4G优化案例2T2R vs 2T4R天线深度覆盖及用户volte感知对比研究.docx

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4G优化案例2T2Rvs2T4R天线深度覆盖及用户volte感知对比研究

2T2Rvs2T4R天线深度覆盖及用户volte感知对比研究

XX

XX年XX月

2T2Rvs2T4R天线深度覆盖及用户volte感知对比研究

XX

【摘要】随着4G网络的大规模建设，居民区深度浅覆盖能力已经作为评估各大运营商信号能力的一大重要标准。

XX城区内楼宇密度和楼宇高度的逐渐增加，XX电信的深度覆盖需求逐年增加。

由于居民环保意识提高，小区内室分只能覆盖电梯和地下室，因此寻找到一个更加高效的覆盖方法，对于用户感知和成本节约都有重大意义。

随着电信Volte商用以来，volte的覆盖受限主要体现在反向受限。

针对这种情况，XX电信对于2T4R天线的深度覆盖能力进行了试点评估，重点对于2T2R天线和2T4R天线的反向覆盖能力进行了对比测试，通过天线接收能力变化提升用户volte反向覆盖，从而达到volte用户感知提升效果。

通过2T4R的替换，在非常低成本的情况下让区域深度覆盖、用户数据业务感知、Volte语音感知及用户发射功率都有非常明显的改善。

【关键字】VOLTE、2T4R天线、反向覆盖能力

【业务类别】VOLTE、MOS、深度覆盖

一、概述

随着中国电信volte商用以来，volte用户的业务大多发生在室内，如何快速提升用户室内深度覆盖及volte感知成为了目前迫在眉睫的难点。

据前期研究表明，一般情况下volte深度覆盖主要受限于反向覆盖（即上行覆盖），本文通过对接收天线数量展开研究，寻找快速提升用户深度volte感知方法。

二、研究背景介绍

1.

2.

2.1.Volte反向受限

VoLTE对覆盖要求再提升：

语音覆盖边缘门限较数据高5dB，由于终端最大发射功率为23dBm，当基站发射功率设置过高时，上行覆盖受限问题将突出，进而影响边缘用户VOLTE业务体验。

故4G网络优化重点需从下行覆盖向上下行覆盖平衡进行转变。

2.2.深度覆盖场景特点

小区深度覆盖作为城区主要覆盖场景之一，主要面临以下困难：

✓话务量大

✓投诉量高

✓深度覆盖困难

居民小区建筑楼宇密集，且各个楼宇中隔间众多，光靠宏站难以覆盖，导致众多弱覆盖区域。

✓网络质量保障困难

面对上面的困难，宏站覆盖依然是XX小区深度覆盖的主要方案，为了寻找到一种可以利用更少的天面进行深度覆盖的方法，在本课题中，选择沙头东方新村这个小区进行测试评估，长安沙头东大街_L_BBU1基站位于小区东侧，其中长安滨河路_1扇区主要覆盖东方新村，方位角调整为250度，正打小区，天线挂高36米，测试环境如下：

三、问题解决

3.

3.1.2T2R天线和2T4R天线

2T2R代表双发双收，有两个发射端口，两个接收端口；2T4R代表双发四收，有两个发射端口，四个接收端口，相比于2T2R天线有更好的反向性能；2T2R和2T4R从增益上来看都支持15.5dbi，18dbi，19.5dbi等增益，两种天线的对比如下：

