NB异频组网策略实验

NB异频组网策略实验
问题描述
由于NB-IoT具有广覆盖特性，带宽小，发射功率高，导致功率谱密度远高于LTE，在使其相对于LTE有更好的覆盖的同时，也增加了小区之间的同频干扰。

根据目前测试的结果显示，当NB-IoT网络采用单频组网策略时，RSRP覆盖率往往较高，整体覆盖率不高的瓶颈在于SINR覆盖率较低。

处理过程
T运营商目前NB-IoT采用standalone方式部署，NB-IoT第1载波中心频率879.6MHz，频点号2506，NB-IoT与CDMA的保护带预留395KHz。

异频组网方案：NB-IoT第1载波中心频率879.4MHz（频点号2504），第2载波中心频率
879.6MHz（频点号2506），第3载波中心频率879.8MHz（频点号2508）。

对于异频组网的具体实施方案，我们提出了以下三种不同的方案进行对比，并在聊城市区选取了一个簇（共21个NB-IoT站点）分别进行规划：
方案一：基于PCI mod3值规划的小区插花组网：
由于LTE导频符号在频域的位置与该小区分配的PCI码相关，通过将相邻小区的导频符号频域位置尽可能地错开，可以一定程度降低导频符号相互之间的干扰，进而对网络整体性能有所提升。

因此，在进行PCI规划时需要遵循相邻小区PCI模三不相等原则，将mod3之后结果为0、1、2的小区尽量错开，该原则与我们对于NB-IoT网络三频组网中频点的规划要求不谋而合。

因此，可以根据现网小区PCI的设置，分别将PCI mod3结果为0、1、2的小区频点配置成2504、2506、2508，即可实现同频小区尽量错开的效果。

规划结果如下：
方案二：基于相邻基站PCI mod3异频规划的小区插花组网：
SINR较差主要是由于PCI mod3值相同的小区参考信号重叠导致，而PCI mod3值不相同的小区即使信号重叠，由于参考信号位置通过频域错开，且网络基本处于空载，对SINR 恶化的贡献度可能较低（由于网络存在开销信息，实际会存在一定影响）。

根据以上思路，方案二规划的原则是“确保相邻基站PCI mod3相同的小区配置异频”，具体规划方式如下：
现网小区PCI规划基本满足0编号扇区模3值相同，1编号扇区模3值相同，2编号扇区模3值相同。

因此，就需要确保邻近基站相同编号扇区尽可能采用异频，即达到如下效果即认为规划最佳。

全网任何一个基站下小区只可能采用其中三组频率中一组方案（如上图，即仅从M0/M1/M2中选取一组）。

上图仅从三个邻近基站角度进行规划考虑，由于全网基站数较多，我们通过仿真工具手段，达到尽可能“确保邻近基站PCI模3相同小区配置异频”，即全网规划步骤如下：
1）把每个基站看成是一个室分小区（即全向天线小区），从基于尽可能避免MOD3干扰角度，实现全网室分小区分配合理PCI；
2）UNET可以实现基于降低全网MOD3干扰进行全网室分PCI规划（优点：考虑到天线高度、方向、下倾、建筑物阻挡等多方面因素避免MOD3干扰）；
3）每个基站（看做室分小区）PCI模3值为0，该基站三个小区分配M0频率组；同理，PCI模3值为1，该基站三个小区分配M1频率组；PCI模3值为2，该基站三个小区分配M2频率组。

规划结果如下：
方案三：基于相邻基站异频规划的基站插花组网：
考虑到方案二中的频点规划对现网NB-IoT小区的方位角和PCI规划要求较高，如果现网中存在方位角设置比较复杂和PCI规划顺序有所区别的场景，方案二的规划方式效果可能达
不到预期，因此，可以通过相邻基站使用不同频点，同基站内不同小区使用相同频点的规划方式来进行简化，规划步骤如下：
1）把每个基站看成是一个室分小区（即全向天线小区），从基于尽可能避免MOD3干扰角度，实现全网室分小区分配合理PCI；
2）UNET可以实现基于降低全网MOD3干扰进行全网室分PCI规划（优点：考虑到天线高度、方向、下倾、建筑物阻挡等多方面因素避免MOD3干扰）；
3）每个基站（看做室分小区）PCI模3值为0，该基站三个小区分配2504频点；同理，PCI模3值为1，该基站三个小区分配2506频点；PCI模3值为2，该基站三个小区分配2508频点。

规划结果如下：
在之前选取的簇（共21个NB-IoT站点）进行对比实验，分别对同频组网和三种异频组网方案进行对比测试。

测试区域概况：
RSRP对比：
同频组网：
异频组网方案一：
异频组网方案二：
异频组网方案三：
SINR对比：
同频组网：
异频组网方案一：
异频组网方案二：
异频组网方案三：
整体指标对比：
备注：
覆盖率1=(RSRP≥-97dBm&SINR≥-5dB)的采样点数/采样点总数×100％
覆盖率2=(RSRP≥-87dBm&SINR≥-5dB)的采样点数/采样点总数×100％
RSRP覆盖率1=RSRP≥-97dBm的采样点数/采样点总数×100％
RSRP覆盖率2=RSRP≥-87dBm的采样点数/采样点总数×100％
根因
通过对比测试发现，异频组网方案一，即基于PCI mod3值规划的小区插花组网效果相对最理想，原因可能是现网的基站时钟同步模式设置导致。

基站时钟同步模式主要有两种：时间同步和频率同步。

其中，时间同步模式代表全网所有基站、小区之间时域上保证严格对齐；而频率同步模式不要求时域完全对齐，只需要时域符号的变化频率一致即可，要求低于时间同步模式。

采用时间同步时，PCI mod3值相同的小区之间，参考信号由于频域位置重叠，将直接产生同频干扰；而采用频率同步时，即使频域位置重叠，时域位置也是可以错开的，因此参考信号间的干扰并不是导致SINR恶化的主要因素。

时间同步模式参考信号位置：
频率同步模式参考信号位置：
由于目前全网基站采用的时钟同步模式都是频率同步，异频组网方案一最大限度地避免了同频小区相邻，因此效果最为理想。

解决方案
使用异频组网方案一，即基于PCI mod3值规划的小区插花组网方案，在全网范围实
施。

建议与总结
对于基站时钟同步模式采用频率同步方式的局点，建议使用基于PCI mod3值规划的小区插花组网方案，规划方式简单便捷，并且可以最大程度地避免同频小区相邻，降低重叠覆盖，提升网络质量。