SINR提升之权值篇.docx
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SINR提升之权值篇
SINR提升之权值篇
1.概述
在优化的过程中,发现部分天线的旁瓣和背瓣较强,从而对SINR造成影响,对此进行了详细的分析,认为主要是由两个原因造成:
1)优化时只进行功率的调整,不进行天馈天线的调整
2)智能天线的参数设置不合理
本文针对智能天线的参数中的权值进行讨论,同时根据测试数据进行对比分析,也给出相关的操作步骤,以供各外场借鉴。
2.智能天线原理
智能天线是一种安装在基站现场的双向天线,通过一组带有可编程电子相位关系的固定天线单元获取方向性,并可以同时获取基站和移动台之间各个链路的方向特性。
智能天线的原理是将无线电的信号导向具体的方向,产生空间定向波束,使天线主波束对准用户信号到达方向DOA(DirectionofArrinal),旁瓣或零陷对准干扰信号到达方向,达到充分高效利用移动用户信号并删除或抑制干扰信号的目的。
智能天线技术有两个主要分支。
波束转换技术(SwitchedBeamTechnology)和自适应空间数字处理技术(adaptivespatialdigitalprocessingtechnology),或简称波束转换天线和自适应天线阵。
天线以多个高增益的动态窄波束分别跟踪多个期望信号,来自窄波束以外的信号被抑制。
但智能天线的波束跟踪并不意味着一定要将高增益的窄波束指向期望用户的物理方向,事实上,在随机多径信道上,移动用户的物理方向是难以确定的,特别是在发射台至接收机的直射路径上存在阻挡物时,用户的物理方向并不一定是理想的波束方向。
智能天线波束跟踪的真正含义是在最佳路径方向形成高增益窄波束并跟踪最佳路径的变化,充分利用信号的有效的发送
功率以减小电磁对其的干扰,目前TDDLTE主要采用了自适应的智能天线。
智能天线对提升频谱效率以及减小干扰的效果明显。
3.智能天线的权值
a)什么是权值,什么是TD广播波束权值:
权值是天线各端口所施加的特定激励信号的量化表示方法,天线端口施加特定激励的目的是为了得到具有特定覆盖效果的方向图。
权值可以表示为幅度/相位方式,幅度一般用归一化的电压值|Ui|或电流值|Ii|表示(也可以用归一化功率表示,注意,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。
在将权值导入某些厂家的OMC前可能需要将其转化为其他格式。
TD广播权值是为得到满足特定小区广播信道覆盖的方向图而对各天线端口施加的激励信号。
一般所提到的权值均指“TD广播波束权值”。
b)不同厂家天线广播波束权值不同:
各厂家天线的单元列方向图因天线内部具体实现结构的不同而存在差异。
而广播波束是在权值作用下各单元列方向图的矢量叠加,各厂家单元方向图不同,导致各厂家权值可能存在差异。
一般来说权值不能通用,但是也存在将A厂家的权值赋在B厂家的天线上仍可以勉强工作的情况。
c)不同类型天线广播波束权值不同,特别是单极化双极化完全不同:
单极化天线权值一般呈轴对称分布,即,端口1与端口8相同或近似、端口2与端口7相同或近似、端口3与端口5相同或近似、端口4与端口6相同或近似。
典型的单极化权值如下(仅为示意,不做实际应用)
权值
端口1
端口2
端口3
端口4
端口5
端口6
端口7
端口8
幅度∣Ii∣
0.50
0.95
1
1
1
1
0.95
0.50
相位
128
-143
-62
-31
-31
-62
-143
128
双极化天线8个端口如果分成前后2组,每组4个,则前4个端口与后4个端口的权值完全相同(非轴对称)。
典型的双极化权值如下(仅为示意,不做实际应用)
权值
端口1
端口2
端口3
端口4
端口5
端口6
端口7
端口8
幅度∣Ii∣
0.50
1
1
0.49
0.50
1
1
0.49
相位
0
100
100
105
0
100
100
105
由此可见,一旦将双极化天线的权值用在单极化上或者反之,会对覆盖带来极不利的影响(在手册第一部分最后将有图例说明)。
d)给同一面天线不同的广播波束权值激励,可以得到不同宽度的广播波束:
这是智能天线的应用优势,可以不改变硬件,完全使用软件方法实现波束的动态调整。
e)对于同一面天线同一个广播波束宽度可能存在若干组不同的广播波束权值:
这些权值都能够实现对特定宽度(如65度)的广播波束进行赋形(具体形状可能略有不同),这些组权值可能都是正确的,但只有一组是最优的。
一般认为绝对最优的权值是不能得到的。
4.智能天线权值的验证
该数据来自广州TDDLTE的外场,该区域为典型的密集城区,共有27个基站,详细场景如下图:
4.1单小区覆盖分析
对本区域内的27个基站
Index
PCI
CELLID
CELLNAME
Description
1
3
广州堑口码头
旁瓣过强,越过江面
2
4
广州堑口码头
少有背瓣
3
5
