CN111465026A - 天线权重参数调整方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于通信技术领域，具体涉及一种天线权重参数调整方法。该方法根据邻区RSRP与主小区RSRP差值小于信号强度阈值的邻区数量、主小区或邻区方位角与到测试点的夹角大小、主小区RSRP值与设定功率的关系，判断网络覆盖情况和信号强度，从而通过对天线权值调整，在不同覆盖场景下灵活改变天线波束形状，增加主波瓣的信号能量强度，降低旁瓣信号干扰，从而实现用户感知的提升。

Description

天线权重参数调整方法
技术领域
本发明属于通信技术领域，具体涉及一种天线权重参数调整方法。
背景技术
我国4G网络已经基本实现全覆盖，但在实际建设中受到LTE容量、覆盖距离、深度覆盖等因素限制，导致在密集城区中，站点建设较多，而无线环境相对复杂，由此衍生出重叠覆盖、过覆盖高，高质差等问题。
目前广泛使用的智能天线为多阵列，可以通过调整每个阵列的幅度和相位实现相应的覆盖波形。LTE智能天线可以通过阵元信号的加权幅度和相位来改变阵列的方向图形，天线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。
理想的智能天线是要使天线方向图的主瓣对准目标用户方向，旁瓣对准干扰信号方向，然而现实情况是天线主瓣方向角与规划小区方向保持一致，但一定程度上受限于物理条件。如果通过调整天馈物理参数的方法优化网络覆盖，受限于天线的可调整幅度，并且天线整改的成本较高，实现难度比较大。
发明内容
本发明的目的是提供一种天线权重参数调整方法，在不增加投资成本的情况下，通过对天线权值调整，在不同覆盖场景下灵活改变天线波束形状，来增加主波瓣的信号能量强度，降低旁瓣信号干扰，从而实现用户感知的提升。
本发明实施例的天线权重参数调整方法，包括：
获取邻区RSRP(参考信号接收功率)与主小区RSRP差值小于信号强度阈值的邻区数量；
如果所述邻区数量大于等于邻区数量阈值，则判断邻区方位角与到测试点的夹角是否大于等于第一角度阈值，如果大于等于第一角度阈值则通过修改天线权值以减少邻区旁瓣信号；
如果所述邻区数量小于所述邻区数量阈值，则判断主小区方位角与到测试点的夹角是否大于等于第二角度阈值，如果大于等于第二角度阈值且主小区方位角无法调整，则通过修改天线权值以增强主小区旁瓣信号；如果小于第二角度阈值，则进一步判断主小区RSRP值是否小于设定功率，如果小于设定功率则通过修改天线权值以增强主小区的主瓣覆盖。
进一步地，所述信号强度阈值为5dbm～8dbm；所述邻区数量阈值为3～6个；所述第一角度阈值或第二角度阈值为45度～60度；所述设定功率为-115dbm～-105dbm。
进一步地，所述修改天线权值是指修改天线阵列各端口的相位和/或幅度，进而调整相应小区的波瓣宽度。
进一步地，所述修改天线权值以减少邻区旁瓣信号包括：通过修改天线权值，将邻小区波瓣宽度调整为30度。
进一步地，所述通过修改天线权值以增强主小区旁瓣信号包括：通过修改天线权值，将主小区波瓣宽度调整为90度。
进一步地，所述通过修改天线权值以增强主小区的主瓣覆盖包括：通过修改天线权值，将主小区波瓣宽度调整为30度。
进一步地，在所述获取邻区RSRP与主小区RSRP差值小于信号强度阈值的邻区数量步骤之前，还包括：在网络测试中监测到连续发生小间隔切换大于规定次数。
进一步地，所述小间隔切换是指间隔小于2-4秒的切换，所述规定次数为3-6次。
进一步地，在所述获取邻区RSRP与主小区RSRP差值小于信号强度阈值的邻区数量步骤之前，还包括：监测到连续预设天数主小区MR(测量报告)覆盖率低于覆盖率阈值。
进一步地，所述预设天数为3-5天，所述覆盖率阈值为85％～95％。
