精品案例通过劈裂天线+4T4R解决高容量实现成本节约.docx

1、精品案例通过劈裂天线+4T4R解决高容量实现成本节约通过劈裂天线+4T4R解决高容量实现成本节约 通过劈裂天线+4T4R解决高容量实现成本节约 3一、 问题描述 3合肥工业大学翡翠湖校区 3二、 分析过程 5合肥工业大学翡翠湖校区 5三、 解决措施 73.1 整体思路 73.2 方案部署场景 93.3 设备组网改造 103.4 合肥工业大学翡翠湖校区改造结果 11四、 经验总结 18通过劈裂天线+4T4R解决高容量实现成本节约【摘要】当今，运营商的网络频谱越发紧张，如何利用现有的资源提升网路容量已经成为所有运营商的重点任务。在现有4G网络已无法满足用户容量需求的大前提下，采用双频4T4R（1.

2、8G+2.1G）一体化RRU，结合定制的四端口劈裂天线，从而实现一个双频4T4R模块开通4个小区，该方案采用独有算法降低覆盖重叠区干扰，实现站址及频谱的充分利用，达到现网1.8倍的容量增益，能够有效缓解口碑场景的容量压力；LTE多扇区是一个RF解决方案，通过扇区分裂技术，采用窄波束高增益天线提升网络覆盖；通过小区分裂技术，增加小区数目从而增加网络空口容量。【关键字】劈裂天线、4T4R、频谱效率、CQI【业务类别】基础维护一、问题描述 合肥工业大学翡翠湖校区合肥工业大学翡翠湖校区是合肥工业大学四大校区之一，位于合肥经济技术开发区西南部的翡翠湖畔，为丹霞路、翡翠路、环湖路所环绕，占地1500亩，在

3、校学生人数约为1.5万，校内有教学楼、图书馆、生活区和体育馆等。大学城基站位于学校正中间且在教学楼顶上，由于学校内教学楼均未做室内覆盖，导致此基站长时间高负荷影响业务感知。图1： 合肥工业大学翡翠湖校区平面图图2： 合肥工业大学翡翠湖校区大学城基站位置图表1：大学城基站工参二、分析过程安徽电信定义4G网络扩容标准：基于用户感知和业务模型，关联流量、用户数、资源利用率三个维度，且每周7天自忙时累计次数大于等于3次。如下：图3： 扩容标准合肥工业大学翡翠湖校区下行PRB利用率大学城基站1.8G+2.1G共6个小区均在多个时间段小区下行PRB利用率均超过95%，站点忙时平均PRB利用率达到92.3%

4、。图4： 大学城下行PRB利用率流量大学城基站1.8G+2.1G共6个小区均在多个时间段小区流量大于6GB或8GB。图5： 大学城流量小区内平均用户数大学城基站1.8G+2.1G共6个小区均在多个时间段小区内平均用户数大于40。图6： 大学城小区内平均用户数三、解决措施3.1 整体思路在现有4G网络已无法满足用户容量需求的大前提下，采用双频4T4R（1.8G+2.1G）一体化RRU，结合定制的四端口劈裂天线，从而实现一个双频4T4R模块开通4个小区，该方案采用独有算法降低覆盖重叠区干扰，实现站址及频谱的充分利用，实现超现网2倍的容量增益，有效缓解口碑场景的容量压力。图7： LTE扇区分裂LTE

5、多扇区是一个RF解决方案，通过扇区分裂技术，采用窄波束高增益天线提升网络覆盖；通过小区分裂技术，增加小区数目从而增加网络空口容量。LTE多扇区可以分裂为4、5、6扇区甚至更多扇区，是一种有效提升网络覆盖和容量的扩容解决方案之一。覆盖增益：劈裂天线的天线增益（约19.5dBi）明显大于普通3扇区天线增益（18dBi），从而能够获得一定的覆盖增益。图8： 劈裂天线增益容量增益：从小区数来看，LTE多扇区相比普通3扇区增加了小区数目，如6扇区相比3扇区增加了一倍的小区数目，空口资源加倍，从而能够获得容量增益。图9：2T6S解决方案示意图3.2 方案部署场景2T6S选站原则如下：1忙时平均PRB利用率

6、70%，且用户体验速率5Mbps（具体参考各局点扩容标准）。2站点容量长期受到压抑。3交叠区用户比例（劈裂后新增交叠区用户与整个区域所有用户的比例）20%。4左右劈裂波束用户分布尽量均衡，左波束占整体比例0.3, 0.7。5劈裂前扇区间方位角的夹角90度。6 尽量避开特殊场景（如高铁、高速公路）。图10：2T6S部署场景说明3.3 设备组网改造硬件上，采用3个宽频4T4R RRU（RRU5501）替换原先2T4R 单频1.8G部署2T6S。具体硬件方案为2块基带板（UBBPd6）+3个宽频4T4R RRU模块+3个4端口劈裂天线。 图11：改造前组网拓扑图图12：单扇区改造后网络拓扑图3.4

