小区、覆盖与容量

为什么信号满格也可能用不了:容量是共享的,干扰是质量问题,不是覆盖问题。

basics · 4 分钟阅读 · 第 3 / 10

小区是一个基站扇区服务的一片无线覆盖。小区里的每台设备共享这个小区的无线容量和频谱。信号满格说明信号强,不说明还有容量,也不说明信号干净。容量是共享的。干扰是质量问题,不是覆盖问题。

要点

  • 小区是一个基站扇区服务的一片无线覆盖,接入的每台设备共享它的容量。
  • 复用让多个小区使用同一批频率,同频小区之间会互相干扰。
  • RSRP 测强度,RSRQ 和 SINR 测质量,包括干扰。
  • 加小区只有在复用频谱或增加频谱时才增加容量。它不创造频谱。

学完本模块,您能

  • 解释信号很强、会话仍然很慢的原因。
  • 把 RSRQ 和 SINR 当作质量测量,而不是覆盖测量。
  • 面对容量说法,知道要小区、频段和负载三类证据。

小区是共享资源

小区是一个基站扇区服务的一片区域。这片区域里的每台设备共享扇区的无线资源、调度和回传。小区不会给每台设备一条专用通道。它每秒多次决定哪台设备发、发多少。

容量算术很简单,也很容易被误读。一个小区服务 100 台在线设备,每台需要 5 Mbps,总需求就是 500 Mbps。这个数字是示例,不是额定值。无线条件、信道宽度和信号质量决定上限,信号变差或干扰上升,上限就下降。

信号格描述设备处的强度。它不说明还剩多少容量、有多少设备在线、信号干不干净。满格设备所在的小区可能已经饱和,饱和的小区也可能离天线很近。

覆盖不是圆圈。建筑、地形和天线方向图让边缘变得不规则,所以设备可能离站点很近,却落在零点或墙后。这就是为什么画成光滑圆环的地图和现场读数会对不上,而现场读数应该优先。

在不同小区复用同一批频率

N = 1

  1. 小区 f1
  2. 小区 f1
  3. 小区 f1
  4. 小区 f1
  5. 小区 f1
  6. 小区 f1
  7. 小区 f1
教学模型只展示 N=1 和 N=3。N=1 时每个小区都用同一信道,N=3 时图样每三个小区重复一次。标签相同的小区是同频小区,会互相干扰。 来源: 我们的教学模型;测量定义见 3GPP TS 36.214
文字说明

模型有七个小区。N=1 时七个小区都用同一频率,所有相邻小区都是同频。N=3 时图样每三个小区重复,标签相同的小区共用信道。复用靠拉开同频小区的距离来换容量,代价是每个小区分到的信道更少。这是教学模型,不是网络规划。真实规划还要看地形和其他因素。

复用换容量,不创造频谱

频谱是监管机构分配的固定范围。复用把这个范围按空间分开:同一信道先服务一个小区,再服务足够远的另一个小区。N=1 这样的紧密图样把整个信道给每个小区,同时接受更多干扰。N=3、N=4 或 N=7 这样的宽松图样拉开同频小区,降低干扰,但每个小区分到的信道更少。

加小区不增加频谱。只有新小区以更小的干扰复用现有频谱,或者运营商新增频谱、加宽信道,容量才会增加。没有规划就与现有站点重叠的新站,可能抬高干扰,用户体验却不变。

频段决定可用的空间。宽的中频信道比窄的低频信道容量大,所以城市用中频承载流量,用低频做覆盖。只支持其中一个频段的设备用不了另一个,网络再好也一样。

共享容量,示例算术

共享容量,示例算术
数值 区间 含义
每小区用户数 100
每用户速率 5 Mbps
共享容量 500 Mbps

由小区内所有在线设备共享;上限由无线条件决定,不是标称速率。

100 台设备各 5 Mbps,总需求 500 Mbps。这是示例算术。无线条件、信道宽度和信号决定真实上限。 来源: 我们的示例模型;容量取决于频段、无线与负载
文字说明