本发明通过对分析出的问题小区结合实际现场情况进行了调整天线权值和RF优化(无线射频信号优化)，道路SINR(信号与干扰加噪声比)以及覆盖率都明显提升，都呈现正向变化；后期对于网格内旁瓣信号较强的小区，可以通过小区天线权值调整控制重叠覆盖，部分路段还可以减少切换次数，提高下载速率。通过调整天线权值优化重叠覆盖，旁瓣信号变化明显，道路测试指标得到显著提升。
附图说明
图1为本发明具体实施例中天线权重参数调整方法的流程图；
图2为智能天线与普通天线的对比图。
图3为本发明具体实施例中波束宽度的示意图；
图4为本发明具体实施例中主小区和邻小区方位角与到测试点的夹角示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图和实施例对本发明进行详细的介绍。此处所描述的具体实施例仅用于解释本发明，并不用于限定本发明的技术方案。
目前的4G网络无论是TL共模还是LTE单模宏站，大部分均可满足通过权值来调整波形。在网络中广泛使用的智能天线为多阵列，主要功能是采用多列取向相同的天线按照一定方式排列和激励，利用波的干涉原理形成预定波束的阵列结构天线。智能天线可以通过阵元信号加权幅度和相位来改变阵列的方向图形，即自适应或以预制方式控制波束宽度、指向和零点位置，使波束指向期望的方向。在结构方面，相对于普通的GSM天线只有一个天线阵列，智能天线多由两个或两个以上的天线阵列组成，智能天线与普通天线的对比如图2所示。智能天线可以通过改变对各天线阵列的激励(即权值)形成预定波束。而普通天线只有一个阵列，其波束在设计时已确定，出厂后不可改变。在进行小区覆盖宽度调整时，普通天线只能更换，LTE使用的智能天线可以通过软件改变预定波束的宽度(特指广播波束)，灵活的调整覆盖范围。
也就是说，LTE智能天线可以通过软件改变对各天线阵列的激励(即权值)形成预定波束，通过改变预定波束的宽度(特指广播波束)灵活的调整覆盖范围，从而提升网络质量和用户感知度。因此，本发明提供了一种针对智能天线阵列的天线权重参数调整方法。
在实际分析调整中，因旁瓣信号较多，相对较复杂，故实际波束宽度指波束的主瓣中功率电平下降一半(3dB)的角度范围。如图3所示：横坐标是角度值，纵坐标-3dB处的虚线与波束图相交叉的两个点之间的角度约为65度。
智能天线波束的形状是通过权值来控制的，而权值是由各个阵列的相位与幅度组成。幅度一般用归一化的电压值|Ui|或电流值|I i|表示(也可以用归一化功率表示，注意，功率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。以华为设备为例，需要通过将波束宽度相应的权值配置文件导入权值库中，然后才可以进行相关波束宽度等调整。波束宽度一般包括3种常见宽度，30度、65度、90度。实际优化中可以根据波束宽度计算方法选取每种宽度对应的参数，也可以用MATLAB等模拟软件实现使用不同的相位与幅度形成上述三种波束宽度，相位与幅度可以单独调整，也可以同时调整。
为了整体提升道路指标和MR指标，需要进行精细优化分析，分析出影响道路的小区，部分小区无法通过RF优化解决的，则通过修改天线权值控制信号的覆盖，解决道路存在的重叠覆盖等旁瓣过强造成的SINR差等问题点，达到提高道路覆盖率以及下载速率的目的；同时调整MR覆盖率较差小区的波瓣，提升MR覆盖率。
如图1所示，本发明实施例提供的天线权重参数调整方法，包括如下判断逻辑和操作过程：
获取邻区RSRP与主小区RSRP差值小于信号强度阈值的邻区数量；
如果所述邻区数量大于等于邻区数量阈值，则判断邻区方位角与到测试点的夹角是否大于等于第一角度阈值，如果大于等于第一角度阈值则认为网络重叠覆盖较高，需要通过修改天线权值以减少邻区中旁瓣信号；