广州堑口码头
旁瓣过强,越过江面
4
9
大德西路
越区覆盖,同时背瓣稍强,旁瓣也较强
5
10
大德西路
越区覆盖,旁瓣也较强
6
11
大德西路
旁瓣也较强
7
12
广州广医一附医
背瓣和旁瓣较强
8
13
广州广医一附医
稍有越区
9
14
广州广医一附医
稍有越区
10
22
广州艺都酒家
稍有越区
11
23
广州艺都酒家
稍有越区
12
24
广州白薇路
主瓣无覆盖,旁瓣较强
13
25
广州白薇路
旁瓣较强
14
26
广州白薇路
正常
15
30
广州德福大厦
旁瓣较强
16
31
广州德福大厦
背瓣较强,无正向覆盖
17
32
广州德福大厦
该小区无覆盖
18
43
广州龙津东
越区覆盖
19
46
广州大德路
稍有越区,稍有背瓣
20
47
广州大德路
稍有越区
21
73
广州广东迎宾馆
稍有越区
22
87
广州广卫路
旁瓣过强
23
88
广州广卫路
越区覆盖
24
100
广州越秀区建业大厦
背向覆盖
25
101
广州越秀区建业大厦
背向覆盖
26
105
越秀区光复南路
稍有背瓣
27
105
广州惠福西路
有越区且旁瓣较强
28
106
广州惠福西路
旁瓣和背瓣都比较强,四处分散覆盖
29
107
广州惠福西路
正常
30
123
广州人民南路
越区且旁瓣较强
31
124
广州人民南路
越区且旁瓣较强
32
149
广州市二宫
旁瓣越区,较远
33
152
广州石油大厦
稍有越区
34
168
广州海珠中路
背瓣强,旁瓣覆盖较多
35
169
广州海珠中路
旁瓣较强,稍有越区
36
170
广州海珠中路
旁瓣较强,稍有越区
37
201
广州人民南
越区且背瓣较强
38
202
广州人民南
旁瓣较强
39
218
广州越秀区铁通百汇广场
旁瓣较大,较强
40
219
广州越秀区铁通百汇广场
旁瓣较强
41
230
稍有越区覆盖
42
305
广州六榕路
正常,但背瓣稍强
43
307
广州六榕路
正常,但稍有越区
说明该区域内大部分小区存在旁瓣问题,这是导致SINR差的主要原因。
4.2权值调整对比测试结果
经过验证,未调整前的权值会造成SINR指标的降低,下行吞吐量下降等现象,采用推荐权值效果较好,我们推荐使用天线厂家的权值(该指标还未验证),详细对比如下文:
4.2.1RSRP对比
对比汇总表格如下表:
调整前RSRP
中兴权值RSRP
推荐权值RSRP
Count
Percent
CDF(U2D)
CDF(D2U)
Count
Percent
CDF(U2D)
CDF(D2U)
Count
Percent
CDF(U2D)
CDF(D2U)
(-INF,-120)
0
0%
0%
100%
(-INF,-120)
0
0%
0%
100%
(-INF,-120)
0
0%
0%
100%
[-120,-115)
0
0%
0%
100%
[-120,-115)
2
0.03%
0.03%
100%
[-120,-115)
1
0.05%
0.05%
100%
[-115,-105)
103
1.67%
1.67%
100%
[-115,-105)
178
2.83%
2.86%
99.97%
[-115,-105)
85
4.32%
4.37%
99.95%
[-105,-100)
313
5.08%
6.74%
98.33%
[-105,-100)
444
7.06%
9.93%
97.14%
[-105,-100)
137
6.96%
11.33%
95.63%
[-100,-95)
431
6.99%
13.73%
93.26%
[-100,-95)
559
8.89%
18.82%
90.07%
[-100,-95)
244
12.40%
23.73%
88.67%
[-95,-85)
1757
28.49%
42.22%
86.27%
[-95,-85)
2231
35.49%
54.31%
81.18%
[-95,-85)
719
36.54%
60.26%
76.27%
[-85,-75)
2281
36.98%
79.20%
57.78%
[-85,-75)
1954
31.09%
85.40%
45.69%
[-85,-75)
711
36.13%
96.39%
39.74%
[-75,INF)
1168
18.94%
98.14%
20.80%
[-75,INF)
827
13.16%
98.55%
14.60%
[-75,INF)
71
3.61%
100%
3.61%
InvalidPoints
115
1.86%
100.00%
1.86%
InvalidPoints
91
1.45%
100.00%
1.45%
InvalidPoints
0
0%
100.00%
0%
PDF对比图表如下:
CDF对比图表如下:
4.2.2SeverCellSINR对比
对比汇总表格如下:
调整前SeverCellSINR
中兴权值SeverCellSINR
