FDD-LTE模三干扰对速率影响分析及优化

FDD-LTE模三⼲扰对速率影响分析及优化

同频组⽹系统最⼤的挑战是邻近⼩区间的同频⼲扰，对⼩区边缘⽤户的性能将造成很⼤的影响。同频⼲扰中，由于PCI模三相同造成的⼲扰是⽬前最常见的⼀种⼲扰，对⽤户的接⼊、切换和速率的申请都有⼀定的影响。因此需要分析总结模三⼲扰规避原则及优化⽅法，为今后FDD-LTE⽹络的⼤规模建设提供PCI 规划依据。⼀、PCI模三⼲扰原理简介：

1、物理⼩区标识PCI（Physical Cell ID）：

PCI=Physical Cell ID,即物理⼩区 ID，是 LTE 系统中终端区分不同⼩区的⽆线信号标识（类似 CDMA 制式下的 PN）。PCI和 RS 的位置存在⼀定的映射关系，相同 PCI 的⼩区，其 RS 位置相同，在同频情况下会产⽣⼲扰。

PCI=SSS码序列ID×3+PSS码序列ID，PSS码序列有3个，SSS码序列有168个，因此PCI取值范围为[0,503]共504个值PCI值是映射到PSS、SSS的唯⼀组合，其中PSS序列ID决定RS的分布位置。2、PCI 模3 ⼲扰：

在同频组⽹、2X2MIMO的配置下，eNodeB间时间同步，PCI 模 3相等，意味着PSS码序列相同，因此RS的分布位置和发射时间完全⼀致。

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 模3相等时，若信号强度接近，由于RS位置的叠加，会产⽣较⼤的系统内⼲扰，导致终端测量RS的SINR值较低，我们称之为“PCI 模3⼲扰”。⼆、PCI模三⼲扰表现及影响：1、PCI模三⼲扰典型表现：

即使在⽹络空载时也存在“强场强低SINR”的区域，通常导致⽤户下⾏速率降低，严重的会导致掉线、切换失败等异常事件。PCI 模3典型表现如下图所⽰：

2、现⽹路测评估：

以近期XX市LTE试验⽹扫频仪路测统计数据看，模三+模六⼲扰占⽐在7%-8%左右。

XX XX XX 模三⼲扰会导致下⾏业务速率下降，⽆论是路测还是定点测试，下降幅度平均约30%左右。三、海沧新垵东社区域PCI模三⼲扰优化案例：（⼀）问题点⼀描述：

UE占⽤XX区XX基站S1(PCI=163) RSRP=-93dBm SINR=-9dB，SINR较差，邻区列表中信号较多，其中xx区新垵许厝S2(PCI=124)和xx区新光路与阳明路GLT S0(PCI=130)与主服务⼩区产⽣模三⼲扰,导致SINR差。XX区新垵许厝S2(PCI=124)旁瓣信号覆盖较强导致模三⼲扰。

问题点⼀

（⼆）问题点⼆描述：

UE占⽤XX区新垵东社S2(PCI=164) RSRP=-93dBm SINR=-9dB，SINR较差，邻区列表中信号较多，其中XX区阳明路110S0(PCI=26)与主服务⼩区产⽣模三⼲扰。由于此处路段⽆较强信号持续覆盖，导致此路段信号杂乱，频繁切换严重。

问题点⼆（三）优化⽅案：

1、XX区许厝S0(PCI=125) XX区许厝S2(PCI=124)PCI互换，避开模三⼲扰。2、调整XX区许厝S2（PCI=123）⽅位⾓由调整为230度调整为210度，避免沿翁⾓路越区覆盖。

3、调整XX区新光路与阳明路GLTS0（PCI=130）下倾⾓由2+2度调整为2+6度，功率由15.2dBm降为9.2dBm，降低对主⼲道⼲扰。

4、调整XX区新光路与阳明路GLTS2（PCI=131）下倾⾓由2+4度调整为2+8度，功率由15.2dBm降为9.2dBm，降低对主⼲道⼲扰

5、调整XX区新垵东社S1(PCI=163)下倾⾓由4+6度调整为4+3度，强化对翁⾓路路⾯覆盖。

6、调整XX区新垵东社S2(PCI=164)⽅位⾓由250度调整为210度下倾⾓由4+6度调整为4+2度，强化对翁⾓路路⾯覆盖。（四）优化结果：

问题⼀优化后

问题⼀模三⼲扰已解决，在兴旺⼴场门⼝新垵许厝S2（PCI=123）顺利切换到新垵东社S1(PCI=163)，下载速率未发⽣突变降低。

问题⼆优化后

问题⼆模三⼲扰已解决，在新美路路⼝⼝新垵东社S2(PCI=164)顺利切换到新阳模块局S0(PCI=19)，下载速率由于区域弱覆盖平滑下降。

（五）问题路段优化前后主要路测指标对⽐：1、RSRP:

