诺基亚单流小区处理经验总结

诺基亚单流小区处理经验总结摘要：经过一年的大规模建设，FDD网络已经初具规模，网优人员也积累了大量的宝贵经验，需在年终之际及时总结，为来年的工作打下基础。本文从MIMO技术的原理出发，对六安地区2015年双流占比低的小区进行了分类，并分别阐述原因、给出解决办法，对以后该类问题的处理具有一定的借鉴意义。关键字：FDD-LTE；MIMO；双流占比低；【故障现象】：在后台指标统计和前台单站验证过程中，常发现某站的双流占比过低，导致小区吞吐率上不去，严重影响客户感知。然而，经过研究和验证，发现引起双流占比低的原因并不唯一，处理起来较为棘手，因此急需梳理出一套系统的排查流程，为处理该类问题提供依据。【原因分析】：一、MIMO技术原理 LTE下行物理信道的基带信号处理流程如下图所示：图1 基带信号处理流程上图中，与MIMO相关的几个概念经常容易混淆，它们分别是：传输块（Transport Block）、码字（Code Word）、秩（Rank）、传输层（Transmission Layer）、预编码（Precoding）和天线端口（Antennaport），搞清楚这些概念对于理解LTE多天线技术和调度算法至关重要，下面分别加以介绍：传输块（Transport block）一个传输块就是包含MAC层PDU的一个数据块，这个数据块会在一个TTI上传输，也是HARQ重传的单位。LTE规定：对于每个终端一个TTI最多可以发送两个传输块。码字（Code Word）一个码字就是在一个TTI上发送的包含了CRC位并经过了编码（Encoding）和速率匹配（Ratematching）之后的独立传输块（Transport Block）。LTE规定：对于每个终端一个TTI最多可以发送两个码字。秩（Rank）信道矩阵的秩，表示该信道中能够独立并行传输的数据流数量，其与天线配置和信道环境相关。传输层（Transmission Layer）由于码字数量和天线数量不一致，需要将码字流映射到不同的发射天线上，因此需要使用层映射与预编码，它们是“映射码字到发射天线”过程的两个子过程。层映射首先按照一定的规则将码字流重新映射到多个层（新的数据流），层数等于信道矩阵的秩，通过RI（Rank Indication）来进行秩指示，由UE告诉eNodeB能够有效支持的PDSCH层数。如果接收端最多支持两天线，那么秩的最大值只能为2。码字和层的关系如下表所示：表1 层映射关系层数目码字数目映射关系11第1码字第1层22第1码字第1层，第2码字第2层32第1码字第1层，第2码字第2、3层42第1码字第1、2层，第2码字第3、4层由于码字数量上限为2，层数上限为4，因此层映射可以提升空间复用的深度，带来多种空间复用增益以供选择。以表1第5行为例，码字为2表示UE接收到的仍然是双流信号，层数为4表示所传的只有2层数据独立，其他的2层起分集的效果。预编码（Precoding）预编码用于将层数据匹配到天线端口上，同时降低或者控制空间复用数据流之间的干扰，降低接收机实现的复杂度，减少系统开销，从而提升MIMO技术的性能。预编码矩阵的维数为R×P，R为阶，也就是使用的传输层的个数，P为天线端口的个数。天线端口（Antennaport）天线端口指用于传输的逻辑端口，与物理天线不存在定义上的一一对应关系，一个天线端口（Antennaport）可以是一个物理发射天线，也可以是多个物理发射天线的合并。在这两种情况下，终端（UE）的接收机（Receiver）都不会去分解来自同一个天线端口的信号，因为从终端的角度来看，不管信道是由单个物理发射天线形成的，还是由多个物理发射天线合并而成的，这个天线端口对应的参考信号（Reference Signal）就定义了这个天线端口，终端都可以根据这个参考信号得到这个天线端口的信道估计。