FDD-LTE系统配置

天线配置

参数说明和建议

对应指标和参数

2T2R

2GHz宽频双极化定向天线（2端口）

支持F2通道，主流规格为，1.4m,18dbi产品，0.7m和1.9m可满足特定场景要求

1.4m,18dbi,外置电调

0.7m,15.5dbi，外置电调

1.9m，19.5dbi，外置电调

1.4m,18dbi,内置电调easyret

2T4R

2GHz宽频双极化定向天线（4端口）

支持F4通道，主流规格为，1.4m,18dbi产品，0.7m和1.9m可满足特定场景要求

1.4m,18dbi,外置电调

0.7m,15.5dbi，外置电调

1.9m，19.5dbi，外置电调

1.4m,18dbi,内置电调easyret

3.2.测试步骤

选择一个待评估的2T2R宏站覆盖的居民区，首先测试T0值，测试完成后更换2T4R天线和RRU，两种天线替换前后测试步骤如下：

（1）进行小区边缘测试，验证UE反向发射功率受限时UE的状态。

（2）进行小区内DT测试，比较2T2R天线和2T4R天线性能差异，在UE反向功率受限时，比较两种天线的有效覆盖距离。

（3）进行室内CQT测试，确定2T2R天线反向发射功率受限位置，2T4R覆盖能力。

（4）比较2T2R和2T4R在小区深度覆盖中接入成功率的大小，进一步评估两种天线的性能。

3.3.小区边缘测试

为了验证UE在小区边缘反向受限情况，在小区内按照扇区覆盖方向进行DT测试，测试路线如下：

将UE从中点移动至远点，记录UElog分析UE是否在小区边缘产生反向功率受限的状态，验证结果如下：

从测试log可以看出,当RSRP为-110dBm时,UEpowe就已经达到了最大的23dBm，此后随着RSRP的下降，UE始终保持最大发射功率，因此从测试可以得出UE在小区边缘时，为反向功率受限。

在小区深度覆盖中，当UE反向功率受限时，就会产生弱覆盖和脱网的现象，后续测试通过室外DT和室内CQT测试，重点比较两种天线在UE反向功率受限时，覆盖能力的大小。

3.4.室外DT对比测试

3.4.1.整体指标

在长安沙头东大街_L_BBU1站点扇区覆盖方向进行DT测试，测试路线和3.3一致，两种天线整体指标如下表，其中两次测试volte接通率均为100%，掉话率均为0%：

天线

RSRP均值（dBm）

SINR（dB）

下载速率（M/S）

RSRP>=-105的比例（%）

SINR>=-3的比例（%）

MOS≥3.5占比

呼建时延（s）

UEPower（dB）

UEPower≤15dbm的比例%（下载）

2T2R

-91.35

12.98

43.54

80.57%

95.58%

92.53%

2.17

16.95

60.27%

2T4R

-91.07

13.16

47.32

82.35%

100.00%

96.39%

2.02

15.73

60.84%

从室外DT结果发现，2T4R天线对用户下行速率感知及volte感知均有十分明显的改善，随着接收天线的增加，平均下行速率感知提升6%左右，volte感知MO≥3.5占比提升4%左右，呼建时延降低0.15s。

3.4.2.前向效果对比

RSRP覆盖效果对比

2T4R

2T2R

SINR覆盖效果对比

2T4R

2T2R

3.4.3.UE反向发射功率对比

通过对比2T2R天线和2T4R天线室外测试，UE反向发射功率对比如下：

2T4R

2T2R

从上面结果看出，终端发射功率小于20dB距离对比：

从终端密集进入大于20dB的区域来看，2T4R较2T2R的反向覆盖距离增加24米，有效覆盖距离由162米增加到186米，增加幅度约为15%。

3.4.4.用户感知效果对比

3.4.4.1数据业务速率感知对比

采用2T4R之后平均下行速率由43.54M提升至47.32Mbps，提升约8.68%。

3.4.4.2Volte业务感知对比

采用2T4R之后volte用户平均呼建成功率改善0.2S，MOS≥3.5占比提升4%。

3.4.5.DT测试小结

综上，2T4R天线对于小区内路面覆盖，具有更好覆盖性能，同时UE的反向覆盖距离增加24米，可以有效控制UE反向受限导致的脱网和弱覆盖现象，且在正常覆盖情况下能有效提升用户深度覆盖及语音感知。

3.5.室内对比测试

选择长安滨河路_1小区主覆盖方向的楼宇作为室内测试区域，在测试中找到UE反向受限的区域，比较更换2T4R天线前后在小区边缘UE反向受限区域，覆盖能力的大小，测试区域如下图：

