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摘 要：随着中国移动TD-LTE验证网络日趋成熟及CP3全国大规模网络规划、建设展开，如何做好网规建设成为一个重要课题。网络建设中，利用增高架架设天线是一种常见建设方式，文章主要针对增高架这一天线架设方法，对TD-LTE同站点天线距离过近产生干扰进行研究，探讨TD-LTE制式使用增高架天线的弊端、并尝试提出解决方案，改善使用增高架天线的TD-LTE站点的干扰情况。
关键词：TD-LTE；同站点；天线距离过近
中图分类号：TN928.5 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2013）11-0011-03
1 研究背景
TD-LTE空口下行使用OFDM并多以同频方式组网，则同站点天线间距过近时，重叠覆盖区域较大且不可避免，这将造成重叠覆盖区域内，各RE相互交织，由于完全正交实际实现困难，造成各交织RE间只能为准正交——即存在干扰，实际测试时发现，该情况将严重影响小区吞吐率，导致网络性能降低。
以某地市移动为例，其天线距离过近的TD-LTE天线共198副，占比超过1/3，占有比重较高，因此研究增高架天线对TD-LTE网络造成的影响具有迫切的现实。
2 优化思路与原理
针对天线间距过近对TD-LTE网络所造成的危害，现经验证提出两种优化调整思路——异频调整（推荐）和波束赋型调整。
①异频调整（推荐）。异频调整旨在把天线间距过近的小区的工作频段调度开，使两个小区工作在没有交叠的两个频域内，以D-band为例，D-band的频率范围从2 570～2 620 MHz共50 MHz带宽，调整时可以取中心的40 M带宽分别分配给间距过近的两个小区，进而避免干扰。该调整的优势在于：具有广泛适用性，无需考虑不同站点差异；调整简单，合理利用了分配的频段资源。
②波束赋型调整。波束赋型调整即通过利用智能天线可以波束赋型的特点，控制和改变智能天线的覆盖区域，缩小天线间距过近小区间重叠覆盖的范围，降低重叠覆盖对网络造成的影响，但该种方案无法避免干扰，只能减少干扰。
3 异频调整思路
3.1 同异频测试情况对比
①测试工具。Hisi UE、GPS、测试软件CDS、电脑。
②测试方法。选取YDYSC（ID：30031）站点，该站点天线支撑方式为增高架，测试1小区为主服务小区，3小区为干扰小区，该站周围基站均关闭以排除干扰，网络采取空扰（no loading）。
③测试流程。1小区与3小区频点均置为37 900；测试1小区主瓣方向一分钟平均吞吐率；测试1小区与3小区边界一分钟平均吞吐率；1小区频点置为38 100，3小区频点不变，重复2、3。
④测试结果。通过测试发现，1、3小区同频时，1小区主瓣方向及1、3小区边界网络平均吞吐率较差；采取异频方案时，效果明显改善，测试结果如表1所示。
由表1可知，1、3小区异频较同频时，1小区主瓣方向速率比同频快9.5 Mbps，由50.5 Mbps提升至峰值60 Mbps；1、3小区临界点速率提升巨大，由28.7 Mbps提升至58.6 Mbps，提升了29.9 Mbps。
⑤测试详情。1、3小区频点为37 900，1小区主瓣方向，1小区RSRP=-64 dbm，SINR=27.2 db，1 min计时平均数据=50.5 mbps。在1小区和3小区重叠区域临界点，主服务小区为1小区，1小区RSRP=-68 dbm，SINR=21 db，1分钟计时平均速率=28.7 mbps（干扰小区3小区RSRP=-72 dbm，相差4 dbm）。1小区频点为38 100，3小区频点为37 900，1小区主瓣方向，1小区RSRP=-66 dbm，SINR=30.7 db，1min计时平均数据=60 mbps，比同频时，速率快9.5 mbps，在1小区和3小区重叠区域临界点，主服务小区为1小区，1小区RSRP=-68 dbm，SINR=29.7 db，1 min计时平均速率=58.6 mbps，比同频时，速率快29.9 mbps。
3.2 异频切换情况
如3.1节内所述测试，当YDYSC1小区频点为38 100、3小区频点为37 900时，两小区切换正常。
正向切换：由1小区切向3小区，从系统信息中可以看出，测量信息包含3小区37 900频点等信息。
