建立成功率最低的TOP10站点和TOP时间段；查看TOP站点告警，检查单板状态、RRU状态、小区状态、OM操作，配置是否异常；提取CHR日志，分析接入时的msg3的信道质量和SRS 的SINR是否较差（弱覆盖），是否存在TOP用户；针对TOP站点进行针对性的标准信令跟踪、干扰检测进行分析。直至问题进行解决。

2.4切换差小区处理思路

针对切换差小区常见的优化思路如下：通过查询站点实时告警，同时参考历史告警。若存在告警则要降低功率将用户切出，严重告警需临时去激活小区，通知维护人员尽快处理；通过话统统计，观察PRB上干扰噪声值是否过低，存在干扰导致切换差。可观察干扰出现的规律，来辅助判断；提取小区对小区切换，确定切换出目标小区，核查外部小区参数（PCI、TAC、频点、小区标识、切换参数）配置有无错误，若错误则对外部定义的小区参数进行修改，另外关注两两小区切换过早和过晚或者乒乓切换统计，进行相应的CIO调整；检查邻区关系配置是否合理，增补必要邻区，删除冗余邻区；核查切换算法是否合理，切换门限、Time to Trigger、Hysteresis、CIO等参数是否合理设置；检查目标小区的拥塞状况，分析切换失败是否由于对端小区高负荷拥塞而导致。

3　与日俱增引起的网络负荷

随着TD-LTE网络的发展和4G用户的快速逐渐增长，热点区域小区负荷也逐渐升高，用户的不均匀分布导致部分小区出现高负荷情况，热点区域小区均匀覆盖和单载波已经不能保障用户的需求，小区间覆盖伸缩和双载波部署越来越重要。目前通过覆盖调整、参数优化、负荷均衡、资源扩容等方式需要在热点区域展开，以提升网络容量。

3.1参数算法调整

在扩容暂时无法实施的前提下，我们可以尝试调整参数来缓解网络的高负荷状况。那么依据什么做调整，调整那些参数，出于什么目的去调整，从图1可以得到答案。

图1　参数调整优化

3.2增加同频或异频小区

3.2.1 增加同、异频小区

新增同覆盖小区（双D或双E频点）：宏站扩容

D1+D2或室分扩容E1+E2，基本不需增加额外的设备，宏站可能需要新增/更换基带板。驻留策略：重选：D1和D2小区设置相同重选优先；切换：D1、D2小区覆盖基本一致，双向切换均采用A2+A3算法。

新增异覆盖小区：新增异频小区（F+D）， 一般需要新增或更换基带板；新增D或F频段RRU；如果两小区共天线需更换宽频天线，否则需新增一副天线。驻留策略：重选，D频段小区重选优先级高于F频段小区；切换，F频段至D频段小区切换采用A2+A5或基于频率的切换，D频段吸收业务；D至F切换采用A2+A3或基于TA的切换，保证终端在D边缘及时切至F。

3.2.2 案例

问题描述：SJCHA1228健康路秦川艺校new-HLHD站点整体负荷较高。

问题处理：SJCHA1228健康路秦川艺校new 站点，针对此场景进行采取D +F扩容方案；双频网采用重选参数分流业务，D频小区重选优先级设置为7，F频小区重选优先级设置为5；F频段小区主导覆盖，D频小区主要容量。

优化效果：通过新增异频小区，容量高负荷得到改善。具体情况如图2所示。

图2　秦川艺校效果改善图

3.3增加同覆盖小区负荷分担

不管是新增何种类型的异频小区，都存在用户集中只驻留某一个小区的风险，使得同覆盖小区忙闲不均。建议开启负荷分担算法，均衡同覆盖小区间的负荷，使资源利用最大化，特别针对完全同覆盖双层网场景。

负荷均衡是用来平衡小区间、频率间和无线接入技术之间的负荷，可以平衡整个系统的性能，提高系统的稳定性。功能是根据服务小区和其邻区负荷状态或者用户数情况合理部署小区运行流量，有效地使用系统资源，以提高系统的容量和提高系统的稳定性。

3.4增加同异覆盖小区功率预留

TD-LTE小区功率设置不仅要考虑当前覆盖需求，也要考虑双层网扩容后的功率重分配，保证扩容后覆盖不收缩。

针对F频段小区：如果是F+D扩容，新增RRU，不涉及原小区功率调整，即原F小区不需预留功率；如果是F1+F2扩容，新增小区将占用RRU总功率的一部分，如果扩容前原小区已功率满配，则扩容后覆盖必然收缩。基于F2只有10 M带宽考虑，建议扩容前F小区预留1 dB功率，可保证扩容后F小区覆盖不收缩。

针对D频段宏小区：如果是D+F扩容，新增RRU，原D小区不需预留功率；如果是D1+D2扩容，建议扩容前D小区预留3 dB功率，可保证扩容后覆盖不变。

3.5小区分裂

室分、高铁覆盖等共小区配置场景，高负荷小区可采取共小区分裂方式进行扩容：将原来多个RRU组成的1个小区，分裂为2～3个小区，分裂后每个小区覆盖范围变小，站点系统容量翻倍。

