1、 概述

國內LTE試驗網絡正在如火如荼的建設當中，2013年網絡的規(guī)模還將更進一步擴大，4G網絡的規(guī)劃、優(yōu)化工作已迫在眉睫，由于目前多以試驗網為主，實際用戶很少，通過傳統的終端模塊測試方式很難發(fā)現網絡中存在的問題，而主設備參數的設定和鄰區(qū)的規(guī)劃需要大量的、可以真實反映網絡覆蓋的測試數據來完成，正因如此，掃頻儀的應用價值得到了充分的體現，其多頻段、多制式的靈活使用方式，豐富、完整的數據內容，為初期網絡建設提供了實際有效的數據依據。本文介紹了掃頻儀在目前4G網絡建設中實際應用方式，希望對網優(yōu)人員有所幫助。

2、認識掃頻儀

LTE掃頻接收機是一款高精度、高速度采集無線空口信號的掃頻接收設備，能掃頻接收LTE-TDD信號，掃頻輸出RSSI，RP， RQ，Timing，CellID等主要參數，廣泛的用于網絡勘察、規(guī)劃、建設、優(yōu)化等使用場合。掃頻接收機支持4G模擬測試，與4G模擬信號發(fā)射機匹配，測試網絡站址及天線布放位置及覆蓋效果，指導4G網絡建設；可以和測試手機結合組成一個完整的路測系統，對空中接口信息進行最完整的采集和測試。其組織構架如圖1所示：

TE掃頻儀可以測量PSS、SSS、RS信號，主要特點如下：
•  自動檢測 P-SCH和 S-SCH信道，上報 RSSI，RP， RQ，Timing，CellID等參數信息
•  支持 Reference Signal測試，上報 RSSI，RP，RQ， Timing，CellID，No. of Antenna等參數信息
•  支持時隙測量
•  支持RB測量
•  支持GPS失步檢測
•  支持BCH測量，展示碼域星座圖，EVM等信息

3、掃頻儀在網優(yōu)工作中應用

3.1 CW信號測試

CW信號主要應用于傳播模型校正和清頻測試兩個方面，應用的網絡構架如圖2所示：
•  傳播模型校正：主要以發(fā)射機為信源，發(fā)射LTE頻段模擬信號，使用掃頻儀通過路測的方式接收含有地理信息的場強數據，將采集的數據導入規(guī)劃軟件，進行覆蓋模型參數的調整。主要應用于建網初期站點覆蓋規(guī)劃和覆蓋傳輸損耗的模擬仿真。
•  清頻測試：是利用接收機高速采集的特性（1000channel/S），在高鐵、動車等高速移動場景的測量信號的衰減程度，也經常用于新頻段使用前的無線環(huán)境測量評估。

圖2  LTE掃頻儀CW測試示意圖

3.2 網優(yōu)路測

網絡優(yōu)化測試，是LTE掃頻儀的主要應用模式，掃頻儀硬件有內置GPS模塊，可通過自動導航的方式進行數據采集，收集現網實際運行的小區(qū)的RF參數信息，如：cellid、PCI、channel、RSRP、Timing等，結合掃頻儀的軟件分析平臺，或目前現有的公共分析平臺（如中移設計院開發(fā)的ASPS軟件）對采集數據進行處理和統計分析，給出網絡覆蓋、干擾、鄰區(qū)方面等問題的分析報告。

•  覆蓋分析：
TDD-LTE網絡正在建設當中，對于小區(qū)覆蓋的控制是前期建站的主要分析內容之一，吸取2、3G網絡的規(guī)劃經驗，結合TDD-LTE的網絡特殊性，4G網絡的站點規(guī)劃更加細致和謹慎，其覆蓋控制的要求非常嚴格，小區(qū)之間的重疊度需要盡量的減少，以防止同頻的影響太大，而導致SINR的急劇下降，同時也可以盡量避免同模三現象的產生。

運用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(qū)覆蓋、背向覆蓋等覆蓋問題，直接定位問題小區(qū)，并將其相關的無線參數進行上報，方便網優(yōu)工程師進行調整。圖3描述了覆蓋異常小區(qū)的位置及問題路段的分布：

圖3  LTE背向覆蓋示意圖

•  干擾分析
目前國內的TDD-LTE網絡采用同頻組網方式，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(qū)的ID（0，1，2）相同，就會造成用戶接入困難的問題，后續(xù)的信道評估也會造成偏差，這就是現網規(guī)劃及優(yōu)化中經常提及的同模三干擾。
掃頻儀在解決網絡中的模三干擾現象時，是依賴其強勁的同頻解析能力（同頻解析20dB），檢測現網中存在的同模三小區(qū)分布情況，分析和對比各小區(qū)的強度，直接定位問題小區(qū)，獲得其相關的無線參數，干擾專題圖可以直觀的描述問題路段的分布。具體描述如圖4所示：

圖4  LTE同模三分析示意圖

•  鄰區(qū)分析
LTE掃頻儀的采集數據可通過后臺的數據統計及整合，直接給出系統內部鄰區(qū)的核查結果，依據掃頻數據的完整性，結合鄰區(qū)規(guī)劃的要求，對錯配及漏配鄰區(qū)給出建議，并將小區(qū)相關參數進行上報，網優(yōu)工程師可自行配置門限，查找問題鄰區(qū)。具體描述如圖5所示：

圖5  LTE鄰區(qū)分析示意圖

3.3室內分布系統

室內分布測試是網優(yōu)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。如圖6所示：

圖6  LTE掃頻儀室內測試示意圖

4、掃頻儀與其他測試儀表比較

5、EAGLE掃頻儀針對LTE規(guī)劃的傳播模型校正解決方案

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(huán)境下路徑損耗的預測不夠準確，而我國的傳播環(huán)境具有自身的特點，與國外的環(huán)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(yōu)點，克服其在具體環(huán)境下準確度方面的不足。

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，能夠比較好地反映本地無線傳播環(huán)境的特點。

由創(chuàng)遠自主開發(fā)的EAGLE LTE系列發(fā)射機和掃頻儀，為LTE網絡的模型校正提供了完整的硬件平臺和數據采集方案，大功率的發(fā)射機（功率可達到20W）和高速率掃頻儀（采樣速率800channel/S）提高了模型校正的效率和準確性。

作者：楊濤  上海創(chuàng)遠儀器技術股份有限公司

作者簡介
楊濤：畢業(yè)于西安電子科技大學通信專業(yè)，從事通信領域工作10余年，產品經理，目前就職于上海創(chuàng)遠儀器技術股份有限公司，從事網絡優(yōu)化測試產品的市場應用及功能開發(fā)工作。
通信地址：上海市桂箐路69號28棟4樓  200233