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1、概述

隨著國內4G牌照發放，全國各省份都在緊鑼密鼓地開 展TD-LTE網絡建設。TD-LTE網絡的規劃到優化，越來越受運營商的重視，都已成為如今工作的關注重點。 由于TD-LTE網絡制式的自身特點，以及同頻組網的特殊性，使得TD-LTE網絡對于覆蓋和干擾的控制有著很高的要求。同時，在步入4G商用的時代，絕大多數用戶仍然使用著2G和3G網絡，對于TD-SCDMA和GSM的網絡的日常優化也是絲毫不能松懈的。

傳統的測試終端，除了受限于自身 的硬件靈敏度等因素，還受到其他諸多因素制約。包括LTE終端多以測試數據業務速率為主，其同頻小區的解析能力有限，而TD/GSM的手機或者數據終端，則又受限于網絡的鄰區或參數規劃，都不能客觀地反映真實的無線覆蓋情況。并且，一般的測試終端都無法對多種網絡制式同時進行測試分析，而是各種網絡制式擁 有各自的測試終端，需要進行多次的測試才能獲得每一種網絡的測試數據，對于多網協調優化則更顯得無能為力了。

掃頻儀作為一款網絡優化測試常用儀表，其多頻段、多制式的靈活使用方式，豐富、完整的數據內容，為初期網絡建設和深度優化階段提供了實際有效的數據依據。本文將通過TD-LTE網絡建設的各階段對于掃頻儀的功能應用來做介紹，希望對網絡規劃、優化的工作人員有所幫助。

2、認識多模掃頻儀

多 模掃頻接收機是一種多功能掃頻儀，能同時掃頻接收2G/3G/4G等多種網絡制式信號（本文以中國移動運營的GSM、TD-SCDMA、TD-LTE信號為主要對象），掃頻輸出結果內容豐富，包括空中接口的主要參數、頻譜分析及地理化參數等，廣泛的用于網絡勘察、規劃、建設、優化等使用場合。鑒于目前網絡 的復雜環境和多樣的網規網優工作需求，現有的掃頻儀系列一般能夠提供三種測試模式：頻譜測試模式、CW測試模式、Top N測試模式。每種模式針對無線網絡規劃、優化工作中的不同需要，可以提供相應的測試數據和分析手段。

下面，按照TD-LTE網絡建設的順序，逐一介紹掃頻儀在各個階段的應用。

3、TD-LTE網絡建設過程中的掃頻儀應用

3.1前期規劃

清頻測試

建網初期，使用掃頻儀器對新設頻段進行的全頻段摸底測試，統稱清頻測試。在LTE網絡建設中，也有將一些低頻譜效率系統進行清頻轉作LTE。目前LTE信號 帶寬可達到20M，散落在其帶寬內的干擾信號會淹沒在其信號內，對LTE數據業務的影響是巨大的，網絡建設完成后，想從寬帶的LTE信號中，分離這些干擾 信號是很困難的。清頻測試可以在預設頻段使用前，對干擾基站信號的無線干擾源進行定位，找出干擾的方向、大小、頻段。所以清頻測試對LTE預設頻段內干擾 程度進行的評估，可以凈化頻段，降低底噪，減輕后續網優工作的難度[1]。在前期規劃的清頻階段，可使用掃頻儀的頻譜測試模式進行清頻測試。

頻譜測試模式：通過頻段和RBW的設定展示信號電壓幅度隨頻率變化的規律。它能夠在掃描范圍內測量和顯示各個頻率上得信號特征，使測試人員能夠方便的“看到”電信號，主要用于新設頻段的底噪測試、干擾的評估、頻率使用情況的評估等，典型應用如TD-LTE網絡D/E/F頻段的清頻測試。如下圖所示：

目前，中移集團已在全國范圍內推廣了針對TD-LTE使用頻段的清頻測試。在許多地市發現了TD-LTE頻段上存在的外部干擾，如F頻段的小靈通信號、900M二次諧波、1800M泄露干擾，2500-2690MHz頻段的廣電信號、定位系統干擾等。

以下是在某市開展的清頻測試中發現廣電信號干擾的真實案例。測試過程中在高架和部分路面有時會出現多個有規則的波形，波形帶寬約為8M，分布在2567-2575 MHz和2583-2591 MHz之間，分布很有規律，且在一段時間內持續。如下圖所示：