室分小区分裂的可实施性：增加了小区数目，增加了覆盖区域的容量；基本不新增硬件，减少建设投资（软件数据配置实施，无需现场硬件改造）；直接在网管上做数据，速度快，效率高；操作灵活，在遇到突发话务时，迅速完成小区分裂，可逆性强， 闲时恢复小区合并。

4　复杂无线环境下的网络干扰

TD-LTE系统最常遇到的干扰可以分为系统内干扰、系统外干扰、硬件故障几类，系统内干扰主要是同频干扰，包括如TD-LTE TDD帧失步（GPS失锁）、越区覆盖导致干扰（TDD&FDD）等；系统外干扰主要是异系统非法使用TD-LTE频段、异系统的杂散、阻塞或者互调干扰对本系统的影响，硬件故障包括RRU故障，自系统杂散和互调干扰、天馈、天馈避雷器干扰等。

图3　江源工业园区2小区底噪

4.1系统内干扰

4.1.1 帧失步（GPS失锁）造成的干扰

对于TD-LTE系统，时分双工对系统的时钟同步要求很高。由TD-LTE的帧结构，其特殊子帧的上下行保护时隙之间的GP就是为上行和下行留出的保护带，其值从100 ～700 us不等，则如果失步时间超过100～700 us就会造成基站间干扰。同样的GPS失锁，也会造成同样的问题。但是GSP时钟不同步造成的干扰，通常影响范围比较严重，且范围很广。

4.1.2 模3干扰

下行RS参考信号相对位置重叠导致UE无法正确解析PSS造成的干扰，TD-LTE网络中PCI=3× Group ID （S-SS）+Sector ID （P-SS），如果PCI mod 3值相同的话，那么就会造成P-SS的干扰。

4.1.3 越区干扰

越区覆盖是指某小区的服务范围过大，在间隔一个以上的基站后仍有足够强的信号电平使得手机可以驻留、切入或对远处小区产生严重干扰。

4.2系统外干扰

中国移动TD-LTE系统共使用130 MHz，分别为F频段：1 880～1 900 MHz；D频段：2 575～2 635 MHz；E频段：2 320～2 370 MHz。由于其常用的频率较多，受到干扰的可能性也较大。TD-LTE网络主要受到的系统外干扰如下：杂散干扰、阻塞干扰、互调干扰，以及监狱、军队、大气波导等干扰。

4.3干扰排查方法

4.3.1 干扰优化思路

针对系统内干扰，诸如帧失步、模3、越区干扰等，需要对PCI、参数、天馈以及设备等多类元素进行优化调整。

针对外界干扰，关键点是从后台话统指标分析上发现其规律性，如长期存在，且底噪均较高，同时底噪不随时间的变化而改变，则有可能是外界干扰；如果底噪较高，且底噪随时间规律性变化，例如：只是在工作时间底噪高，其他时间正常，则也有可能为外界干扰；同时需要从地理位置上进行分析，通常外界干扰的地域性较强，干扰的面积较大，往往不只干扰一个小区，而是多个小区受到干扰。

在进行外界干扰源排查的过程当中，应当注意一下几个方面：在到达问题点后，选择一个各个方向没有受到阻挡的位置（如测试点的天面或者开阔的地段），利用指南针确定正北方向，并结合前期测试数据对确定受干扰路段具体位置；打开频谱仪电源开关，待仪器启动完毕，设置扫频的频段范围；根据前期测试结果，并结合周边环境，基本确定干扰源可能的位置，在超过干扰源的地方进行双向测试，确定干扰源的位置，采用中分法选择位置来确定干扰源的方向，逐渐逼近干扰源。

4.3.2 干扰优化案例

问题描述：SJXIH0067江源工业园-HLHF_2小区受干扰较为严重，PRB底噪如图3所示。

问题处理：通过现场扫频，基本确定干扰源为看守所干扰器导致，位置在SJXIH0067江源工业园-HLHF_2和1小区（1小区90°、2小区180°、3小区300°）的方向上，具体地理分布如图4所示。

图4　干扰源地理分布图

5　总结

在通信网络飞速发展的今天，各式各样的网络问题层出不穷。在这一过程中，我们需要不断的总结、积累，不断的去学习、探索，使之能够在工作中充分发挥能效，从而达到健康的网络、良好的质量、舒适的感知。

Analysis and optimization of pain points in TD-LTE wireless network

WANG Rui
(China Mobile Group Hebei Co., Ltd., Shijiazhuang 050021, China)

AbstractThis article from the rationality of the network structure, the bad performance cells control,network highload caused by increasing capacity, network interference brought about by the multi-band, detailed analysis, and pointed out the key points where the optimization, in order to better improving network quality.

Keywordsnetwork structure； bad performance cell； high load； interference

收稿日期：2015-07-28

中图分类号TN929.5

文献标识码A

文章编号1008-5599（2015）11-0026-06