第３８卷第１期 ２０１８＇Ｉ￣３月 山东通信技术 Ｓｈａｎｄｏｎｇ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｖｌ０１－３８ ＮＯ．１ Ｍａｔ．２０ｌ８ 虚拟４Ｔ４Ｒ提升ＬＴＥ网络容量原理分析与应用 戚文敏张鑫杨宗林杜援 （中国联通济南市分公司，济南２５００１４） 摘要：本文分析了虚拟４Ｔ４Ｒ技术提升网络容量的基本原理，总结了适合应用的场景，并将其应用于网络中，有 效提升了网络容量，缓解了拥塞的产生。 关键词：虚拟４Ｔ４Ｒ ＬＴＥ容量ＭＩＭＯ １ 引言 区获得最大４流增益，左右波束同时在４Ｐｏｒｔ发送信 号，而在左右波束的ＲＲＵ总功率不变的情况下，导 ＬＴＥ系统容量是影响用户感知的主要因素，常规 频功率要比改造前（２Ｔ２Ｒ）降低３ｄＢ，这将导致覆盖 的扩容方法有小区分裂、多载波扩容、新增微站、新 范围收缩；但如果提升小区使用功率，虚拟４Ｔ４Ｒ相 建室内分布、ｍａｓｓｉｖｅ ＭＩＭＯ等。本文介绍ＦＤＤ ＬＴＥ 比改造前的组网覆盖不会发生变化。如图２所示， 的虚拟四发四收（Ｖｉｒｔｕａｌ ４ Ｔｒａｎｓｍｉｔ ４ Ｒｅｃｅｉｖｅ）解决 ｅＮｏｄｅＢ通过ＵＥ发送的ＳＲＳ测量上行ＲＳＲＰ，根据 方案，通过挖掘原有２Ｔ２Ｒ网络的能力，使现有系统 ＵＥ在左右波束的上行ＲＳＲＰ差值，区分ＵＥ是独立 平滑升级实现５Ｇ技术中的分布式ＭＩＭＯ，从而提高 调度还是联合调度。 用户峰值速率和网络吞吐量，提升网络容量。 ２原理 与传统的ＭＩＭＯ系统多根天线集中在一个地 方不同，虚拟４Ｔ４Ｒ系统的多根发射天线是分布式 的，通过集中式多用户调度和与编码技术进行多用 户空间复用，实现网络容量和用户体验的提升。虚 拟的４Ｔ４Ｒ小区会形成左右波束（图１），对在不同波 束区域的ＵＥ进行区分 图１虚拟４Ｔ４Ｒ小区波束示意图 调度，左右波束在同一 时频资源进行传输（每 一位：ａＢ ｝·．—‘１２．｝·．— ｛．·— ’ ·．．＿－ ｕＥ韧始接入 调度辅忭政＝蹙点 度＋ ＵＥ韧始接八调度屠性 间 度＋ Ｏ酣ＡＲ８利Ｉｄ牢 ２０％ ＇Ｃ酣ＡＲＢ利用毕ｊ２０％ 个波束对单用户来说 卜 ·都是２Ｔ２Ｒ），从而达到 空分复用的目的。虚拟 ４Ｔ４Ｒ小区为了在交叠 卜·—．．ｔ ｕＥ 始接入后调度属性改蹙点 －＇２ １２ １８ １８ 图２虚拟４Ｔ４Ｒ调度示意图 第１期 戚文敏等：虚￣４Ｔ４Ｒ提升ＬＴＥ网络容量原 分析与应Ｊ｛｛ ４Ｏ ３０ ３０ （１）现网宏基站中为了提升容量，经常通过劈 裂天线等方式将小区分裂，但南此又造成信号干扰， 导致用户感知未必提升。此场景可将多余的几个小 区进行改造，改造为多个４Ｔ４Ｒ双拼小区，开通虚拟 ４Ｔ４Ｒ。 