SINR提升之权值篇

1、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DO

2、A(Direction of Arrinal)，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(Switched Beam Technology)和自适应空间数字处理技术（adaptive spatial digital processing technology) ，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

3、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TDD LTE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

4、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

5、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Ii0.500.9511110.950.50相位128-143-62-31-31-62-143128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Ii0.50110.490.50110.49相位01001001050

6、100100105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TDD LTE的外场，该区域为典型的密集城区，共有

7、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IndexPCICELLIDCELLNAMEDescription13广州堑口码头旁瓣过强，越过江面24广州堑口码头少有背瓣35广州堑口码头旁瓣过强，越过江面49大德西路越区覆盖，同时背瓣稍强，旁瓣也较强510大德西路越区覆盖，旁瓣也较强611大德西路旁瓣也较强712广州广医一附医背瓣和旁瓣较强813广州广医一附医稍有越区914广州广医一附医稍有越区1022广州艺都酒家稍有越区1123广州艺都酒家稍有越区1224广州白薇路主瓣无覆盖，旁瓣较强1325广州白薇路旁瓣较强1426广州白薇路正常1530广州德福大厦旁瓣较强163

8、1广州德福大厦背瓣较强，无正向覆盖1732广州德福大厦该小区无覆盖1843广州龙津东越区覆盖1946广州大德路稍有越区，稍有背瓣2047广州大德路稍有越区2173广州广东迎宾馆稍有越区2287广州广卫路旁瓣过强2388广州广卫路越区覆盖24100广州越秀区建业大厦背向覆盖25101广州越秀区建业大厦背向覆盖26105越秀区光复南路稍有背瓣27105广州惠福西路有越区且旁瓣较强28106广州惠福西路旁瓣和背瓣都比较强，四处分散覆盖29107广州惠福西路正常30123广州人民南路越区且旁瓣较强31124广州人民南路越区且旁瓣较强32149广州市二宫旁瓣越区，较远33152广州石油大厦稍有越区341

9、68广州海珠中路背瓣强，旁瓣覆盖较多35169广州海珠中路旁瓣较强，稍有越区36170广州海珠中路旁瓣较强，稍有越区37201广州人民南越区且背瓣较强38202广州人民南旁瓣较强39218广州越秀区铁通百汇广场旁瓣较大，较强40219广州越秀区铁通百汇广场旁瓣较强41230稍有越区覆盖42305广州六榕路正常，但背瓣稍强43307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

10、如下文：4.2.1 RSRP对比对比汇总表格如下表：调整前RSRP中兴权值RSRP推荐权值RSRPCountPercentCDF(U2D)CDF(D2U)CountPercentCDF(U2D)CDF(D2U)CountPercentCDF(U2D)CDF(D2U)(-INF,-120)00%0%100%(-INF,-120)00%0%100%(-INF,-120)00%0%100%-120,-115)00%0%100%-120,-115)20.03%0.03%100%-120,-115)10.05%0.05%100%-115,-105)1031.67%1.67%100%-115,-105)1

11、782.83%2.86%99.97%-115,-105)854.32%4.37%99.95%-105,-100)3135.08%6.74%98.33%-105,-100)4447.06%9.93%97.14%-105,-100)1376.96%11.33%95.63%-100,-95)4316.99%13.73%93.26%-100,-95)5598.89%18.82%90.07%-100,-95)24412.40%23.73%88.67%-95,-85)175728.49%42.22%86.27%-95,-85)223135.49%54.31%81.18%-95,-85)71936.54%6

12、0.26%76.27%-85,-75)228136.98%79.20%57.78%-85,-75)195431.09%85.40%45.69%-85,-75)71136.13%96.39%39.74%-75,INF)116818.94%98.14%20.80%-75,INF)82713.16%98.55%14.60%-75,INF)713.61%100%3.61%Invalid Points1151.86%100.00%1.86%Invalid Points911.45%100.00%1.45%Invalid Points00%100.00%0%PDF对比图表如下：CDF对比图表如下：4.2.

13、2 SeverCellSINR对比对比汇总表格如下：调整前SeverCellSINR中兴权值SeverCellSINR推荐权值SeverCellSINRCountPercentCDF(U2D)CDF(D2U)CountPercentCDF(U2D)CDF(D2U)CountPercentCDF(U2D)CDF(D2U)(-INF,-3)1412.29%2.29%100%(-INF,-3)600.96%0.96%100%(-INF,-3)110.56%0.56%100%-3,0)3455.59%7.88%97.71%-3,0)1011.61%2.56%99.05%-3,0)190.97%1.52

14、%99.44%0,3)4647.52%15.40%92.12%0,3)3445.47%8.03%97.44%0,3)713.61%5.13%98.48%3,5)5548.98%24.38%84.60%3,5)4296.83%14.86%91.97%3,5)934.73%9.86%94.87%5,10)143723.30%47.68%75.62%5,10)86213.71%28.57%85.14%5,10)33316.92%26.78%90.14%10,15)142223.05%70.74%52.32%10,15)128620.46%49.03%71.43%10,15)33817.18%43.9

15、5%73.22%15,25)122019.78%90.52%29.26%15,25)233437.13%86.16%50.97%15,25)70735.93%79.88%56.05%25,INF)4707.62%98.14%9.48%25,INF)77912.39%98.55%13.84%25,INF)39620.12%100%20.12%Invalid Points1151.86%100.00%1.86%Invalid Points911.45%100.00%1.45%Invalid Points00%100.00%0%PDF对比表如下：CDF对比图表如下：4.2.3 DL THR对比对比汇

16、总表如下：调整前DL THR中兴权值DL THR推荐权值DL THRCountPercentCDF(U2D)CDF(D2U)CountPercentCDF(U2D)CDF(D2U)CountPercentCDF(U2D)CDF(D2U)(-INF,1)98916.03%16.03%100%(-INF,1)2403.82%3.82%100%(-INF,1)552.80%2.80%100%1,3)1121.82%17.85%83.97%1,3)1041.65%5.47%96.18%1,3)231.17%3.96%97.21%3,5)1512.45%20.30%82.15%3,5)1141.81%7

17、.29%94.53%3,5)391.98%5.95%96.04%5,10)109217.70%38.00%79.70%5,10)82113.06%20.35%92.71%5,10)1778.99%14.94%94.06%10,15)182729.62%67.62%62.00%10,15)138422.02%42.36%79.65%10,15)33817.18%32.11%85.06%15,20)4577.41%75.03%32.38%15,20)135721.59%63.95%57.64%15,20)45423.07%55.18%67.89%20,INF)126420.49%95.53%24.97%20,INF)195831