优化前RSRP 优化后RSRP

优化后⼿机接收电平有所增强，下⾏信号覆盖率有所改善。2、SINR:

优化后SINR改善⾮常明显，低于-3dB的⽐例从16.86%降到0.80%。3、PDCP-Throughput DL：

优化后PDCP下⾏吞吐率改善⾮常明显，低于4M吞吐率的⽐例从55.03%降到0.75%。（六）后续优化计划：

由于翁⾓路新美路⼝的新华都购物⼴场和悦实⼴场为新垵簇最重要商业区，⼈流量⼤；⽽主覆盖扇区新阳模块局S0(PCI=19)和阳明路110的S1（PCI=25）存在模三和模六同频⼲扰，需要进⼀步勘察确定优化⽅案。四、LTE模3⼲扰优化流程图：

六、PCI模三⼲扰常⽤优化⼿段：

1、在规划仿真过程中结合PCI 模3⼲扰进⾏评估。PCI规划算法通过仿真遍历评估不同PCI规划⽅案下的整⽹⼲扰情况，选出整⽹⼲扰最⼩的最优⽅案。

2、N频点组⽹能提供3N个(频点，PCImod3)组合，⽐同频组⽹下的PCI规划有更⼤的空间，可分别在1.8G和2.1G频段开展多频点组⽹研究⼯作，包括不同系统带宽设置下的多频点组⽹。

3、在常规优化⼿段难解决模三⼲扰情况下，室分覆盖基站、边缘覆盖微基站、深度覆盖微基站可考虑异频组⽹。4、严格控制覆盖：

通过调整天馈、⼩区间不同功率配置以严格控制覆盖，减少信号重叠区域和重叠⼩区数⽬，但本⽅法容易导致“覆盖-⼲扰”的跷跷板效应。

进⾏⽹络优化时注意控制⼩区的覆盖范围，越区覆盖的⼩区很可能引起模3⼲扰，也会导致重叠覆盖。

5、模3⼲扰会降低吞吐量，初期⽹络建设进⾏速率优化时，影响较⼤，新建站时应该注意⽅位⾓的规划，避开模3⼩区。6、个别站点可通过修改PCI值改善模三⼲扰。

7、密集城区宏站慎⽤4扇区和功分扇区组⽹⽅式，降低PCI避模三⼲扰规划难度。2014-5-14 附录1：LTE的PCI规划--与CDMA的PN规划对⽐

附录2：PCI规划中如何避免模3、模6⼲扰、模30⼲扰：1、避免模 3 和模 6 相同的 PCI 分配到相邻：

避免模3相同即规避相邻⼩区的PSS序列相同和相邻⼩区RS信号的频域位置相同。避免模6相同即规避相邻⼩区RS信号的频域位置相同。

在同频的情况下，如果单天线端⼝两个⼩区PCI模6相等或两天线端⼝两个⼩区PCI模3相等，这两个⼩区之间的RS位置也是相同的，同样会产⽣较严重的⼲扰，导致信噪⽐下降。原理参考下图：

避免邻区PCI模3和模6相同的规划⽰例如下：

注：规划中尽量避免相邻⼩区的模3和模6相同，对强⼲扰邻区⼀定要避免PCI模3相同，PCI模3相同时对性能有较⼤影响。2、避免模30 相同的PCI 分配到相邻：

RB分配时利⽤正交的ZC序列，这种序列⽤于产⽣LTE终端的上⾏参考信号。将这些序列编为组，记为Group0-Group29（共30组），不同组代表不同的序列。规划时注意相邻⼩区不能使⽤相同的组，以保证终端的上⾏参考信号的正交性。上⾏参考信号的组号与⼩区PCI相关，组号＝（PCI+”设定的组号”）Mod30，通常各⼩区的“设定的组号”设为⼀致。所以只需考虑PCI模30不同即可保证⼩区下上⾏参考信号的序列不同组。原理较为复杂，本处不详细解释。建议PCI模30相同的⼩区间复⽤距离要⾜够远，以防出现共覆盖区的情况。避免邻区PCI模30相同的规划⽰例如下