具体的说：p=0，p=0, 1，p=0, 1, 2, 3指基于Cell-Specific参考信号的端口；p=4指基于MBSFN参考信号的端口；p=5为基于UE-Specific参考信号的端口。总结码字数<=层数<=天线端口数<=天线物理端口数二、LTE传输模式LTE R8版本的传输模式如下图所示：图2 R8版本传输模式对于传输模式，有以下几点需要特别注意：Ø 传输模式是针对单个终端的。同小区不同终端可以有不同传输模式。Ø eNB自行决定某一时刻对某一终端采用什么传输模式，并通过RRC信令通知终端Ø 模式3到模式8中均含有发射分集。当信道质量快速恶化时，eNB可以快速切换到模式内发射分集模式Ø TM4的预编码矩阵（PMI）由终端评估下行信道质量后反馈，TM3的PMI由eNB周期性指定，即TM3只上报CQI和RI。Ø 对于TM3，模式间的切换由终端上报的CQI和RI决定。目前，六安诺基亚设备，单小区天线为2T4R，传输模式默认配置TM3，即动态开环空间复用模式，如下图所示：图3 现网MIMO配置TM3到TM2的切换门限设置如下：图4 TM3到TM2的切换门限由上图可以看出，当终端上报的CQI >= 8且RI >= 1.6时，eNB采用空间复用模式进行双流传输；当CQI <= 7且RI <= 1.4时，eNB采用发射分集模式进行单流传输。这里需要注意，双流启动门限如果设置过大，在好的信道环境(SINR)下也强制使用TM2，会降低系统吞吐量；如果设置过小，则在较差的信道环境(SINR)下也强制使用TM3，可能导致HARQ重传和BLER升高，然后MCS降低，系统应用层吞吐量性能反而降低。【解决方法】：本文对2015年出现的双流占比低小区进行了分类，下面将分别加以介绍，给出问题原因与解决办法。注：（本文所述案例网管均无明显告警，若存在MIMO告警、驻波告警、光路告警等，请先处理告警。）一、 弱覆盖导致的单流弱覆盖导致的单流问题最为常见，尤其是建网初期的孤岛站点或者郊区站点，前文已经给出了问题原因：当覆盖逐渐变差，终端上报的CQI和RI原来越低，达到了单流门限，eNB会将该终端的传输模式由TM3调整至TM2。对于该类问题，后台统计的指标并不稳定，只有当弱覆盖区域有用户产生业务时才会显现，但路测结果是直观的。下图给出了六安客运北站的路测情况，该站属于郊区站点，2小区覆盖方向较为空旷且人烟稀少，无其它相邻站点。调整前RSRP调整前单双流图调整前SINR调整前下行速率图5 客运北站调整前路测图调整方案：2小区功率由40W提升至80W。调整后路测情况如下所示：调整后RSRP调整后单双流图调整后SINR调整后下行速率图6 客运北站调整后路测图由上图可以看出，经过功率调整，在覆盖改善的同时，双流占比和下行速率得到有效提升。优化建议：对于建网初期的孤岛站点，若周边已有规划可暂不调整，待邻站入网后即可恢复；对于边界站点，可通过射频优化或者加大功率改善。二、 邻区漏配导致的单流邻区漏配导致的单流发生在覆盖区域的中心，与弱覆盖导致的恰好相反，但异常原因都是一样的。由于邻区漏配，往小区边缘移动时覆盖越变越差，但是无法切换到周边站点，周边站点的信号反而形成干扰，导致SINR进一步下降，CQI变低产生单流。以东三十铺电信局为例，拉网测试时发现3扇区存在单流问题，如下所示：图7 东三十铺电信局拉网测试图由上图可以看出，由于邻区漏配，RSRP达到-100、SINR达到-8仍无法切换，传输模式已经切换至TM2。添加和兴酒楼2扇区为邻区后，测试结果如下图所示：图8 邻区添加后的测试结果优化建议：邻区漏配导致的单流比较容易发现，添加邻区后即可恢复。