7、合肥工业大学翡翠湖校区改造结果3.4.1 性能效果评估对比扇区劈裂方案实施前后,频谱效率提升明显，在PRB利用率70%（高校扩容门限）时候提升至1.8倍；小区吞吐量提升幅度38.1%；小区用户数提升幅度11.5%；用户平均吞吐率提升幅度15.1%；CQI均值由9.9降低至9.5，下降幅度4.0%，属于正常情况。结论：合肥工业大学翡翠湖校区场景，容量及用户感知均有提升，适合应用劈裂天线+4T4R方案。注：劈裂前后性能指标时间段为20190520-20190526，20190613-20190619。v频谱效率下行PRB利用率70%时，改造后流量提升至1.8倍，如下图所示：图13：下行PRB利用率

8、 VS 流量关系图v用户数VS流量劈裂前后在用户数小于200时，对应流量未发生明显变化。在用户数大于200时，劈裂后的流量逐渐升高，当用户数达到680（用户较集中区域）时，对应流量从400Gb提升到480Gb，提升幅度20%。如下图所示：图14：用户数 VS 流量v体验速率VS流量用户感知速率有轻微提升，在体验速率5000kbps时，劈裂前后流量由350Gb提升到440Gb,提升幅度25.71%。如下图所示：图15：体验速率 VS 流量v日均单站下行吞吐量劈裂前后日均单站下行吞吐量由478GB上升到659.9 GB，提升幅度38.1%，如下图所示：图16：日均单站下行吞吐量图v日均单站平均用户

9、数劈裂前后日均单站用户数由5384上升到6004，提升幅度11.5%。如下图所示：图17：日均单站平均用户数图v用户平均下行吞吐率劈裂前后用户平均下行吞吐率由11.27mbps上升到12.98mbps，提升幅度15.1%。如下图所示：图18：用户平均下行吞吐率图v CQI均值由于同方向扇区数增加，劈裂前后CQI均值分别为9.9和9.5，下降幅度4.0%，如下图所示：图19：CQI均值图3.4.2室外路测评估3.4.2.1 L1.8G DT闲时锁频测试RSRP劈裂前后平均分别为-78.85dBm和-77.56dBm，增益1.29dB，提升幅度1.64%。SINR劈裂前后分别为15.09dBm与1

10、4.54dBm，增益-0.55，降低幅度3.64%。表2：L1.8G DT锁频测试指标场景Serving RSRP(dBm)Serving SINR(dB)DT-1.8G-劈裂前-78.8515.09DT-1.8G-劈裂后-77.5614.54增益平均值1.290.55增益百分比1.64%3.64%劈裂前（1.8G-RSRP）劈裂后（1.8G-RSRP）劈裂前（1.8G-SINR）劈裂后（1.8G-SINR）图20：RSRP/SINR3.4.2.2 L2.1G DT闲时锁频测试RSRP劈裂前后平均分别为-77.76dBm和-76.95dBm，增益0.81dB，提升幅度1.04%。SINR劈裂前

11、后分别为17.63dBm与16.95dBm，增益-0.68，降低幅度3.86%。表3：L2.1G DT锁频测试指标场景Serving RSRP(dBm)Serving SINR(dB)DT-2.1G-劈裂前-77.7617.63DT-2.1G-劈裂后-76.9516.95增益平均值0.810.68增益百分比1.04%3.86%劈裂前（2.1G-RSRP）劈裂后（2.1G-RSRP）劈裂前（2.1G-SINR）劈裂后（2.1G-SINR）图21：RSRP/SINR四、经验总结LTE多扇区解决方案主要应用于容量提升场景、同时可兼顾提升覆盖，推荐应用场景：以容量需求为主的复杂密集城区（CDU），容量长期压抑、深度覆盖有提升需求的密集城区及普通城区。“劈裂天线+4T4R”相对于传统的“新建站”，极大提升了频谱效率（测试效果达到180%），同时提升了用户感知，并且降低了施工难度，缩减了施工成本。LTE多扇区提升容量方案有如下优势：不需要新增站址、不需要新增频谱站点改造周期短、硬件投资成本低频谱效率提升明显，相对于改造前达到1.8倍采用高性能的劈裂天线，提升覆盖半径或深度覆盖，显著提升上下行空口容量，且经过试点验证，其网络KPI影响可控。