如果所述邻区数量小于所述邻区数量阈值，则判断主小区方位角与到测试点的夹角是否大于等于第二角度阈值，如果大于等于第二角度阈值则认为道路占用主小区旁瓣信号，如果由于客观原因无法调整主小区方位角，则需要通过修改天线权值以增强主小区旁瓣信号；如果小于第二角度阈值，则进一步判断主小区RSRP值是否小于设定功率，如果小于设定功率则认为主瓣覆盖区域覆盖较差，需要通过修改天线权值以增强主小区的主瓣覆盖。
可选地，在本发明实施例的天线权重参数调整方法中，所述信号强度阈值为5dbm～8dbm；所述邻区数量阈值为3～6个；所述第一角度阈值或第二角度阈值为45度～60度，两个角度阈值可以取相同值也可以取不同值；所述设定功率为-115dbm～-105dbm。
可选地，在本发明实施例的天线权重参数调整方法中，所述修改天线权值是指修改天线阵列各端口的相位和/或幅度，进而调整相应小区的波瓣宽度。
可选地，在本发明实施例的天线权重参数调整方法中，所述修改天线权值以减少邻区旁瓣信号包括：通过修改天线权值，将邻小区波瓣宽度调整为30度。
可选地，在本发明实施例的天线权重参数调整方法中，所述通过修改天线权值以增强主小区旁瓣信号包括：通过修改天线权值，将主小区波瓣宽度调整为90度。
可选地，在本发明实施例的天线权重参数调整方法中，所述通过修改天线权值以增强主小区的主瓣覆盖包括：通过修改天线权值，将主小区波瓣宽度调整为30度。
可选地，在本发明实施例的天线权重参数调整方法中，在网络测试中，如果连续发生小间隔切换大于规定次数的情况，则同样需要进行图1所示的判断逻辑和操作过程，通过调整小区波瓣宽度，控制旁瓣覆盖，减少短暂占用小区。
可选地，在本发明实施例的天线权重参数调整方法中，所述小间隔切换是指间隔小于2-4秒的切换，所述规定次数为3-6次。
可选地，在本发明实施例的天线权重参数调整方法中，在网络性能指标统计中，如果连续预设天数某小区MR覆盖率低于覆盖率阈值，则将该小区作为主小区，同样需要进行图1所示的判断逻辑和操作过程，针对网格内MR覆盖率较差的小区，调整波瓣宽度。
可选地，在本发明实施例的天线权重参数调整方法中，在网络性能指标统计中，针对连续预设天数为3-5天，MR覆盖率低于85％～95％的小区进行波瓣宽度调整。
为使本领域技术人员更好地理解，下面再详述本发明所描述的天线权重参数调整方法的一个具体实施例。
该实施例中涉及测试点位置、主小区、邻区的概念，以图4为例进行说明。如图4所示，P是测试点位置，A小区是该测试点的主小区，B小区是邻区(因为A小区的方位角更接近于指向P)，A小区的方位角是0度，B小区的方位角是60度，A小区的方位角与到P测试点的夹角是-20°，B小区的方位角与到P测试点的夹角是75度。
对影响道路覆盖的小区修改天线权值，改善道路覆盖率，调整方向的判断方法和条件主要包括如下几种：
(1)网络测试中，满足邻区RSRP与主小区RSRP差值小于5dbm的邻区数大于等于3个、邻区方位角与到测试点的夹角大于45度(在图4的示例中，B小区作为邻区，其方位角与到P测试点的夹角是75度)，则认为邻区中旁瓣信号过多影响道路SINR，重叠覆盖较高，需要修改邻小区波瓣宽度为30度，控制覆盖，提高道路测试指标；
(2)网络测试中，满足邻区RSRP与主小区RSRP差值小于5dbm的邻区数小于3个、主小区方位角与到测试点的夹角大于45度(在图4的示例中，A小区作为主小区，其方位角与到P测试点的夹角是20度，可见其不满足该条件)，则认为道路占用主小区旁瓣信号，但主小区由于客观原因无法调整主小区方位角，因此旁瓣信号需要加强，调整主小区波瓣宽度为90度，提升道路覆盖率；
(3)网络测试中，满足邻区RSRP与主小区RSRP差值小于5dbm的邻区数小于3个、且主小区方位角与到测试点的夹角小于45度(在图4的示例中，A小区作为主小区，其方位角与到P测试点的夹角是20度，满足该条件)、主小区RSRP值小于-110dbm，则认为主瓣覆盖区域覆盖较差，调整主小区波瓣宽度为30度，加强覆盖，提升道路覆盖率。
