1、 中国电信贵州电信无线传输局贵州电信LTE城区800网络小区发射功率研究及800M道路异频互操作优化中国电信贵州分公司无线传输局目 录1背景概述32创新方案介绍32.1小区发射功率研究32.2Dlrsboost研究33区域选定及路线规划43.1区域选定43.2测试设备选取54小区发射功率研究54.1总体原则及方案54.2结果及分析54.3小区发射功率研究总结85DLRSBOOST研究85.1总体原则及方案85.2结果及分析95.3DLRSBOOST研究总结106800M城区道路异频切换优化106.1异频互操作策略106.2现网800M异频切换策略106.3DT测试分析116.4异频互操作总结1
2、27网络仿真效果分析128总结与推广151 背景概述2016年中,电信集团公司全面启动启动800M重耕搞工程,通过与CDAM1:1共址建设,实现农村区域4G网络快速、低成本的广覆盖,解决城区1.8G深度覆盖不足的问题,为承载高品质Volte和NB-IoT提供基础网络条件。随着贵州电信LTE800M网络农村和城市建设相继完成,宣告LTE800M网络初具规模,作为深度覆盖和广度覆盖的补充,如何将800M覆盖、质量最大化,同时LTE800M作为1800M网络覆盖的延伸,在覆盖深度和覆盖广度上有着不可超越的优势,但由于受到带宽的影响,用户体验不如1800M网络,因此如何在1800M网络覆盖不足的区域顺
3、利过渡到800M网络、在1800M网络满足体验需求时尽快从800M网络返回,是保证用户体验最大化的基础条件。2 创新方案介绍2.1 小区功率研究小区功率即小区发射功率目前常见的设置有:10W、20W、30W和40W。小区发射功率设置直接影响到小区覆盖的范围和强度,如果设置过小,将会导致覆盖不足,出现覆盖盲区,增加建设成本;如果设置过大容易造成越区覆盖,重叠覆盖增加,基站间干扰增大,影响网络性能。本文将对常见的四种设置进行研究验证,找出较为适合的设置方案。2.2 Dlrsboost研究由于LTE 对干扰很敏感,过强的RS功率可以显著提高RSRP强度,但对网络整体性能提升可能并无好处,如果在信号重
4、叠度高的区域,过强的RS功率反而会造成基站间的干扰严重导致网络性能下降,包括:下载速率、接入等。RS power de-boosting,该功能可以支持Pa=0/Pb=0的设置,且小区满功率发射,相对于Pa=-3/Pb=1的RS boost设置,这样来自邻区的RS干扰显著降低下行,吞吐量提升明显,。 Pa=-3/Pb=1,RS 功率增强,参考信号功率强但是业务信道功率低; Pa=0/Pb=0 RS 功率降低,降低参考信号功率,增加业务信道发射功率。3 区域选定及路线规划3.1 区域选定为了使测试结果具普遍、代表性,我们选取了地势较为平坦的印江城区,对于普通县城来说具有参考价值。该区域包含印江中
5、州800M、印江印中800M印江公安局800M和印江甲山800M,和11个1800M站点。3.2 测试设备软件:CDS7.1-101B;GPS;终端:三星G5510(全网通版本)。4 小区功率研究4.1 总体原则及方案(1)基本原则小区功率设置的基本出发点是要在小区逻辑覆盖范围和用户感知之间取得平衡,一味的增大功率,扩大小区逻辑覆盖范围要求而不综合考虑用户驻留该小区时候的业务使用感受、一味考虑为了降低网络干扰而设置过小功率导致覆盖盲区的两种思路是不可取的。(2)目的通过考察不同功率参数设置下的用户驻留、业务使用感知情况,进行综合考量,最终提供合理的参数设置建议。(3)方案参数方案小区发射功率网
