重叠覆盖
1、原理
TD-LTE采用同频组网，如在F频段（1880~1920MHz），全网小区使用相同频点，每个小区内的终端用户都会受到来自其他小区的同频干扰。通常把受到较多的同频邻区干扰影响且干扰较大的区域称之为重叠覆盖区域。
实际网络测试结果表明，对于同频组网的TD-LTE系统，重叠覆盖问题是影响网络性能指标的因素之一，也是TD-LTE在建设和优化阶段需重点考虑的。本文通过对重叠覆盖问题的成因来源、影响程度和解决方案的介绍，探讨如何规避重叠覆盖对网络性能的影响
2.1、重叠覆盖对网络性能的影响
TD-LTE网络中存在的重叠覆盖是TD-LTE网络建设和网络优化面临的主要问题之一。在重叠覆盖影响严重的区域，终端用户的吞吐量性能受到很大影响。甚至无法达到网络建设的规划指标，极大影响用户使用体验。
在TD-LTE同频网络中，将弱于服务小区信号强度6dB以内且CRSRSRP大于-110dBm的重叠小区数目超过3个（含服务小区）的区域，作为重叠覆盖区域考虑。
从网络优化测试数据中统计结果表明，与未受到重叠覆盖影响的区域相比，重叠覆盖区域存在70%以上的性能损失，且随着重叠覆盖程度加深，同频干扰造成的性能损失会进一步加大。从重叠覆盖的影响范围上看，不同场景所占的比例有所不同。下面通过研究重叠覆盖影响的大小和范围，来寻找解决重叠覆盖问题的方法
实际网络中的站址高度和站址距离均不同于理想蜂窝网络，此外覆盖范围内的建筑起伏不定，对信号的传播影响多种多样，重叠覆盖问题在这种网络中必然存在。
重叠覆盖对TD-LTE的影响可以通过测试评估。随着重叠覆盖范围的增加，终端用户的吞吐量变化情况。
由上图可知：重叠小区个数每增加一个，会导致终端用户的CRS-SINR下降1.4~3dB，用户的下行吞吐量下降20%~40%。由定点的测试结果可以看出，同频网络中的重叠覆盖对性能影响非常严重，需要严格控制重叠覆盖的程度和范围。
随着重叠覆盖小区的逐渐增加，终端用的吞吐量和SINR迅速下降，当在网络中重叠覆盖影响占比过大时，会导致网络性能无法满足规划指标要求。
除此之外，严重的重叠覆盖还会带来TD-LTE小区间PCI的模3干扰，这种干扰会对用户移动性造成一定影响，特别是在网络载荷较轻时更加明显。
2.2、重叠覆盖问题的来源
2.2.1、网络结构影响
不同的区域重叠覆盖的程度存在很大差异，重叠覆盖的影响范围和程度与测试环境的网络结构密切相关。理论仿真分析表明，理想网络结构时，TD-LTE天线高度不宜过高，在站间距为400~500m时，天线挂高建议为30~35m，或与整网平均站高基本保持一致，站点分布尽量均匀。TD-LTE天线方位角尽可能120°三等分，同站两扇区夹角不小于100°，不大于150°。天线主瓣方向无明显阻挡，也不要与街道的走向平行；天线下倾角不宜设置过小，需要结合站高、站间距、周边地理环境综合考虑，且机械下倾角设置不超过10°，防止天线方向图形状发生畸变。在这种理想网络结构下，重叠覆盖所影响的区域只有1%左右。而实际网络中的天线挂高、站间距、角度以及站址分布很难达到理想网络结构要求，其重叠覆盖程度会高于仿真结果，如与理想网络环境相近的实际区域B，重叠覆盖比例在2.3%左右。
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不同区域重叠覆盖统计 |
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重叠小区数目 |
区域A覆盖率/% |
区域B覆盖率/% |
区域C覆盖率/% |
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1 |
42.71 |
54.11 |
45.25 |
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2 |
33.27 |
35.05 |
26.74 |
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3 |
16.92 |
8.55 |
15.99 |
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4 |
5.01 |
1.59 |
7.96 |
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5 |
1.58 |
0.55 |
2.88 |
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6 |
0.48 |
0.12 |
0.87 |
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7+ |
0.04 |
0.03 |
0.31 |
网络中的高站、过近/过远站点的存在是重叠覆盖的重要来源之一，如表1中的区域A和区域C，区域A和区域C超过50m的过高站比例为15%，重叠覆盖影响范围达到7%和12%，较网络结构相对理想的区域B所受影响更大。
2.2.2、天馈倾角影响
对于同频TD-LTE网络，天线俯仰角的变化会引起重叠覆盖范围变化。如下图所示，天线倾角下压时小区间的切换带变窄，重叠覆盖的影响范围和强度均降低；天线倾角上调时，小区间的切换带变宽，重叠覆盖的影响变大，如表2。规模试验网某区域倾角变化对性能影响的结果表明，下压倾角时TD-LTE室外道路覆盖性能提升7%，而上调倾角后导致15%的性能损失。
2.3、重叠覆盖解决方案
重叠覆盖最重要的思路是“除弱扶墙”，在重叠覆盖路段先确认一个主覆盖小区，该小区的特征是：
1、在重叠覆盖位置重叠覆盖；
2、确实其他小区可以进行优化调整；
3、尽量减少频繁切换。
然后通过下列优化手段调整其他比较“弱”的小区。
2.3.1、调整基站下倾角或者方位角；
通过控制天线下倾角，可以有效的控制覆盖方位。在实际网络优化中，基站如果在特别高的楼宇上，就在进行重叠覆盖优化的时候一定需要通过调整天下下倾角控制其覆盖范围。
除了调整方位角以外，通过合理的调整方向角也可以解决重叠覆盖问题。如在测试道路不需要该小区进行覆盖，可以考虑调整方位角到其他弱覆盖或者无覆盖方向。但是不要因为调整一个方位角引起其他位置弱覆盖或者重叠覆盖问题。
在网络优化仿真软件中，由于空间传播算法的估算。调整下倾角的效果不是特别明显，推荐在遇到重叠覆盖问题，可以通过合理的调整方位角。
2.3.2、更换站址；
更换站址是一个效果很明显的优化方法，但是必须考虑站址移除以后。原小区覆盖的区域是否会产生弱覆盖。同时站址搬迁成本比较高的方案。实施该方案需要考虑成本问题。
2.3.3、更换频点；
更换频点后，必须考虑原基站和周围基站的切换问题（比如邻区添加、异频切换定义）、重选问题（异频重选等级）、手机异频检测问题。避免因为修改频点产生弱覆盖、切换掉线等问题。
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用户吞吐量（50%加扰） |
SINR（50%加扰） |