卷２０ ３＿０ ０ １０ Ｔ Ｐ ｛ 用 （ ２Ｉ Ｒ · Ｖ４Ｔ４Ｒ …一一哇 （２Ｔ２Ｒ） ……… 性ｆｔ４Ｔ４ｉ Ｒ） （２）现网为了在容量低的情况下提升信号质量， 图４小区ＤＬＰＲＢ利用率．『Ｊ、区ＤＬ总吞吐量 将两个小区进行合并形成ＳＦＮ小区，此时虽然信号 干扰得到控制，但是容量低，如高铁、主干道等。随 着容量需求的增加，可以采用虚拟４Ｔ４Ｒ方式提升容 量。 ２）虚拟４Ｔ４Ｒ小区在相同业务量下（以 １５Ｇｂｉｔｓ／１５ｍｉｎ为例），可以进一步提升用户下行体验 （３）室内分布（１ａｍｐｓｉｔｅ）进行多设备合并形成 速率３０％，业务量越高，增益越明显。某技校开通后 效果如图５所示。 ＳＦＮ小区，为了增加容量又不需要分裂小区产生干 扰，可以采用虚拟４Ｔ４Ｒ技术。 ８００００ ２ ６００００ ４００００ ３ 实际应用 （１）实施方案 ％２００００ ０ 某技校４Ｇ业务流量增长迅猛，宏站扩容已经无 法满足需求，某运营商选择了建设室内分布方案，应 用布线简单的ＬａｍｐＳｉｔｅ覆盖宿舍楼，将每个楼层做 成一个ＳＦＮ小区，但开通后仍不能完全满足流量需 求。权衡信号质量和容量的相关因素后，考虑采用虚 · ２１ ７Ｒ ＾ Ｖ４ｉ４Ｒ ……一 （２Ｔ２ｍ 一 ０１４１４Ｒ） 图５小区ＤＬ总吞吐量．用户ＤＬ平均吞吐率 ３）虚拟４Ｔ４Ｒ小区在相同业务量下（以 ｌ５Ｇｂｉｔｓ／１５ｍｉｎ为例），可以进一步提升小区下行吞吐 拟４Ｔ４Ｒ技术实施扩容。在业务量最高的ｌ５号宿舍 楼进行室分改造，方案如图３所示，每层８个ＰＲＲＵ 分成左右两组波束集中式部署，并且最大化２ｘ２ ＭＵ． ＭＩＭＯ区域，在小区话务较高时，可以通过ＲＢ复用 有效提升小区容量。 率３０％，业务量越高，增益越明显。某技校开通后效 果如图６所示。 １２００００ ＆１０００００ ８００００ ６００００ ４００００ ２００００ ０ ０ ５ １０ １Ｓ ２０ ２５ ３０ ３５ １－｝］ ■６ｂｌ“ · Ｔ ２Ｒ · Ｖ４Ｔ４Ｒ ……－－· ＯＴ２Ｒ） 一 ４１４ 图６小区ＤＬ总吞吐量．小区ＤＬ平均吞吐率 ４结束语 虚拟４Ｔ４Ｒ不仅可以大幅提升频率使用效率，还 图３某技校１５号楼４Ｔ４Ｒ方案 可将小区问的干扰转换成网络的容量，在不增加设备 硬件基础ｔ二提升网络容量，提高设备资源利用率。随 着ＬＴＥ业务量的增加，在ＦＤＤ ＬＴＥ ｍａｓｓｉｖｅ ＭＩＭＯ （２）开通效果 １１虚拟４Ｔ４Ｒ小区利用ＲＢ复用有效降低了ＤＬ ＲＢ利用率，在相同ＲＢ利用率下（３０％为例），小区 容量增益可达４０％一５０％。某技校开通后效果如图４ 所示。 还没有商用阶段，采用虚拟４Ｔ４Ｒ技术在某些场景能 够有效缓解拥塞情况。