反向切换：由3小区切向1小区，上报的系统消息中，同样可以看到38 100等1小区信息，切换性能良好。
3.3 整体调整方案
针对TD-LTE增高架基站，可以采取D-band将增高架基站的某一小区调整至独立的20 M带宽来避免干扰，具体选取小区可根据小区数据库及勘站记录，可以将干扰避免的效果最大化。
4 波束赋型思路
4.1 多赋型方案测试情况对比
①测试工具。Hisi UE、GPS、测试软件CDS、电脑。
②测试方法。选取YDSJY1小区与3小区，该站周围基站全部关闭以排除干扰，网络设置为空扰，采取3种波束赋型方案进行对比：选取固定测试点；1小区为默认赋型参数值，3小区为默认赋型参数值（赋型方案A）；测试该点一分钟吞吐率；1小区为默认赋型参数值，3小区为90度半功率角天线赋型成65度的参数（赋值方案B），重复第三步；1小区为默认赋型参数值，3小区为30度半功率角天线赋型成65度的参数（赋值方案C），重复第三步。
③测试结果。测试结果如表2所示。
由表2可知，赋型方案A为未做任何调整时的数据，实测效果反映至下行吞吐率为21 Mbps，赋型方案三者做对比，发现赋型方案C的效果最好，SINR提升了近5个dB，下行吞吐率提升了近10 Mbps达到了30.5 Mbps，对干扰有一定改善，但可以看出，干扰无法避免，速率距离峰值60 Mbps有较大差距。 ④测试详情。赋型方案A：1、3小区RSRP相差1.8 dBm，SINR为19 dB，速率为21.0 Mbps。赋型方案B：1、3小区RSRP差值较赋型方案A变大，差值达到5.2dB，故SINR与速率均有所上升，速率达到25.6 Mbps。赋型方案C：1、3小区RSRP差值超过10dB，SINR提升至24 dB，速率上升至30.5 Mbps。
⑤切换情况。对已测数据进行分析后发现，赋型方案C对同站天线间距过近小区的调整效果最佳。
为衡量半功率角变化对切换性能的影响，我们对赋型方案A和赋型方案C进行了切换测试及对比。
由图1、图2可知，赋型方案A和赋型方案C切换正常，未观测到对切换性能明显的影响。
对比后发现，两种赋型方案下切换点无明显偏移，切换正常。
4.2 赋型后最大改善效果验证
由于测试过程中，3小区的波束赋型发生了变化，将导致和1小区重叠覆盖的区域及RSRP差值的变化，为验证赋型方案C降低干扰的最大效果，现选取1小区的RSRP最强点，分别在赋型方案A和C的条件下测试，1小区的RSRP最强点位置如图3所示。
验证效果如表3所示。
可以看出，赋型方案C与赋型方案A相比，重叠覆盖区域面积减小，1小区SINR大0.9 dB，下载速率增大7 M，达到了45.9 Mbps，但由于干扰依然存在，距离峰值速率60 Mbps还有16 Mbps的差距，故使用赋型方案C尝试解决增高架问题，可以获得一部分改善，但效果受限于具体天线间距、天线高度等。
4.3 天线赋型建模对比
针对YDYSC基站，本报告做了天线赋型建模，参考了某公司的TD系统的联测验证结果，如图4所示。
图4分别是赋型方案A、B、C时TD-SCDMA和TD-LTE天线赋型建模，由图4可知，赋型方案C重叠覆盖面积明显减小，测试结果显示SINR以及下载速率都有所增大。
重叠覆盖范围示意图如图5所示。
由图5可知，原始方案（不做调整）与最优效果对比，有效控制了重叠覆盖的范围。
4.4 整体调整方案
针对2个小区的重叠覆盖，建议按照赋型方案C来调整，但由于各个基站天线及周边无线环境的个体差异，该种方法存在两个弊端：
调整可能存在个体差异，不具备普适性；只是改善干扰，无法避免干扰。
5 总结与建议
5.1 优化方案总结对比
针对TD-LTE同站点天线距离过近产生干扰，提出两种解决方案，异频调整方案和波束赋型调整方案，异频调整方案具有普遍适用性且可以避免干扰，为最佳方案；波束赋型方案可以在一定程度上改善干扰情况，提升网络下行吞吐率。
5.2 建 议
通过本课题的研究，提出以下几点建议：在TD-LTE网规网建阶段，尽量避免使用增高架；对已经使用增高架的基站，若条件允许应进行整改以避免天线间距过近；针对增高架基站，若具备条件，应首先考虑异频调整手段来避免干扰；若不具备异频调整条件（如使用F-band），建议使用波束赋型调整方案；若以上条件皆不具备，可尝试调整小区至不同高度，但效果有限。
参考文献：
[1] 赵旭凇，张新程，徐德平，等.TD-LTE无线网络规划及性能分析[J].电信工程技术与标准化，2010，（11）.