刻度把在线设备数乘以每台平均速率,得到总需求。100 台设备各 5 Mbps,小区要同时给每台这个速率,就需要 500 Mbps 的共享容量。模型不声称真实小区能达到这个速率,只说明同一小区里设备越多,每台分到的速率越低。

强度不等于质量

RSRP 测收到多少参考信号。RSRQ 把这个信号与周围的噪声和干扰相比。SINR 把有用信号与干扰相比。RSRP 很强、RSRQ 或 SINR 很差,是质量问题,症状和弱信号一样:会话慢或不稳。

满格但页面慢,说明原因在以下三者之中。小区拥塞,调度器给每台设备的份额很小;信号受干扰,重传吃掉容量;回传饱和,无线没问题,后面的路不行。改无线方案之前,三项都要测。

距离是强度问题,干扰是质量问题。小区边缘的设备可能信号弱但干净,天线附近的设备可能信号强但很脏。两者需要不同的修法:距离问题加站点或换低频,干扰问题收紧复用、调天线或加扇区。

在忙时测,不要在清闲的中午测。容量问题在设备最多时出现,避开这个窗口的读数可能看起来正常。把时间记在读数旁边,下一个人才能做同类比较。

给一次小区读数打分

场景会填入 RSRP 和制式。把现场的 RSRQ 和 SINR 填进去,看质量评级。读数留在浏览器里。

填入您已有的读数,任意一项即可。

读数数值评级

    评级采用常见的现场门限;LTE-M 与 NB-IoT 本就设计为在更低电平下工作。仅供参考,不是规范。

    打开工具

    测什么,改什么

    要五项:RSRP、RSRQ、SINR、小区标识和时间。运营商有的话,再加上频段和在线设备数。没有小区标识,来自两个小区的读数会被当成一次前后矛盾的测量。

    先改最便宜的东西。天线下倾角和方位角、新增扇区、小基站或扩容回传,都能在不需要新频谱许可的情况下解决局部问题。载波聚合在设备和网络共用多个频段时有用。这些都不创造频谱。它们要么更好地使用现有频谱,要么疏通无线后面的瓶颈。

    请运营商在回答里把覆盖和容量分开。“那里有覆盖”说的是信号。“那里有容量”需要频段、信道宽度、小区数量和忙时测量。两个说法回答的是不同问题。

    把改动前后的读数一起放进变更单。新增扇区或调整下倾角后,如果 RSRQ 或 SINR 没动,说明改动没有碰到原因。不重复测量,就看不出修复有没有用。

    满格就是好服务

    误解

    误解:满格说明小区还能再接一台设备。

    事实

    事实:信号格显示的是信号强度。容量取决于频段、信道宽度、设备数量和干扰。满格的小区也可能已经满了。

    自测

    1. 满格、页面很慢,该测什么?

      先测 RSRQ 和 SINR 看质量,再测小区负载和回传。RSRP 很强但质量差,说明问题在干扰或拥塞,不在覆盖。

    2. 为什么加小区不增加频谱?

      频谱是监管机构划定的固定范围。新小区复用的是同一批频率,不会造出新的频率。只有以更小的干扰复用,或新增频谱,容量才会增加。

    3. 哪个读数说明干扰,而不是距离?

      SINR 和 RSRQ。RSRP 随距离下降,有用信号相对干扰或噪声变弱时,SINR 和 RSRQ 下降。

    答案按需展开。不评分、不存储、不外传。

    常见问题

    满格的小区也会满吗?

    会。信号格测的是强度,不是剩余容量。信号很强的小区也可能设备很多或干扰很高。

    复用因子是什么?

    同一组频率重复之前隔了多少个小区。因子越大,同频小区隔得越远,干扰越小,但每个小区分到的信道越少。

    RSRP 越高越好吗?

    RSRP 越高,信号越强。如果小区拥塞或信号受干扰,它并不保证吞吐更高。

    会遇到的术语

    把结论用起来

    告诉我们流量、目的地和需要的测量项,我们会回复下一步。