LTE 网络MOD3干扰问题分析及优化

李恒毅　刘芳　李瑶

摘要：LTE网络是我国信息化建设的重要支撑力量，保证其高质量的运行是网络优化工作的重点内容。在目前我国同频组网的背景下，MOD3干扰的存在严重影响了LTE网络的运行质量。该文就针对这一问题展开深入探讨，并根据实际工程案例描述了分析解决思路。

关键词：MOD3；模3干扰；PCI；LTE同频组网

中图分类号：TN929.5 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2015）35-0019-02

干扰问题是影响各代移动通信网络质量的重要因素。对于LTE系统而言，其干扰来源主要包括噪声、LTE系统内干扰、LTE系统间干扰以及TD-SCDMA双模改造引起的干扰等方面。这些干扰会导致通话质量下降、切换失败、掉话率升高、网络拥塞等问题，而且会严重影响网络系统容量和网络覆盖面积，降低用户感知度进而损害运营商的利益。如果能够针对不同的干扰问题制定出相应有效的解决方法，对于提高网络质量、用户感知度将有着巨大的积极影响。

在ITU组织所规定的框架体系内，LTE系统组网方式可以分为两种，分别是同频组网和异频组网。当前我国主要采用同频组网的方式开展网络建设。在此背景下，MOD3干扰作为同频组网特有的一种干扰方式，成为影响LTE无线网络质量的重要因素。由于在实际优化工作中，MOD3干扰又最为常见，因此本文将对其产生的原理进行深入探讨，并针对工程实例开展优化分析。

1 MOD 3干扰产生原因

MOD3干扰也称模3干扰，是LTE系统内干扰的一种形式[1]。要了解这种干扰的产生原理，就要从小区PCI值入手。PCI（Physical Cell Identifier）指的是无线接入网物理小区ID，作用相当于TD-SCDMA系统里的下行扰码，主要用来区分LTE小区。由于目前LTE是同频组网，所以终端设备区分无线小区是通过不同的PCI来完成。其中P-SS为主同步序列只有3个符号，S-SS辅助同步序列有168组符号。因此PCI的组合方式就存在504个[2]。终端侧在接收到PCI的时候，需要首先解析P-SS主同步序列中的符号。解析到出主同步序列之后，再解析S-SS辅同步序列。如果主同步序列解析失败，则会直接影响到后续的解析过程[3]。在模3相等小区重叠覆盖的区域内，对接收端信号进行P-SS解析时，会导致CRS（公共参考信号）在频域内产生交叠现象，无法进行有效的信号分离。因为LTE同频系统中P-SS主同步序列只有三个，所以在无线网络解析中容易出现干扰，其干扰形式表现为PCI每间隔3个符号出现一次，也就是模3干扰。在网络优化中，模3干扰体现为PCI/3的余数相同，也就是P-SS主同步序列符号相同导致的干扰，这种干扰往往会带来SINR过低的现象[4]。

因此在LTE组网的过程中，应尽量避免小区重叠区域模3干扰的产生。此类干扰会导致小区下载速率下降、小区重选失败等严重影响用户体验的问题，须得到极大的重视。为了有效改善相关问题，现网中主要采取以下措施：

1）更改干扰小区PCI。此方法可彻底解决某一个地区的模3干扰问题。但是由于P-SS主同步序列只有三种选择，所以更改小区PCI很有可能造成其他覆盖区域的模3干扰问题。这种方法虽然有效，但是需要根据区域网络覆盖情况酌情使用；

2）调整天馈方位角。令被干扰小区的覆盖范围发生变化，或者调整下倾角来减小两个小区的重叠面积。这种方法在使用中需要考虑TD-LTE与TD-SCDMA共天馈的情况，应尽可能不影响到现有的TD-SCDMA基站的天馈使用[5]；

3）降低小区的发射功率。其效果相当于降低了干扰信号的功率，使接收端信噪比SINR提高，以此来改进用户体验。虽然这种方法在现网当中比较常用，但是会降低小区覆盖面积。

这三种改善MOD3干扰的方法各有利弊，需要工程技术人员在实际优化工作中根据具体情况灵活运用，才能达到较好的效果。

2 模3干扰案例分析

故障诊断：初步分析，认为是弱覆盖问题导致。复测此路段RSRP时，发现信号强度很好，如图1（b）所示。所以排除弱覆盖问题。

经检查，所在覆盖区基站均无设备告警，配置参数均正常。进一步检查所覆盖路段SINR值，发现信号较强的测试路段反而SINR较差，因此基本判断为模3干扰导致。于是统计覆盖该路段所有无线小区的PCI占用情况，得出如下结果：

由表1可以看出，覆盖区域内有两个小区的PCI MOD3都为1。在同频组网条件下，出现相邻小区的PCI MOD 3相等意味着这两个小区的P-SS码序列完全相同。说明这两个小区的参考信号分布位置和发射时间也就完全相同。由于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来完成的，因此当两个小区的PCI MOD 3相等时，如果信号强度比较接近，由于参考信号位置的叠加，就会产生较大的系统内干扰，导致终端测量参考信号的SINR值较低，由此产生了PCI MOD 3干扰。

解决措施：由于覆盖区域内小区数量较少，因此可以对干扰路段小区PCI进行重新规划，以此来避免模三干扰问题。将PCI=472的基站更改为PCI=572，重新规划PCI后的复测结果如图2所示。可以看出该路段的下载速率和SINR都有比较大幅度的提升。

3 总结

MOD3干扰是同频LTE网络中较为常见的干扰形式。这种干扰会导致无线小区交叠覆盖区域SINR较低，对系统吞吐速率的影响非常大。目前在同频组网下，相邻小区PCI MOD 3相等的问题很难完全消除。因此的合理规划PCI，尽量控制覆盖面积的精确度，通过天馈调整、控制相邻小区功率等措施减少重叠覆盖区域是目前控制MOD 3干扰最直接的手段。

参考文献：

[1] 沈晓冬，刘光毅，王竞，李男. LTE系统内抗干扰技术 [J].电信科学，2010（11）：135-140.

[2] 郭建光，高克俭，王猛. TD-LTE网络PCI评估研究[J].电信工程技术与标准化，2015（2）：35-38.

[3] 和雨佳，刘留. LTE中小区初始搜索与主同步算法的研究[J].移动通信，2012（22）：78-82.

[4] 宋巍，梅士华，张连刚. 模三干扰在TD-LTE系统中的实际影响分析[J].电信工程技术与标准化， 2013（8）：37-40.

[5] 崔航，王四海，李新，杨光.TD-LTE重叠覆盖及解决方案分析[J].移动通信，2013（21）：17-21.

[9] 张守国，张建国，李曙海，沈保华. LTE无线网络优化实践[Z].北京：人民邮电出版社，2014（12）.