[2] 邱钧，吴倩，周远明.TD-LTE核心网EPC引入策略及组网方案研究[J].电信工程技术与标准化，2012，（2）.
关键词：TD-LTE；同站点；天线距离过近
中图分类号：TN928.5 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2013）11-0011-03
1 研究背景
TD-LTE空口下行使用OFDM并多以同频方式组网，则同站点天线间距过近时，重叠覆盖区域较大且不可避免，这将造成重叠覆盖区域内，各RE相互交织，由于完全正交实际实现困难，造成各交织RE间只能为准正交——即存在干扰，实际测试时发现，该情况将严重影响小区吞吐率，导致网络性能降低。
以某地市移动为例，其天线距离过近的TD-LTE天线共198副，占比超过1/3，占有比重较高，因此研究增高架天线对TD-LTE网络造成的影响具有迫切的现实。
2 优化思路与原理
针对天线间距过近对TD-LTE网络所造成的危害，现经验证提出两种优化调整思路——异频调整（推荐）和波束赋型调整。
①异频调整（推荐）。异频调整旨在把天线间距过近的小区的工作频段调度开，使两个小区工作在没有交叠的两个频域内，以D-band为例，D-band的频率范围从2 570～2 620 MHz共50 MHz带宽，调整时可以取中心的40 M带宽分别分配给间距过近的两个小区，进而避免干扰。该调整的优势在于：具有广泛适用性，无需考虑不同站点差异；调整简单，合理利用了分配的频段资源。
②波束赋型调整。波束赋型调整即通过利用智能天线可以波束赋型的特点，控制和改变智能天线的覆盖区域，缩小天线间距过近小区间重叠覆盖的范围，降低重叠覆盖对网络造成的影响，但该种方案无法避免干扰，只能减少干扰。
3 异频调整思路
3.1 同异频测试情况对比
①测试工具。Hisi UE、GPS、测试软件CDS、电脑。
②测试方法。选取YDYSC（ID：30031）站点，该站点天线支撑方式为增高架，测试1小区为主服务小区，3小区为干扰小区，该站周围基站均关闭以排除干扰，网络采取空扰（no loading）。
③测试流程。1小区与3小区频点均置为37 900；测试1小区主瓣方向一分钟平均吞吐率；测试1小区与3小区边界一分钟平均吞吐率；1小区频点置为38 100，3小区频点不变，重复2、3。
④测试结果。通过测试发现，1、3小区同频时，1小区主瓣方向及1、3小区边界网络平均吞吐率较差；采取异频方案时，效果明显改善，测试结果如表1所示。
由表1可知，1、3小区异频较同频时，1小区主瓣方向速率比同频快9.5 Mbps，由50.5 Mbps提升至峰值60 Mbps；1、3小区临界点速率提升巨大，由28.7 Mbps提升至58.6 Mbps，提升了29.9 Mbps。
⑤测试详情。1、3小区频点为37 900，1小区主瓣方向，1小区RSRP=-64 dbm，SINR=27.2 db，1 min计时平均数据=50.5 mbps。在1小区和3小区重叠区域临界点，主服务小区为1小区，1小区RSRP=-68 dbm，SINR=21 db，1分钟计时平均速率=28.7 mbps（干扰小区3小区RSRP=-72 dbm，相差4 dbm）。1小区频点为38 100，3小区频点为37 900，1小区主瓣方向，1小区RSRP=-66 dbm，SINR=30.7 db，1min计时平均数据=60 mbps，比同频时，速率快9.5 mbps，在1小区和3小区重叠区域临界点，主服务小区为1小区，1小区RSRP=-68 dbm，SINR=29.7 db，1 min计时平均速率=58.6 mbps，比同频时，速率快29.9 mbps。
3.2 异频切换情况
如3.1节内所述测试，当YDYSC1小区频点为38 100、3小区频点为37 900时，两小区切换正常。
正向切换：由1小区切向3小区，从系统信息中可以看出，测量信息包含3小区37 900频点等信息。
反向切换：由3小区切向1小区，上报的系统消息中，同样可以看到38 100等1小区信息，切换性能良好。
3.3 整体调整方案
针对TD-LTE增高架基站，可以采取D-band将增高架基站的某一小区调整至独立的20 M带宽来避免干扰，具体选取小区可根据小区数据库及勘站记录，可以将干扰避免的效果最大化。
