LTE天线权值优化研究与应用

刘宣旺

（中国移动通信集团山西有限公司大同分公司，大同 037006）

1 引言

当前LTE网络规模不断扩大，网络结构日趋复杂，部分区域仍存在弱覆盖问题，通过大量的数据采集分析，我们可以优化天线权值，灵活改变不同场景下天线波束赋形，增强主瓣覆盖强度，达到提升覆盖的目的。但通过对LTE现网天线权值参数设置情况研究分析，目前权值参数设置主要存在四个问题：

（1）权值参数设置不一，现网权值参数繁杂且质量参差不齐，增大日常管理和优化难度。

（2）现网部分小区权值设置使用主设备厂家开网时候的默认权值，与小区实际场景不匹配，严重影响小区有效覆盖，导致业务量下降及网络质差。

（3）部分小区参数设置不当，水平增益左（或右）偏严重、天线轴向（正对）方向凹陷。这类参数设置容易导致过覆盖、覆盖盲区、干扰过大问题出现，影响覆盖率、驻留比、上网速率等指标。

（4）广播功率存在较大提升空间，现网使用有损权值因不支持无损权值设置，导致基站功率浪费，覆盖仍有提升空间。

因此亟需对LTE网络天线权值统一进行分析研究，基于实际场景针对性优化设置，发挥天线权值对网络质量提升的价值。

2 技术原理

2.1 天线权值概念

是指天线各端口上施加特定激励信号后的量化表达形式，施加特定激励信号的目的是为了得到特定的覆盖效果。通过配置不同天线权值可以改变广播波束的宽度，从而满足不同小区的覆盖需要。

2.2 天线权值的表示

主要表达方式是天线各个端口的幅度和相位。幅度用归一化的电压值Ui或电流值Ii表示（也可以用归一化功率表示，功率表示与电压电流表示方式的关系为平方、开方），相位用角度表示。

3 天线权值优化策略

此次针对某市县城MR覆盖不足的问题，采用权值优化策略进行提升，县城LTE网络均为F频段基站，通过对县城区域的小区级覆盖综合分析，影响县城MR覆盖率的主要原因是城中村、低层居民小区、老旧城区深度覆盖不足。通过核查，县城区域小区方位角打向基本正确，为进一步提升县城区域覆盖率，需要发掘天线天线权值优化潜力。

智能天线可以通过阵元信号的加权幅度和相位来改变阵列的方向图形，根据幅度权值的不同可分为有损和无损两种模式，其中有损模式的天线端口的幅度权重有小于1的赋型权重，而无损模式的天线端口的幅度权重都是1。当前现网LTE各现场主要使用有损模式的65度天线权值，即功率回退2dB左右（10*log10[（1^2+1^2+0.7^2+0.2^2）/4]=1.99dB）。 这 样， 在 CRS Boost后功率只能设置为12+3-2=13dBm，若用8*10RRH，则功率设置为16，因此有损模式时的CRS会比无损模式时低2dB。所以此次优化配置为无损模式。具体F频段（Band39）无损权值配置的MOD ELNO内容为CMCC_F_fullpower。

4 应用情况

4.1 实施过程

先采用试点的方式完成某县城区MR覆盖率≤95%的小区天线权值修改，共优化45个小区，MR覆盖率由91.19%提升至94.24%，采样点增幅13.3%。

扩大试点规模，完成两个县城MR覆盖率≤95%的小区天线权值修改共69个小区；MR覆盖率由93.34%提升至94.85%，采样点增幅15.2%。

完成剩余全部县城的劣化小区天线权值修改工作，共计135个小区，MR覆盖率由93.22%提升至94.24%，采样点增幅94.15%。并回退MR覆盖率恶化小区参数。

通过系列试点发现，天线权值修改推荐是连片覆盖区域，因为多个小区相互作用更容易提升区域覆盖率，而无连续覆盖孤站小区修改只会扩大边缘弱覆盖的范围，效果反而会变差。

4.2 实施效果

（1）覆盖明显增强：通过三个阶段的连续方案实施，共完成249个小区的权值优化，其中MR覆盖率有提升的小区为188个，县城整体MR覆盖率由95.39%提升至96.36%，整体效果显著。

（2）KPI指标明显改善：提取优化前后关键KPI指标，无线接通率由99.89%提升至99.92%，无线掉线率由0.11%提升至0.08%，现场测试下载速率由39.4M/s提升至42.6M/s，SINR由15.8提升至17.4，无线关键指标得到改善。

（3）业务量有效提升：249个优化小区的流量、话务量、最大用户数均有小幅度增长，其中流量由3843GB增长至4313GB，增幅12.2%，VO话务量由2934Erl增长至3199Erl，增长8.9%，忙时最大连接用户数由155318增长至164295。

5 结束语

通过实际应用情况的数据对比分析，天线权值合理优化可以改善网络覆盖，提升网络性能，提升用户驻留LTE网络能力，在连片覆盖区域针对性天线权值优化对提升网络覆盖及质量有积极的促进作用。