6、络小区发射功率方案110WLTE800方案220WLTE800方案330WLTE800方案440WLTE8004.2 结果及分析1、 DT测试以下为不同功率设置DT测试部分指标统计:功率RSRP的平均值SINR的平均值覆盖率FTP下行平均吞吐率FTP上行平均吞吐率网络方案1(10W)-84.5038.82596.04%8.8615.598LTE800方案2(20W)-83.3078.9298.41%8.8425.881LTE800方案3(30W)-81.2878.85798.96%8.9326.616LTE800方案4(40W)-79.6278.1999.34%8.5245.911LTE800
7、 通过4种不同功率设置下DT数据分析,方案3的综合指标最好,方案2次之;方案4的RSRP强度和覆盖率虽然最好,但随之带来的干扰也增强;而方案1的RSRP强度和覆盖率较差。2、 室内测试测试场景选在印江公安局办公楼内,分别进行在4种功率设置时,分别对公安局1、3、5进行CQT以及DT测试。(1)室内CQT测试在1、3、5楼层随机选取固定位置,在4种不同功率配置下,分别进行1分钟定点的下载和上传业务,测试结果如下:楼层功率RSRP的平均值SINR的平均值1min定点下载1min定点上传网络1楼方案1(10W)-98.11512.3419.425.195LTE800方案2(20W)-93.13414
8、.6978.795.624LTE800方案3(30W)-93.11914.6038.9643.81LTE800方案4(40W)-86.01814.99611.8773.626LTE8003楼方案1(10W)-93.01814.0099.571.532LTE800方案2(20W)-91.5559.9887.3522.263LTE800方案3(30W)-90.06712.99511.0533.179LTE800方案4(40W)-92.00312.9669.4544.889LTE8005楼方案1(10W)-86.2912.599.47.02LTE800方案2(20W)-79.56315.06310.
9、7436.184LTE800方案3(30W)-83.43710.84510.7733.954LTE800方案4(40W)-87.92210.5349.717.313LTE800通过4种不同功率设置下多个楼层CQT数据分析,方案2和方案3的综合指标最好;而方案1由于RSRP强度较弱,容易造成室内弱覆盖,方案4由于RSRP强度高,楼层越高越容易产生干扰,因此方案1和方案4不可取。(2)室内DT测试在1、3、5楼层楼道内进行DT测试,在4种不同功率配置下,分别进行下载和上传业务,测试结果如下,测试结果如下表:楼层功率RSRP的平均值SINR的平均值覆盖率FTP下行平均吞吐率FTP上行平均吞吐率网络1
10、楼方案1(10W)-100.4211.5277.63%9.043.48LTE800方案2(20W)-97.1349.07193.99%7.6081.623LTE800方案3(30W)-95.710.22998.13%8.1072.819LTE800方案4(40W)-96.10312.24396.02%9.0433.247LTE8003楼方案1(10W)-93.978.8289.58%8.494.08LTE800方案2(20W)-9010.62100%7.494.21LTE800方案3(30W)-87.9211.79100%9.373.08LTE800方案4(40W)-88.8310.6399.