三、 线序接反导致的单流目前六安基站天线配置为2T4R，即2个码字层映射为2个传输层，再分别通过预编码映射到两根发射天线上形成双流信号。这两个码字信号具有独立的HARQ进程和速率匹配系统，并且相同频率、相同时间，只在空间上进行区分（空分复用），因此双流信号之间是存在干扰的，与发射天线间隔离度负相关。影响天线隔离度的因素有两个：1、天线间相对距离。2、天线的极化方式。天线相对距离越大，极化方式正交，则隔离度越大，干扰越小。六安诺基亚RRU搭配通宇天线和京信天线，正确的连接方式如下：通宇2T4R天线京信2T4R天线图9 正确的天线线序由上图可以看出，RRU的发射端口需接在天线的左右两端，保持相对距离最大且彼此+-45度正交极化，若线序接错将使得双流信号干扰过大、占比降低。以黄氏板鸭为例，下图对比了错误接法和正确接法的路测结果：错误接法正确接法图10 两种接法的路测对比优化建议：需安排塔工上塔检查线序，及时整改。四、 天馈线隐性故障导致单流天馈线隐性故障往往没有网管告警且不会导致小区退服，因此很难发现，但它会导致系统性能的恶化，包括双流占比的下降。以强弩商砼3扇区为例，塔工上塔检查线序正常，将2、3扇区的天馈线对调后，发现原3扇区的覆盖方向由2小区覆盖，但仍然是单流，因此判断天馈线故障，如下图所示：对调前：占用3扇区对调后：占用2扇区图11 天馈线对调前后的路测对比更换3小区的天馈线后，复测结果正常，如下图所示：图12 更换天馈线后的路测结果优化建议：在核查线序接法无误后，可通过对调天馈线来排查隐形故障。五、 光路质量不平衡导致的单流目前，六安所开的站点有两种类型，分别是2RRU带3个扇区和3RRU带3个扇区，两种站型的光路连接情况如下图所示，3RRU载波聚合2RRU图13 两种站型的光路连接情况由上图可以看出，对于2RRU站型，每个RRU的6条通路全部使用，因此超出了单条光路的带宽限制，需额外增加一条辅光路，对比3RRU站型，它另一个重要的区别是每个小区的两根发射天线分属不同的RRU。由此可见，2RRU站型虽然节省了一个RRU，但它对光路的质量提出了更高的要求，如果1个RRU的光衰大则会导致双流信号质量不平衡，双流占比下降，并且每个RRU有两条光路，每条光路必须同时满足要求。以新河巷西为例，路测发现其3个扇区均是单流，网管核查没有告警，但辅光路并未识别，只有主光路正常工作。核查光纤衰耗合理，更换光模块后恢复正常，如下图所示： 更换光模块前更换光模块后图14 更换光模块前后对比再以城北小学新为例，路测发现其3扇区存在单流问题，网管核查无告警，主辅光路正常识别，查询各条光路的衰耗情况如下图所示：图15 城北小学新各条光路信息由上图可以看出，第一条光路和第三条光路输入输出差别过大，表明光衰存在问题，通过排查确定为野战光缆故障，更换后恢复正常，路测指标对比如下：更换野战光缆前更换野战光缆后图16 故障修复前后路测指标对比优化建议：积极核查2RRU站型各条光路的信号质量，尝试通过更换光模块和野战光缆解决问题，必要时增加一台RRU，确保双流信号质量平衡。六、 网管电调配置不一致导致的单流同样是针对2RRU 站型，问题原因也是同小区两根发射天线分属不同RRU，在网管配置电调时，可能导致网管配置同属一个小区的两个电调在现实中却分属两个小区。如下图所示：图17 现网网管电调配置由上图可以看出，2RRU站型电调顺序默认配置为1、3、5、1、3、5，从网管上看每个小区2根发射天线的电子下倾度数是一致的，但现实并不是如此。上塔核查发现同小区的两个电调度数并不一致，并且当调整该小区的电调度数时，只有一个电调发生改变，反而另一个小区的某个电调在跟着改变，因此可以断定网管配置和现实不一致。