110广州4T4R天馈线序接错导致扇区劈裂失败处理案例.docx
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110广州4T4R天馈线序接错导致扇区劈裂失败处理案例
4T4R天馈线序接错导致LTE扇区劈裂失败处理案例
2019年09月
【摘要】4T4R+劈裂天线是近年提出推行的LTE容量解决方案，前期实施过程中会遇到不少问题。
本文通过分析该方案相关原理，提出可能存在的接线错误问题并提供定位思路及解决方法，为日后铺开建设可能遇到的问题提供参考。
【关键字】4T4R劈裂天线容量接线错误
【业务类别】LTE
一、问题描述
LTE系统的小区容量主要受限于业务信道容量，业务信道主要负责承载用户数据传输，若业务信道负荷过高，则用户体验速率会降低。
4T4RRRU+劈裂天线是近年提出推行的LTE容量解决方案，该方案结合了4T4R带来的天线增益及小区分裂带来的空口容量增益，可以在提升用户体验的同时提升网络容量。
现阶段广州有390个经4T4RRRU+劈裂天线改造的LTE小区，该扩容方案较为新颖，尚未大范围铺开改造，因此在实施过程中存在不少站点选址、施工、工程优化等问题。
图1.扇区劈裂示意图
二、原理及潜在风险
一、
二、
2.12T6S原理及硬件方案
2T6S意为2T2R+6扇区，采用1个4T4RRRU或者2个2T2RRRU+劈裂天线部署。
如果现网有双频LTE网络（如：
1.8G+2.1G），可采用宽频4T4RRRU模块（RRU5502）部署双频2T6S，以便节省成本和简化天面空间；如果现网为单频LTE网络，可使用普通4T4RRRU模块。
如果现网已有2T2RRRU模块，则可通过增加2T2RRRU模块来部署2T6S。
图2.2T6S方案
具体硬件方案为1块基带板+1个4T4RRRU模块+1个4端口劈裂天线，示意图如下：
图3.2T6S硬件连接示意图
2.2风险一：
天线增益变大导致覆盖距离变远
现网主要使用的普通双极化天线，天线增益为18dBi。
4T4R+劈裂天线实施后，双极化天线更换为窄波束高增益天线，天线增益为20dBi，两者相差2dB，较易造成越区覆盖。
天线种类
天线增益
普通双极化天线
18dBi
劈裂天线
20dBi
2.3风险二：
天馈线序未按指导书图示连接
4T4RRRU+劈裂天线接线需严格按照图示，根据线序错误的种类，可导致扇区劈裂失败、天线增益减小以及扇区接反，其中以扇区劈裂失败最为严重。
以2T6S为例，4T4RRRU+劈裂天线改造后原扇区由2个扇区/4个小区（2个1.8G+2个2.1G）覆盖，若A/C端口与B/D端口单独交换连接，会导致4个小区同覆盖，产生同频干扰。
图4.线序对比（左为正确线序）
图5.小区覆盖范围对比（左为正确线序下的覆盖范围）
正确线序下，2个扇区交叠区域为30%，可通过调整方位角使用户相对集中于某一扇区的非交叠区域，单扇区用户数占比建议为[0.3,0.7]；错误线序下，交叠区域扩大至100%，导致扇区全覆盖范围都产生同频干扰，用户体验速率低，无法通过优化手段规避。
三、解决措施——三步法
由于方案实施涉及更换RRU及天线，针对可能出现的工参改变导致越区覆盖及线序错误导致扇区劈裂失败，定位思路如下：
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本案例将以天河区卫星中心为例，介绍4T4R+劈裂天线因接线错误导致扇区劈裂失败的分析及处理方法。
5月27日，天河区卫星中心4T4R+劈裂天线改造站点因为路测下载速率低导致性能单验不通过。
路测数据显示，4T4R+劈裂天线方案实施后，现场主收”C卫星中心LTE双频-RRU12-0/GZCA4862748（1.8G，PCI：
251）”、”A卫星中心LTE双频-RRU12-0/GZCA4862748（2.1G，PCI：
251）”、”C卫星中心LTE双频-RRU12-1/GZCA4862748（1.8G，PCI：
87）”、”A卫星中心LTE双频-RRU12-1/GZCA4862748（2.1G，PCI：
87）”，小区主覆盖全路段RSRP正常，SINR稍差，下载速率低，与周边小区重叠覆盖度不高。
卫星中心1.8G路测数据
PCI
RSRP
SINR
下载速率
卫星中心2.1G路测数据
PCI
RSRP
SINR
下载速率
3.1排查小区覆盖
通过天翼蓝鹰排查问题小区覆盖情况，发现问题小区存在一定的越区覆盖，但低下载速率集中在近点，判断越区覆盖非低下载速率主因，结合DT数据分析，怀疑存在线序错误。
图6.问题小区低速率采样点
3.2监控天线R值
通过网管对小区”C卫星中心LTE双频-RRU12-0/GZCA4862748（1.8G，PCI：
251，扇区号：
2）”、”A卫星中心LTE双频-RRU12-0/GZCA4862748（2.1G，PCI：