11、59%7.884.01LTE8005楼方案1(10W)-92.11912.631100%10.8864.567LTE800方案2(20W)-86.9412.12100%10.195.2LTE800方案3(30W)-86.0811.69100%8.854.27LTE800方案4(40W)-83.819.87100%7.25.35LTE800通过4种不同功率设置下多个楼层DT数据分析,方案2和方案3的综合指标最好;而方案1由于RSRP强度较弱,容易造成室内弱覆盖,方案4由于RSRP强度高,楼层越高越容易产生干扰,因此方案1和方案4不可取。3、 KPI指标对比通过4种不同功率设置下,连续观察一周KP
12、I指标,方案2和方案3的综合指标最好;而方案1由于RSRP强度较弱,RRC连接成功率较低,方案4由于RSRP强度高,容易造成基站间干扰,因此RRC连接成功率较低,并且弱覆盖以及干扰带来的掉线率增高。4.3 小区发射功率研究总结通过对不同小区发射功率设置下的DT测试和室内CQT测试分析可知,功率设置为10W,会导致覆盖盲区、弱覆盖增多,增加网络建设成本,而设置为40W则会导致越区覆盖、重叠覆盖增多,基站干扰等,影响网络性能。只有在20W和30W的设置下,两者网络的性能相差不大且好于前两者。4种功率设置建议如下:参数方案RS功率网络适用场景小区发射功率方案110WLTE800不建议使用方案220W
13、LTE800密集城区方案330WLTE800一般城区方案440WLTE800城区不建议使用5 DLRSBOOST研究5.1 总体原则及方案(1)基本原则主要配合合理的RS功率设置进行DLRSBOOST不同设置的验证测试,从而找到较为合理的DLRSBOOST值从而提高网络性能。(2)目的由于LTE 对干扰很敏感,过强的RS功率除提升名义上的RSRP强度外可能对于整体性能的提升并无明显好处,特别是在信号重叠度高的情况下过高的RS功率反而会导致站间干扰较为严重,从而影响到网络性能,包括:下载速率、接入等。所以合理的设置RS 和业务信道的功率对于综合平衡覆盖与性能非常重要。(3)方案参数RS功率方案D
14、LRSBOOST值网络DLRSBOOST30W方案1-3LTE80030W方案20LTE80030W方案33LTE8005.2 结果及分析1、 DT测试通过三种不同设置方案进行DT测试,测试时采用相同区域、相同路线和相同的测试方法,对RSRP、SINR和上下行速率以及KPI指标进行对比分析,参考小区发射功率设置建议,验证区域为一般城区,因此DT测试时,小区发射功率设置为30W。详细指标如下:DLRSBOOST值RS功率RSRP的平均值SINR的平均值覆盖率下行优良比(%)上行优良比(%)FTP下行平均吞吐率FTP上行平均吞吐率网络方案1(-3)30W-82.1839.62798.14%88.2
15、4%91.75%9.6015.275LTE800方案2(0)-81.28710.85798.96%87.78%99.25%8.9326.616LTE800方案3(3)-80.34611.5498.73%79.38%96.55%8.3625.935LTE800对3种不同方案路测关键指标进行分析。 方案1由于功率降低,因此RSRP和SINR较方案2和方案3下降。 方案1下载速率高于方案2和方案3。2、 KPI指标对比 方案1切换成功率略低于方案2和方案3,下降0.08%,幅度并不明显。 方案1下载速率优于方案2和方案3,且除切换指标外的其他指标也略优。5.3 DLRSBOOST研究总结在功率合理设
16、定的前提下,方案1(LDRSBOOST=-3)明显更适合于现网,建议在覆盖良好的城区使用。6 800M城区道路异频切换优化6.1 异频互操作策略空闲态时终端优先驻留 1800M 网络,在弱覆盖区域重选至 800M 网络;业务态时终端会优先在驻留网络发起业务,在 1800M 网络性能较差时切换至 800M,另一方面通过门限设置加快终端重选、回切至 1800M 网络。6.2 现网800M异频切换策略已知异频互操作策略为尽可能驻留1800M网络。当终端占用800M做业务时,检测到1800M网络满足条件时,就会切换到1800M以保证用户享用高带宽速率,800M到1800M切换策略已知,当800M网络R