經和主設備廠商工程師驗證，該信號應為廣電信號，且前期已經基本驗證了信號來源，掃頻儀的測試數據再次驗證了廣電信號對TD-LTE D頻段影響的真實性。

傳播模型校正

經典的傳播模型具有良好的普遍適用性，但是對于具體傳播環境下路徑損耗的預測不夠準確，而我國的傳播環境具有自身的特點，與國外的環境有較大的差別。對經典傳播模型進行校正，可以充分利用經典傳播模型對損耗趨勢預測準確的優點，克服其在具體環境下不夠準確的不足。

常 用的方法是通過車載測試，得到本地的路徑損耗測試數據，然后通過擬和的方法，用這些數據對原始傳播模型公式的各個系數項和地物因子進行校正，使得校正后公 式的預測值和實測數據誤差最小。這樣，經過校正以后的傳播模型路徑損耗預測的準確性將大大提高，能較好地反映本地無線傳播環境的特點[2]。而測試的方 式，通常是配合發射機，采用掃頻儀的CW測試模式。

CW測試模式：以很窄的帶寬測量移動網絡系統內可能規劃的，所有頻率的中心頻點功率值，主要應用于傳播模型校正測試和頻率規劃工作，可以通過評估各頻率中心頻點的能量值，核查測試區域內頻率使用情況[3]。應用模式如下圖所示：

3.2常規優化

進入網絡建設的初期優化階段，優化的首要對象就是覆蓋，同時還包括干擾和鄰區，這三大類問題貫穿于長期的網絡優化工作中。對于優化階段的數據測量，運用的是掃頻儀最主要的一種測試方式，Top N測試模式。

Top N測試模式：通過解析網絡制式內正常服務的小區的信息，分析網絡無線環境中的覆蓋、鄰區和干擾問題，并通過數據統計和條件設定，給出問題小區的信息和問題 路段的位置，以及問題占比、軌跡圖、報表等內容，典型應用如ASPS的網絡結構指數分析，現網中鄰區關系分析和系統間的互操作問題，GSM的同鄰頻分析、 TD-SCDMA的時隙干擾分析、TD-LTE的同模3分析等等。

覆蓋分析

建網初期優 化，覆蓋類問題無疑是重中之重。同頻組網的TD-LTE對覆蓋要求非常嚴格，重疊覆蓋度一旦過高，將直接引起嚴重的同頻干擾和同模3干擾，嚴重影響RS- CINR，導致業務速率的急劇下降。如何在加大建站力度、擴大覆蓋范圍的同時，保證合理的網絡結構就成為了擺在網優工程師面前的一大挑戰。

在 解決重疊覆蓋這個問題上，使用掃頻儀進行工程優化，是依靠掃頻儀優異的同頻解析能力（＞15dB），對覆蓋道路進行盲掃，找出符合重疊覆蓋定義門限條件的 同頻小區，分析和上報各小區的重疊覆蓋度，同時還能上報引起重疊覆蓋的冗余小區，為開展覆蓋控制優化提供大量數據，方便網優工程師查找問題小區。

以下圖為例，重疊覆蓋度場強差門限設定為6dB。在初次路測時，紅色區域內采樣點重疊覆蓋度為3，即符合與第一強小區場強差6dB范圍內的小區數為3（含第一強）。

通 過分析不難看出，該區域采樣點內第二、第三強小區與第一強信號強度十分接近，在RSRP良好的情況下，由于重疊覆蓋度高而導致CINR受影響，參考信號質 量并非十分良好。如下圖，通過軟件自動生成的重疊覆蓋度報告和冗余覆蓋度報告，找出對重疊覆蓋造成影響較大的小區，作為此次覆蓋優化的重點。

根據冗余覆蓋度報告找出問題小區，適當調整其方位角下傾角，有效控制這些問題小區的覆蓋距離。同時，根據重疊覆蓋度報告適當加強受影響的第一強小區的覆蓋強度。優化后覆蓋效果如下圖：