251，扇区号：
8）”进行RSSI监控跟踪，发现扇区2天线0和扇区8天线0的RSSI量级相近，可能为同一对天线；扇区2天线1和扇区8天线1的RSSI量级相近，可能为同一对天线，初步判断扇区2、扇区8存在线序错误，需现场排查。
图7.天线RSSI
3.3检查天馈线序
上站检查天馈线序，发现接线存在错误，C端口与B端口交叉导致扇区劈裂失败，现场线序如下图：
图8.现场天馈连接情况
对于线序错误，需要塔工按照正确顺序连接天馈：
图9.正确线序
四、整改效果
线序调整后，对问题小区天线通道进行RSSI监控，发现同扇区的2条天线通道RSSI值处于同一量级，证明2个扇区的天线0和天线1是同一条天线，整改有效。
图10.整改后天线RSSI
对问题小区主覆盖路段进行复测：
卫星中心1.8G路测数据
PCI
RSRP
SINR
下载速率
卫星中心2.1G路测数据
PCI
RSRP
SINR
下载速率
处理后，低SINR占比由5.2%改善为0.6%、下行低速率占比由47.3%改善为8.9%，均有明显提升。
五、4T4R劈裂天线实施经验总结
广州电信对于4T4R+劈裂天线技术仍处在探索阶段，方案实施过程会遇上站点选址、施工、工程优化等问题，针对其实施过程提出如下建议。
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5.1实施前评估用户分布
由于4T4R+劈裂天线改造后在其覆盖区域近点存在交叠区域，交叠区域存在同频干扰。
因此在设计扩容方案时应对扇区用户分布进行评估，交叠区域用户比例不宜超过扇区覆盖范围的20%，单扇区用户比例为0.3~0.7，避免整体用户感知差。
5.2实施时遵守施工指引
本次问题主要是由于施工队对RRU和天线的接线标准不熟悉，经验欠缺导致4个小区的信号在劈裂天线的2个扇区同时发送，引起下行同频干扰，SINR差，速率差，建议对施工队进行培训，正确学习4T4R的RRU与劈裂天线的标准接法，实施时严格按照工程指导书图示接线。
5.3实施后监控性能指标
目前4T4R+劈裂天线改造尚未大规模推广，一些站点在改造后出现了性能指标下降的问题，为避免该方案大规模实施后对网络感知造成冲击，前期应对改造方案实施前后站点的性能指标进行监控。
同时，由于4T4R+劈裂天线天馈线序接错可能会造成严重的同频干扰，目前仅能通过天线通道R值监控发现，建议在改造站点验收前先进行R值监控，及时发现问题并处理，避免问题站点入网影响现网感知。
六、附录
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10.14T4R
MIMO（MultipleInputMultipleOutput）多收多发技术，指在发射端和接收端分别使用多个发射天线和接收天线发送和接收信号，用于改善信号质量，提高编码效率。
相较于2T4R，4T4R具有更高的阵列增益、空间分集增益、干扰抑制增益及空间复用增益，频谱效率也因此提升，各增益具体作用见下表：
增益
作用
阵列增益
不同天线上的发射信号是相关的，但它们的白噪声不具有相关性，合并后信号能量提高而噪声功率保持不变。
空间分集增益
通过多根天线发射相同的数据以保证接收端能正确收到该数据，在多个空间信号分支具有一定独立性的前提下，接收端会对比任意时刻接收到的两个信号，取其中更优的一个，减少信号衰落的影响。
干扰抑制增益
通过多根天线对干扰进行估计，然后利用这个信息对干扰进行抑制。
干扰抑制在发射端进行能减少自身对邻区的干扰，在接收端进行能抑制自身接收到的干扰。
空间复用增益
当信道的衰落存在一定的独立性时，通过预编码技术将相互干扰的空间信道等效为相互相对独立的多个子信道，子信道之间无干扰或干扰较小，通过同时传输多个数据流提升传输速率，每个子信道都对应一个容量，因此MIMO信道的极限容量能够随着发射接收天线数线性增加。
10.2选站原则
2T6S选站原则如下：
（1）忙时平均PRB利用率>=70%，且满足各站点其他扩容要求（如2.1G站点扩容要求小区流量>=8G&RRC用户数>=50）。
（2）交叠区用户比例（劈裂后新增交叠区用户与整个区域所有用户的比例）<=20%。
（3）左右劈裂波束用户分布尽量均衡，左波束占整体比例[0.3,0.7]。
（4）劈裂前扇区间方位角的夹角>=90度。
（5）尽量避开特殊场景（如高铁、高速公路）。
图11.2T6S选站原则
对于多载波共天馈场景，优先考虑主载波（承载主要业务的载波，如1.8G）是否满足部署条件，然后再考虑其他载波（如2.1G）的满足度。
如果所有载波都满足条件，则可以直接部署2T6S方案；如果某个载波不满足条件，原则上不推荐部署。
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