推荐权值SeverCellSINR
Count
Percent
CDF(U2D)
CDF(D2U)
Count
Percent
CDF(U2D)
CDF(D2U)
Count
Percent
CDF(U2D)
CDF(D2U)
(-INF,-3)
141
2.29%
2.29%
100%
(-INF,-3)
60
0.96%
0.96%
100%
(-INF,-3)
11
0.56%
0.56%
100%
[-3,0)
345
5.59%
7.88%
97.71%
[-3,0)
101
1.61%
2.56%
99.05%
[-3,0)
19
0.97%
1.52%
99.44%
[0,3)
464
7.52%
15.40%
92.12%
[0,3)
344
5.47%
8.03%
97.44%
[0,3)
71
3.61%
5.13%
98.48%
[3,5)
554
8.98%
24.38%
84.60%
[3,5)
429
6.83%
14.86%
91.97%
[3,5)
93
4.73%
9.86%
94.87%
[5,10)
1437
23.30%
47.68%
75.62%
[5,10)
862
13.71%
28.57%
85.14%
[5,10)
333
16.92%
26.78%
90.14%
[10,15)
1422
23.05%
70.74%
52.32%
[10,15)
1286
20.46%
49.03%
71.43%
[10,15)
338
17.18%
43.95%
73.22%
[15,25)
1220
19.78%
90.52%
29.26%
[15,25)
2334
37.13%
86.16%
50.97%
[15,25)
707
35.93%
79.88%
56.05%
[25,INF)
470
7.62%
98.14%
9.48%
[25,INF)
779
12.39%
98.55%
13.84%
[25,INF)
396
20.12%
100%
20.12%
InvalidPoints
115
1.86%
100.00%
1.86%
InvalidPoints
91
1.45%
100.00%
1.45%
InvalidPoints
0
0%
100.00%
0%
PDF对比表如下:
CDF对比图表如下:
4.2.3DLTHR对比
对比汇总表如下:
调整前DLTHR
中兴权值DLTHR
推荐权值DLTHR
Count
Percent
CDF(U2D)
CDF(D2U)
Count
Percent
CDF(U2D)
CDF(D2U)
Count
Percent
CDF(U2D)
CDF(D2U)
(-INF,1)
989
16.03%
16.03%
100%
(-INF,1)
240
3.82%
3.82%
100%
(-INF,1)
55
2.80%
2.80%
100%
[1,3)
112
1.82%
17.85%
83.97%
[1,3)
104
1.65%
5.47%
96.18%
[1,3)
23
1.17%
3.96%
97.21%
[3,5)
151
2.45%
20.30%
82.15%
[3,5)
114
1.81%
7.29%
94.53%
[3,5)
39
1.98%
5.95%
96.04%
[5,10)
1092
17.70%
38.00%
79.70%
[5,10)
821
13.06%
20.35%
92.71%
[5,10)
177
8.99%
14.94%
94.06%
[10,15)
1827
29.62%
67.62%
62.00%
[10,15)
1384
22.02%
42.36%
79.65%
[10,15)
338
17.18%
32.11%
85.06%
[15,20)
457
7.41%
75.03%
32.38%
[15,20)
1357
21.59%
63.95%
57.64%
[15,20)
454
23.07%
55.18%
67.89%
[20,INF)
1264
20.49%
95.53%
24.97%
[20,INF)
1958
31.15%
95.10%
36.05%
[20,INF)
869
44.16%
99.34%
44.82%
InvalidPoints
276
4.48%
100.00%
4.48%
InvalidPoints
308
4.90%
100.00%
4.90%
InvalidPoints
13
0.66%
100.00%
0.66%
PDF对比表如下:
CDF对比图表如下:
5.智能天线权值修改方法
详细步骤如下图:
第一步:
打开OMC网管,并进入配置管理选项
第二步:
选择要修改的小区,选择所属于修改区
第三步:
选择TD-LTE标准权值选项
第四步:
按下图,选择相关的PORT进行修改即可。
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