經 優化后，加強了紅圈區域內第一強小區的覆蓋強度，同時控制了第二、第三強小區的覆蓋范圍，紅圈區域內重疊覆蓋度明顯下降。如當前采樣點重疊覆蓋度為1，表 明該區與第一強小區場強差6dB范圍內的小區數由3下降為1（含第一強），這說明此時已無小區與第一強小區場強差在6dB內，CINR也從7.65dB上 升到15.48dB 。

除了解決重疊覆蓋度以外，依靠掃頻儀獨立于網絡的特點，高精度（RSRP檢測精度-128dBm）的測量方式，可以 檢測出現網中存在的弱覆蓋、越區覆蓋、覆蓋方向不符等覆蓋問題，直接定位問題小區，生成各類問題核查圖層，并將其相關的無線參數進行上報，方便網優工程師 進行調整[4]。

以最常見的越區覆蓋為例，通過設定門限的判定，軟件自動生成越區覆蓋核查圖，如下圖。紅色采樣點即為根據門限判定的越區覆蓋采樣點，通過連線將導致越區覆蓋的小區相連，幫助網優工程師直接定位待優化的問題小區。

與越區覆蓋分析類似，掃頻分析軟件還可通過掃頻數據，準確分析并定位弱覆蓋、覆蓋方向不符、導頻污染和室分信號外泄等覆蓋類常見問題，為提高優化工作效率提供有力的支持。

干擾核查

TD- LTE系統內常見干擾主要有同頻干擾、同模3干擾。在LTE網絡中，由于小區信號不能通過合并其他同頻小區信號獲得增益來消除同頻間的干擾，由同頻引起的 干擾已經成為TD-LTE系統內影響最大的干擾因素，解決辦法就是上述通過合理的覆蓋控制，減少小區間的重疊覆蓋。

再來看同模3干擾，它是 LTE網絡制式下特有的一種干擾方式。LTE網絡制式下，用戶入網首先需要進行同步，進而通過參考信號來評估信道質量，進行相關資源的分配，如果主同步信 道攜帶小區的ID（0，1，2）相同，就會造成PSS讀取失敗、用戶接入困難的問題，后續的信道評估也會造成偏差，這就是現網規劃及優化中經常提及的同模 3干擾。

掃頻儀依靠強于終端的同頻解析能力（＞15dB），檢測同頻解析能力范圍內的所有小區，分析和對比各小區的強度，并根據同模3小區判定門限，直接定位出所有符合條件的同模3小區，如下圖所示：

在此案例中，可根據PCI規劃原則，兼顧其與周圍其他小區的同模情況，適當修改PCI即可避免此同模3干擾。如修改PCI仍將引起其他區域的同模3干擾，則需考慮適當調整同模小區的覆蓋范圍和信號強度，盡量減小同模干擾的影響。

鄰區分析

傳 統的鄰區關系的添加或刪除是通過規劃軟件仿真后添加，再根據網優人員反復的現場測試的經驗以及大量MR數據的分析，經過多次添加必要和刪除冗余的鄰區關 系，在多次驗證后得到一個比較合理穩定的鄰區關系。即便如此，隨著無線環境的變化以及基站的增減，鄰區關系仍需不斷優化，由此帶來的日常工作量很大。

由 于掃頻儀獨立與網絡，不受鄰區規劃限制，能夠真實反映網絡的無線環境，測試數據完整，可準確分析小區的覆蓋質量并驗證鄰區效果。在掃頻儀獲取了完整的測試 數據后，通過設定必要的鄰區關系門限，掃頻數據分析軟件將自動生成相應的鄰區分析報表，根據導入基站工參表的鄰區關系給出5中鄰區建議：添加、不建議、有 效、再核查、未測到，如下圖。這為網優工程師提供了較為完整的鄰區關系添加或核查的建議，大大減少了網優工程師的工作量，大幅提升鄰區優化的工作效率。

3.3深度優化

室內分布測試

由于LTE網絡對于覆蓋要求非常嚴格，業務速率嚴重依賴于良好的參考信號質量，在LTE網絡建設到一定階段，就將越來越重視深度覆蓋的優化。和其他制式類似，LTE網絡更加需要通過建設大量的室內分布系統來解決深度覆蓋的優化問題。