4 波束赋型思路
4.1 多赋型方案测试情况对比
①测试工具。Hisi UE、GPS、测试软件CDS、电脑。
②测试方法。选取YDSJY1小区与3小区，该站周围基站全部关闭以排除干扰，网络设置为空扰，采取3种波束赋型方案进行对比：选取固定测试点；1小区为默认赋型参数值，3小区为默认赋型参数值（赋型方案A）；测试该点一分钟吞吐率；1小区为默认赋型参数值，3小区为90度半功率角天线赋型成65度的参数（赋值方案B），重复第三步；1小区为默认赋型参数值，3小区为30度半功率角天线赋型成65度的参数（赋值方案C），重复第三步。
③测试结果。测试结果如表2所示。
由表2可知，赋型方案A为未做任何调整时的数据，实测效果反映至下行吞吐率为21 Mbps，赋型方案三者做对比，发现赋型方案C的效果最好，SINR提升了近5个dB，下行吞吐率提升了近10 Mbps达到了30.5 Mbps，对干扰有一定改善，但可以看出，干扰无法避免，速率距离峰值60 Mbps有较大差距。 ④测试详情。赋型方案A：1、3小区RSRP相差1.8 dBm，SINR为19 dB，速率为21.0 Mbps。赋型方案B：1、3小区RSRP差值较赋型方案A变大，差值达到5.2dB，故SINR与速率均有所上升，速率达到25.6 Mbps。赋型方案C：1、3小区RSRP差值超过10dB，SINR提升至24 dB，速率上升至30.5 Mbps。
⑤切换情况。对已测数据进行分析后发现，赋型方案C对同站天线间距过近小区的调整效果最佳。
为衡量半功率角变化对切换性能的影响，我们对赋型方案A和赋型方案C进行了切换测试及对比。
由图1、图2可知，赋型方案A和赋型方案C切换正常，未观测到对切换性能明显的影响。
对比后发现，两种赋型方案下切换点无明显偏移，切换正常。
4.2 赋型后最大改善效果验证
由于测试过程中，3小区的波束赋型发生了变化，将导致和1小区重叠覆盖的区域及RSRP差值的变化，为验证赋型方案C降低干扰的最大效果，现选取1小区的RSRP最强点，分别在赋型方案A和C的条件下测试，1小区的RSRP最强点位置如图3所示。
验证效果如表3所示。
可以看出，赋型方案C与赋型方案A相比，重叠覆盖区域面积减小，1小区SINR大0.9 dB，下载速率增大7 M，达到了45.9 Mbps，但由于干扰依然存在，距离峰值速率60 Mbps还有16 Mbps的差距，故使用赋型方案C尝试解决增高架问题，可以获得一部分改善，但效果受限于具体天线间距、天线高度等。
4.3 天线赋型建模对比
针对YDYSC基站，本报告做了天线赋型建模，参考了某公司的TD系统的联测验证结果，如图4所示。
图4分别是赋型方案A、B、C时TD-SCDMA和TD-LTE天线赋型建模，由图4可知，赋型方案C重叠覆盖面积明显减小，测试结果显示SINR以及下载速率都有所增大。
重叠覆盖范围示意图如图5所示。
由图5可知，原始方案（不做调整）与最优效果对比，有效控制了重叠覆盖的范围。
4.4 整体调整方案
针对2个小区的重叠覆盖，建议按照赋型方案C来调整，但由于各个基站天线及周边无线环境的个体差异，该种方法存在两个弊端：
调整可能存在个体差异，不具备普适性；只是改善干扰，无法避免干扰。
5 总结与建议
5.1 优化方案总结对比
针对TD-LTE同站点天线距离过近产生干扰，提出两种解决方案，异频调整方案和波束赋型调整方案，异频调整方案具有普遍适用性且可以避免干扰，为最佳方案；波束赋型方案可以在一定程度上改善干扰情况，提升网络下行吞吐率。
5.2 建 议
通过本课题的研究，提出以下几点建议：在TD-LTE网规网建阶段，尽量避免使用增高架；对已经使用增高架的基站，若条件允许应进行整改以避免天线间距过近；针对增高架基站，若具备条件，应首先考虑异频调整手段来避免干扰；若不具备异频调整条件（如使用F-band），建议使用波束赋型调整方案；若以上条件皆不具备，可尝试调整小区至不同高度，但效果有限。
参考文献：
[1] 赵旭凇，张新程，徐德平，等.TD-LTE无线网络规划及性能分析[J].电信工程技术与标准化，2010，（11）.
[2] 邱钧，吴倩，周远明.TD-LTE核心网EPC引入策略及组网方案研究[J].电信工程技术与标准化，2012，（2）.