以上天线权重参数调整方法的判断和操作可以在测试中由测试人员主动发起，也可以由其它条件触发执行。从网络优化的角度来看，还可以从如下两个方面发现问题，从而触发上述三个判断条件，根据判断结果调整天线权重参数，从而调整波瓣宽度，提升道路覆盖率。
(a)网络测试中，如果手机连续发生小间隔切换大于规定次数的情况，例如，发生间隔小于2秒的切换大于3次，执行上述(1)-(3)的判断逻辑和操作过程，通过调整小区波瓣宽度，控制旁瓣覆盖，减少短暂占用小区；
(b)网络性能指标统计中，如果连续多天某小区MR覆盖率低于限值，例如连续3天某小区MR覆盖率低于90％，则将该小区作为主小区，执行上述(1)-(3)的判断逻辑和操作过程，调整网格内MR覆盖率较差的小区，调整波瓣宽度，以实现MR覆盖率的改善。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若对本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其同等技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种天线权重参数调整方法，其特征在于，包括：
获取邻区RSRP与主小区RSRP差值小于信号强度阈值的邻区数量；
如果所述邻区数量大于等于邻区数量阈值，则判断邻区方位角与到测试点的夹角是否大于等于第一角度阈值，如果大于等于第一角度阈值则通过修改天线权值以减少邻区旁瓣信号；
如果所述邻区数量小于所述邻区数量阈值，则判断主小区方位角与到测试点的夹角是否大于等于第二角度阈值，如果大于等于第二角度阈值则通过修改天线权值以增强主小区旁瓣信号；如果小于第二角度阈值，则进一步判断主小区RSRP值是否小于设定功率，如果小于设定功率则通过修改天线权值以增强主小区的主瓣覆盖。
2.如权利要求1所述的天线权重参数调整方法，其特征在于，所述信号强度阈值为5dbm～8dbm；所述邻区数量阈值为3～6个；所述第一角度阈值或第二角度阈值为45度～60度；所述设定功率为-115dbm～-105dbm。
3.如权利要求1或2所述的天线权重参数调整方法，其特征在于，所述修改天线权值是指修改天线陈列各端口的相位和/或幅度，进而调整相应小区的波瓣宽度。
4.如权利要求3所述的天线权重参数调整方法，其特征在于，所述通过修改天线权值以减少邻区旁瓣信号包括：
通过修改天线权值，将邻小区波瓣宽度调整为30度。
5.如权利要求3所述的天线权重参数调整方法，其特征在于，所述通过修改天线权值以增强主小区旁瓣信号包括：
通过修改天线权值，将主小区波瓣宽度调整为90度。
6.如权利要求3所述的天线权重参数调整方法，其特征在于，所述通过修改天线权值以增强主小区的主瓣覆盖包括：
通过修改天线权值，将主小区波瓣宽度调整为30度。
7.如权利要求1所述的天线权重参数调整方法，其特征在于，在所述获取邻区RSRP与主小区RSRP差值小于信号强度阈值的邻区数量步骤之前，还包括：监测到连续发生小间隔切换大于规定次数。
8.如权利要求7所述的天线权重参数调整方法，其特征在于，所述小间隔切换是指间隔小于2-4秒的切换，所述规定次数为3-6次。
9.如权利要求1所述的天线权重参数调整方法，其特征在于，在所述获取邻区RSRP与主小区RSRP差值小于信号强度阈值的邻区数量步骤之前，还包括：监测到连续预设天数主小区MR覆盖率低于覆盖率阈值。
10.如权利要求9所述的天线权重参数调整方法，其特征在于，所述预设天数为3-5天，所述覆盖率阈值为85％-95％。
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