2T4R、2T2R天线在LTE中应用分析

刘远彬 梁霄

【摘要】 介绍2T2R、2T4R天线在网络中不同的组网方式带来的性能差异，通过测试数据对比提出对网络建设建议。

【关键词】 2T2R 2T4R 组网方式 性能差异 建设建议

一、概述

通过对一定区域2T2R和2T4R不同组网方式测试，了解2T2R与2T4R在不同组网情况下的性能差异，为后期的LTE无线网络规划建设提供有效数据支撑。

二、2T4R、2T2R天线性能差异

从2T4R&2T2R增益上看，2种天线都支持15.5dBi、18dBi、19.5dBi等增益，2T4R&2T2R天线对比如表1。

三、2T2R/2T4R混合组网测试

3.1测试设备连接与组网

单厂家LTE测试系统组网示意图：（图1）

单厂家测试环境由1套EPC设备、若干个eNB设备、一套业务服务器组成。

LTE测试无线网络覆盖示意图如图2、3所示：

从理想的无线网络覆盖设计来分析，若考虑主测小区/基站外需一圈辅测小区/基站，则要完成LTE多小区组网测试，至少需要部署7个相邻的测试小区/基站。

3.2测试内容

测试研究区域：

密集城区：面积约0.35平方公里，测试区域内包含商铺、酒店、居民小区、办公楼、工业区等，共包含6个站点。其中主测小区1个，辅测小区15个，测试基站站间距在300m左右。

稀疏郊区：2T4R多小区覆盖场景，面积约2.5平方公里，测试区域包含了居民小区，商业街，学校等，共包含7个站点，其中主测小区1个，辅测小区20个，站间距约600～700m。

测试项目：表 2。

3.3测试结果

测试结果如表 3、表 4。

1）2T4R和2T2R覆盖性能差异

2T4R组网相比2T2R，在上行性能提升上影响比较大，平均速率和边缘速率增益非常明显，测试数据结果与理论预期相符（上行4R比2R多2跟接收天线，上行会获得更好的性能增益）；在下行性能上影响小，在城区平均速率和边缘速率增益非常小（1%左右），在郊区平均速率增益在5%左右，边缘速率提升较大。（图4，、图5）

2）2T2R&2T4R混合组网覆盖性能差异：

40W相比20W功率，上行平均速率提升效果很小（小于1%，郊区-4.76%），但上行边缘速率、信号质量出现负增益。（原因分析：增加下行功率可以增加信号强度，但同时会带来站间干扰，对边缘用户的性能带来影响）；下行平均速率、边缘速率提升效果较小（3%左右）；而且同时会带来下行边缘信号质量的波动，甚至是负增益。（图6、图7）

四、总结

2T4R相对2T2R无论在密集市区或者稀疏郊区，都有一定的上行增益，建议建站尽量使用2T4R天线。而2T2R&2T4R混合组网相对2T2R连片组网上下行覆盖性能均有一定程度提升，不会因为2T4R插花而降低网络性能。

对于2T4R功率选择，40W相对20W在密集城区对下行平均速率、边缘速率提升效果较小，在郊区对下行平均速率、边缘速率、信号强度有较大提升。