4G网络16T16R覆盖方案及效果分析

（广东省电信规划设计院有限公司，广东 广州 510630）

4G网络16T16R覆盖方案及效果分析

郑 杰

（广东省电信规划设计院有限公司，广东 广州 510630）

在4G网络覆盖中，由于农村和道路覆盖站间距较大，通过对共址站进行16T16R改造，可以增加单站的覆盖范围。该技术适用于农村站点覆盖、快速道路和高速公路等场景，可以减少新建站点数量，满足网络场景化覆盖需求。

16T16R 4G网络 参考信号接收功率

1 引言

中国移动大力提升4G网络覆盖范围，在2015年4G网络三期工程中，有近半数的基站将用于农村地区和高速公路的4G网络覆盖。这也标志着4G下乡成为了现实，移动宽带服务开始延伸到农村。但在中国移动农村和道路覆盖现网站点中，由于站间距较大，4G网络若全部采用8T8R共址建设，势必需新建相当数量的基站。因此，建议在4G网络农村和道路覆盖中采用16T16R新技术，可以有效地提升单站的覆盖范围，减少单位面积内新建站点数量，从而达到节省投资、快速提升网络覆盖范围的良好效果。

2 16T16R方案概述

1 6 T 1 6 R技术是指单扇区采用2个8通道R R U（Radio Remote Unit，射频拉远单元）及2副8通道天线提升单扇区接收和发射增益，从而达到增加网络覆盖半径的技术。下行同一个小区采用2个8通道RRU，其中一个RRU下行只发射4G信号，另一个RRU下行只发射3G信号，3G的剩余功率可以给4G使用。下行单制式可以最大化使用每个RRU的功率，4G可以实现下行16通道发射，以满足农村和道路广覆盖场景下行功率的需求。上行2个8通道RRU（3G/4G）采用最大比合并接收实现上行16通道接收，提升3G/4G上行覆盖能力。

传统4G基站建设是通过对同厂家3G BBU（Building Base band Unit，室内基带处理单元）设备进行插板升级，共用RRU和天线，即可快速实现4G网络部署，这种建设方式对于城区站间距合适的场景非常适用。但是在农村和道路覆盖中，由于站间距较长，若全部采用8T8R方式升级，则会产生较多的弱覆盖。因此，可以通过共址建设16T16R基站的方式快速完成4G网络覆盖。

2.1 硬件配置

以华为4G设备为例，4G需配置UBBPd9板，3G需配置UBBPb板，RRU为RRU3168e。

UBBPd9板最大配置2个4G 16T16R小区，需要2块UBBPd9板支持3个16T16R小区。

若16T16R小区和8T8R小区共基站，则16T16R小区和8T8R小区应绑定到不同的基带板上。

3G配置UBBPb板，每块基带板支持S333 3G 16T16R小区，需要2块UBBPb板支持S666 3G 16T16R小区。

在BBU 2槽位可提供6个光口，连接6个RRU3168e，01/23/45分别建立3个16T16R小区。

2个8T RRU，其中一个RRU下行只发射4G信号，另一个RRU下行只发射3G信号，上行采用16通道双模接收来同时提高3G/4G上行覆盖能力。16T16R方案硬件配置如图1所示：

图1 16T16R方案硬件配置

2.2 改造要求

在对共址站进行建设时，需重点进行以下改造：

（1）1个16T16R小区包含2副8T8R天线和2个8T8R的RRU，RRU型号需保持一致。

（2）2副天线型号要保持一致（与8T8R时一致），天线并排安装在同一平面内，保证同方向覆盖。

（3）2个RRU到2副天线之间的馈线长度尽量保持一致。

（4）2副天线的方位角和下倾角需保持一致。

（5）2副天线的水平间距最好大于1 0个波长（80cm）。

改造后的天馈线安装如图2所示：

图2 16T16R天馈方案

3 案例分析

3.1 整体覆盖对比

以北方某市城市快速路的一段为例来进行分析。对目标道路进行往返测试，RSRP（Reference Signal Receiving Power，参考信号接收功率）覆盖在16T16R方案改造前测试情况较差，对目标道路选择3个基站进行16T16R改造后再进行往返测试，测试结果对比如表1所示。

由此可以看出，16T16R方案实施后，目标道路覆盖较之前有很大的提升，RSRP≥-110dBm占比提升约12%，RSRP≥-100dBm占比提升约7%，覆盖率提升约26%，目前覆盖已经满足要求。

表1 改造前后目标道路RSRP覆盖测试情况对比

3.2 单站覆盖对比

单站覆盖范围定义：小区RSRP≥-110dBm（定义边缘用户）的半径定位为小区的覆盖范围（注：用户在RSRP为-115dBm左右时仍可以适用网络接入上网，但速率有一定的影响）。

举例：16T16R方案实施前后，单站的覆盖范围情况对比结果如表2所示：

表2 16T16R改造前后单站覆盖范围对比

3.3 与MIMO技术的对比

MIMO（Multiple-Input Multiple-Output，多输入多输出）技术是指在发射端和接收端分别使用多个发射天线和接收天线，使信号通过发射端与接收端的多个天线传送和接收，从而改善通信质量。通过采用MIMO技术，可以同时发送和接收多个空间流，信道容量能够随着天线数量的增大而线性增大，因此可以利用MIMO信道成倍地提高无线信道容量，在不增加带宽和天线发送功率的情况下，频谱利用率可以成倍地提高。在实际应用中，MIMO主要应用于室内覆盖，以提升室内信源的容量。

本文所述的16T16R技术主要通过宏站每小区采用2副天线和2个RRU来扩大小区的覆盖范围，而实际容量并没有提升，主要应用于道路覆盖和农村覆盖对容量不敏感的场景，与MIMO技术在应用场景上有所不同。

4 结论

针对目标道路进行改造和测试的结果表明，1 6 T 1 6 R方案实施后，单站的覆盖范围平均增加22.89%；目标道路整体覆盖率（RSRP≥-110dBm & SINR≥-3dB的比例）提升25.78%。通过方案实施结果表明，16T16R技术可适用于农村、快速道路和高速公路等场景，减少新建站点数量，从而满足网络场景化覆盖需求。

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16T16R Coverage Scheme for 4G N etwork and its Effect Analysis

ZHENG Jie

(Guangdong Planning and Designing Institute of Telecommunications Co., Ltd., Guangzhou 510630, China)

In view of large coverage spacing of countryside and road in 4G network coverage, the coverage area can be extended by means of 16T16R transformation of co-location base station (BS). This technique is suitable for rural BS coverage, expressway and highway which reduces number of newly-built BS and meets the demands of network coverage.

16T16R 4G network reference signal receiving power (RSRP)

10.3969/j.issn.1006-1010.2015.08.005

TN929.53

A

1006-1010(2015)08-0023-03

郑杰. 4G网络16T16R覆盖方案及效果分析[J]. 移动通信, 2015,39(8): 23-25.

2015-01-04

责任编辑：袁婷 yuanting@mbcom.cn

郑杰：工程师，硕士毕业于华中科技大学通信与信息系统专业，现任职于广东省电信规划设计院有限公司综合通信咨询设计院，主要从事无线网络规划、设计与建设工作。