3.5.1.CQT室内测试验证（2T2R）

如下为2T2R情况下CQT测试详情：

楼宇名称

楼层

PCI

RSRP

SINR

下载速率

呼叫时延

MOS≥3.5占比

UEPower

西1栋

1F

304

-87.57

14.59

39.01

2.16

92.37%

2.93

3F

304

-88.26

14.97

41.89

2.18

92.68%

2.2

6F

304

-80.6

21.43

48.76

2.19

92.49%

5.71

西2栋

1F

304

-92.69

13.21

23.42

2.17

93.07%

12.32

3F

304

-95.32

12.39

24.01

2.2

92.23%

15.98

6F

304

-94.34

12.64

25.78

2.18

93.45%

13.34

西3栋

1F

304

-96.32

9.67

27.66

2.21

92.19%

15.99

3F

304

-97.14

10.65

26.5

2.17

92.20%

16.27

6F

304

-96.35

10.96

28.05

2.18

93.11%

15.78

西4栋

1F

304

-97.31

4.89

17.64

2.19

92.69%

12.53

3F

304

-96.89

9.78

25.66

2.2

92.96%

14.53

6F

304

-99.92

4.57

23.44

2.18

91.43%

19.15

3.5.2.CQT室内测试验证（2T4R）

如下为2T4R情况下CQT测试详情：

楼宇名称

楼层

PCI

RSRP

SINR

下载速率

呼叫时延

MOS≥3.5占比

UEPower

西1栋

1F

304

-85.53

16.22

42.01

2.02

92.37%

4.56

3F

304

-87.94

15.97

45.97

2.01

93.68%

4.2

6F

304

-81.6

21.09

48.77

2.04

93.56%

5.71

西2栋

1F

304

-89.62

17.45

30.45

1.98

92.67%

7.32

3F

304

-90.33

12.37

29.32

1.96

94.23%

12.08

6F

304

-92.34

12.69

30.79

2.08

94.45%

11.34

西3栋

1F

304

-94.32

10.65

29.69

2.06

93.19%

12.99

3F

304

-95.98

11.95

29.77

2.04

93.20%

13.27

6F

304

-95.35

11.96

27.59

1.99

92.18%

12.22

西4栋

1F

304

-95.31

9.89

19.68

2.09

94.69%

11.52

3F

304

-98.89

9.98

19.89

2.07

94.91%

12.33

6F

304

-99.92

6.54

18.49

2.04

93.89%

13.15

3.5.3.CQT测试小结

在替换了2T4R天线之后，2T4R比2T2R对UE的发射功率降低约2dB，各项指标也有明显提升，在2T2R天线覆盖4G脱网的区域，利用2T4R天线可以满足基本信号覆盖。

2T4R天线用户volte语音感知也有明显提升，平均MOSMOS≥3.5占比由92.57%提升至93.59%；volte呼建时延由2.18s下降至2.03s。

四、成果与推广

综合上面的评估测试，2T4R天线相比于2T2R天线，在室外广覆盖和室内深度覆盖都有更好的表现，具体表现为以下几点：

1、弱覆盖区域主要是反向受限，2T4R有助于降低弱覆盖区域终端的反向发射功

盖率，反向有效覆盖距离较2T2R增加约15%；

2、由于反向覆盖的提升，2T4R较2T2R对前向下载速率的提升幅度约8%；

3、小区深度覆中，利用2T4R天线在相同覆盖环境条件的情况下，有更好的覆盖效果，在2T2R天线由于UE反向受限导致脱网和弱覆盖区域，2T4R天线依然可以满足基本覆盖；

4、2T4R天线对于深度覆盖用户volte感知具有明显提升：

采用2T4R之后volte用户平均呼叫建立时延改善0.15S，MOS≥3.5占比提升1.02%%；

5、覆盖相同的7层小区楼宇，2T4R天线可以有更远的覆盖范围，可以多覆盖1层楼宇，在实际谈点建设过程中，利用2T4R天线进行覆盖，可以利用更少的天面达到覆盖目的，减少谈点难度和资金投入。

综上所述，2T4R天线作为小区深度覆盖在相同天面和设置相同天线公参的情况下比2T2R天线具有更广的覆盖范围和性能指标，并且可以更好的抑制UE反向功率受限导致弱覆盖和脱网现象，可以作为一种有效的小区深度覆盖方案进行推广。