室內分布測試是網優路測應用的延伸，應用掃頻儀軟件提供的手動導航功能，以步測方式測量導頻信號，給出室內覆蓋、室外泄漏等問題的分析報告。

3.4多網協調優化

共站址小區分析

目 前國內的TD-LTE有兩種建設方式：一是新建LTE基站，二是通過TD-SCDMA基站平滑升級。由于通過TD-SCDMA基站平滑升級的方式建站快、 效率高、成本低，受到許多人的親睞。但是，通過平滑升級的TD-LTE小區通常將與TD-SCDMA小區共站甚至共天饋，這使得后續的優化過程中一旦調整 天線將會直接影響兩種制式的小區覆蓋。而TD-LTE有著特別苛刻的覆蓋要求，覆蓋范圍與TD-SCDMA必然不盡相同，這就出現了調整天線時需要兼顧或 者有所取舍的局面。

模掃頻儀可以完成TD-LTE和TD-SCDMA的同步掃描，為雙網覆蓋分析提供有效的數據依據。同時，掃頻分析軟件還 可通過相似的經緯度信息、有相同方位角的小區名來結合判斷某個TD-SCDMA小區與TD-LTE小區是否共站，并上報共站小區場強差報表，給出包含二者 小區的基本信息、各自的測量值及二者的場強差[5]，供網優人員在做此類覆蓋調整時做參考。如下圖所示，可根據掃頻儀測量得出的場強差值及非重疊覆蓋區域 的百分比進行分析，判定該共站共天饋的TD-SCDMA與TD-LTE小區覆蓋分布是否合理。

多網互操作分析

不 同的網絡制式見的互操作是難以避免的，如2/3G互操作。掃頻儀在多網互操作分析上主要是對多網間的鄰區關系展開分析并根據分析結果提出建議，供網優人員 參考。多模掃頻儀可以通過一次測試數據對多網之間的鄰區配對進行核查，并給出相應的規劃建議，最大程度的減少了規劃人員的工作量。

掃頻儀在 2/3G網絡間的互操作應用已經比較成熟，這里就不多介紹。但是由于目前TD-LTE尚未提出明確的異系統鄰區的操作規范，所以目前LTE鄰區仍局限于系 統內鄰區。但在不久的將來，待TD-LTE與TD-SCDMA或GSM的鄰區規范明確后，多模掃頻儀將有能力進行多網鄰區分析。多模掃頻儀可根據同步測試 的三張網絡各小區的場強、質量、距離信息，自動生成各網絡間的最佳鄰區報表，并對已有的鄰區關系加以評估，使網優工程師的工作量大大減少，大幅提升工作效 率。

4、總結

本文多模掃頻儀在網絡規劃和優化中的應 用案例，是基于上海創遠自主研發的Eagle多模掃頻儀及Eagle無線環境評估分析系統軟件所描述的。Eagle多模掃頻儀在已經成熟的TD/GSM掃 頻儀的基礎上，增加了對LTE頻段的三種測量模式的支持，包含TDD-LTE和FDD-LTE，而本文僅以TD-LTE為例談及相關應用。同時，在 Eagle無線環境評估分析系統軟件中，除了支持TD-LTE的常規分析項，還包含了一些獨具特色的分析內容，如上文提到的同模3干擾分析及共站址小區分 析。

多模掃頻儀可以運用于網絡建設的各個階段。建網前可用于清頻測試和傳播模型校正，這些都是規劃環節必不可缺的內容；優化階段可用于覆蓋 分析、干擾核查、鄰區分析；在深度優化階段能夠完美支持室內分布的手動導航測量；支持2/3G鄰區分析、3/4G共站址小區分析等多網互操作分析。通過上 述的多模掃頻儀在LTE網絡建設中的各個階段的應用描述，不難看出多模掃頻儀在多種制式網絡并存的環境下確實能夠起到完整、精確、高效的完成多張網絡的測 試與分析，對多網協調優化更能產生十分積極的作用，為網優工程師節省了大量的人力、物力和時間。

隨著業內人士對掃頻儀的認知程度不斷提高， 運用掃頻儀的各種測試也在逐漸常規化，越來越多的新需求被不斷提出，掃頻儀的測試數據也有很多繼續挖掘和分析的空間。伴隨LTE在國內的不斷發展和壯大， 上海創遠對于掃頻儀在LTE網絡和多網協調的應用開發也將不斷追求完善和深入創新！