17、SRP低于-100dBm时启动异频切换测量,如果不低于该门限值,终端将会一直驻留在800M网络,那么在现有网络覆盖下,如果城区道路出现1800M网络不满足驻留条件而驻留在800M网络后,能否在1800M网络满足驻留条件后而快速返回?800M异频切换策略:互操作对象参数缩写参数中文名目标值参数意义threshold2a异频停测门限-96异频切换测量停止门限threshold2InterFreq异频启测门限-100异频切换测量启动门限a3OffsetRsrpInterFreq异频A3事件触发偏移-3异频切换A3事件门限threshold3aInterFreq异频A5事件邻区门限-116A5事件18
18、00邻区条件(2)目的验证现有800M网络异频切换策略下,在城区道路上终端在业务状态下驻留800M网络后,能否快速回到满足驻留条件的1800M网络。6.3 DT测试分析在印江城区进行道路在DT测试时,发现终端业务态从1800M网络弱覆盖切换到800M网络后,很难从800M回到1800M网络,导致800M网络占比较高。从下图可以看到,该路段800M网络RSRP在-70dBm至-95dBm之间,已知800M网络异频切换测量启动门限为-100,因此该路段不满足条件,无法回到1800M网络。结合该路段实际覆盖情况,将800M主控小区印江中州800M_153小区异频切换测量启动门限改为-85,异频切换测
19、量停止门限改为-80,在1800M网络满足条件时很快从800M网络回来,并且在1800M网络RSRP较差的情况,下载速率依然与800M基本相当,并且随着1800M网络覆盖质量提升,速率迅速提升。如下图所示: 6.4 异频互操作总结 目前异频互操作策略下,800M/1800M 网络负荷更加均衡,800M网络作为LTE网络的覆盖延伸,起到了应有的作用,同时其他各项指标均得到了改善和提升;但在城市道路1800覆盖盲区切换到800M网络,在1800M网络覆盖转好的区域难以回来,需根据实际测试情况进行调整,在城区仍需加强1800M网络的覆盖。7 网络仿真效果分析在网络建设初期,会进行网络覆盖和性能仿真,
20、为网络结构调整提供依据。本文针对验证区域对仿真与路测情况进行对比分析。1、 数据统计分析 仿真是针对整个覆盖区域进行统计,而路测只是针对道路覆盖统计。从实际对比看,路测RSRP大于-105的占比高了6.57%,SINR大于-3的占比高了3.81%,属于正常范围。RSRP大于-105占比SINR大于-3占比路测99.97%99.01%仿真93.40%95.20%2、 道路测试分析:对比路测轨迹和仿真效果,共有两段道路测试与仿真不一致,两个路段分别为印江印中2小区覆盖方向和印江公安局3小区覆盖方向。路测RSRP仿真RSRP路测SINR仿真SINR对比分析: 印江中州根据仿真结果显示,印江印中800
21、M3小区覆盖方向RSRP在-70至-85区间,但根据实际测试结果显示,RSRP在-80至-100之间。见下图: 印江公安局根据仿真结果显示,印江公安局2小区覆盖方向RSRP在-75至-90区间,但实际路测结果显示,RSRP在-80至-100区间。见下图:经过实地勘察,印江印中3小区前方新建高层楼房阻挡,导致弱覆盖;印江公安局因基站位置不合理楼顶阻挡,导致弱覆盖,见下图:印江印中 印江公安局分析总结:网络建设初期的仿真可以很好的为前期网络规划和建设提供支撑。但根据路测结果与仿真结果对比可知,在仿真结果输出后仍需结合现场实际环境对仿真结果进行评估,确定网络结构是否需要调整,尽可能的使网络建设初期就
22、达到良好的网络覆盖,缩短建设周期。8 总结与推广LTE800M网络重耕是中国电信又一次的转型升级的重要决策,作为中国电信“网络智能化重构”主力军,如何提升网络性能、提高用户感知,每一个从业主需要深思、研究的。本文通过对不同小区发射功率以及DLRSBOOST参数设置的验证,使网络性能得到提升,对覆盖良好的城区可以推广,通过异频互操作策略的研究,800M&1800M网络进一步提升网络性能,提高了用户感知,具有较强的推广价值。1、合理的小区发射功率,能最大化的提高网络性能,过小和过大的功率设置都不可取,对于密集城区小区发射功率设置20W,一般郊区可以设置为30W;通过对DLRSBOOST合理设置,在城区尤其是密集城区可以有效降低干扰,提升网络性能。2、通过对城区道路800M异频切换优化,使行驶在道路用户及时返回1800M网络,提高用户体验。