下行控制信道及覆蓋能力

對(duì)于8天線廣播信道，由于要實(shí)現(xiàn)全小區(qū)覆蓋，波束賦形技術(shù)在業(yè)務(wù)信道的增益不復(fù)存在。通常采用引入廣播權(quán)值靜態(tài)賦形(65o)的方式發(fā)送。根據(jù)不同天線廠家提供的廣播信道的賦形權(quán)值，其廣播信道的發(fā)射功率只有總的可用功率的60%左右。因此，靜態(tài)賦形的方式將導(dǎo)致廣播信道覆蓋比2天線方案差，特別是在小區(qū)邊緣廣播信道功率有很大損失。

?針對(duì)這些問(wèn)題，愛(ài)立信提出了無(wú)功率損失的增強(qiáng)型公共信道發(fā)送方案，有效克服了靜態(tài)賦形的功率損失問(wèn)題，提升廣播信道的覆蓋。使得8天線公共信道獲得與2天線相當(dāng)?shù)母采w能力。在深圳外場(chǎng)測(cè)試中，我們看到類(lèi)似的現(xiàn)象。下圖是用掃頻儀在相同環(huán)境中測(cè)得的結(jié)果。從圖中可以看到，2天線系統(tǒng)中的RSRP覆蓋效果與8天線的覆蓋相比主瓣方向略強(qiáng)，但基本相當(dāng)。

上行天線接收分集增益

上行接收方面，理論上當(dāng)8天線的單元天線增益與2天線的增益相同時(shí)，會(huì)有6dB 的接收分集增益。而實(shí)際系統(tǒng)中，在天線長(zhǎng)度相當(dāng)時(shí)，2天線的增益往往高于相同高度的8天線的單元天線增益1.5-2.5dB左右。

例如，在進(jìn)行中的TD-LTE試驗(yàn)網(wǎng)中，選用了2天線和8天線(FAD)天線方案。在同為140cm 長(zhǎng)度的條件下，8天線(FAD)的單元天線的增益為16-17dBi，而國(guó)際上在LTE-FDD/TD-LTE 廣泛應(yīng)用的凱士林(Kathrein)和安德魯(Andrew)的2天線增益均可以達(dá)到18.5dB以上。

這一差異也反映在目前的一些工程設(shè)計(jì)實(shí)踐中，例如在網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)中將2天線的增益設(shè)定為18dBi， 而8天線的單元有效增益設(shè)定為14.5 dBi。 因此，實(shí)際網(wǎng)絡(luò)中的8天線接收和2天線接收的差異應(yīng)當(dāng)為3dB左右。

多天線應(yīng)用場(chǎng)景

波束賦型在業(yè)務(wù)信道功率受限時(shí)，可以提高網(wǎng)絡(luò)邊界的下行和上行速率，適用于有視距傳輸(LOS)、強(qiáng)相關(guān)的環(huán)境，例如郊區(qū)、鄉(xiāng)村等以覆蓋為目的的環(huán)境。在城區(qū)和密集城區(qū)(站間距大約200到500米左右時(shí))，無(wú)線傳播環(huán)境復(fù)雜，雜散嚴(yán)重，以NLOS為主，信道相關(guān)性大大降低，此時(shí)下行波束賦型的效果大打折扣，而空分復(fù)用在該場(chǎng)景下有很大優(yōu)勢(shì)(2、8天線的空分復(fù)用無(wú)大差異)。

在規(guī)劃網(wǎng)絡(luò)覆蓋時(shí)，往往以小區(qū)邊界速率為設(shè)計(jì)目標(biāo)。在上行邊緣速率要求較高時(shí)，網(wǎng)絡(luò)中通常是上行業(yè)務(wù)信道受限。然而在實(shí)際網(wǎng)絡(luò)中，小區(qū)覆蓋半徑由終端最終是否移出服務(wù)區(qū)來(lái)判定，此時(shí)的決定因素并非是業(yè)務(wù)信道的速率而是廣播信道的覆蓋。具體來(lái)看：

當(dāng)上行業(yè)務(wù)信道為受限因素(例如邊緣速率要求很高)時(shí)，8天線方案的覆蓋范圍要大于2天線。
當(dāng)上行業(yè)務(wù)信道不構(gòu)成限制而以終端是否出服務(wù)區(qū)作為覆蓋范圍的判決依據(jù)時(shí)(這往往是更為常見(jiàn)的情況)，由于前面提到的8天線在廣播信道的短板，使得8天線的覆蓋范圍有可能小于2天線。

由此可知，8天線方案雖然能夠提升上下行的業(yè)務(wù)信道性能，但固有的廣播信道的短板使得工程實(shí)踐中可能無(wú)法達(dá)到擴(kuò)大覆蓋，減少站點(diǎn)的目的。

國(guó)際商用情況及未來(lái)的演進(jìn)

8天線雖然在邊緣速率等方面性能優(yōu)于2天線，但在實(shí)際應(yīng)用中，具體效果還受天線的校準(zhǔn)精度、天線性能(隨時(shí)間)惡化等因素影響有所縮小。工程安裝實(shí)施方面，8天線的天面要求較高，建站方案更為復(fù)雜，需兼顧承重、風(fēng)荷、共天線等因素。這將導(dǎo)致站點(diǎn)成本顯著增加。另外故障隱患的激增，以及耗電的增加(如采用8通道RRU)，都將直接提升OPEX。

迄今為止，全球已商用的LTE網(wǎng)絡(luò)多采用2天線部署(空分復(fù)用/發(fā)送分集)，主要原因是2天線方案技術(shù)和產(chǎn)業(yè)鏈更為成熟，運(yùn)維成本低。其穩(wěn)定優(yōu)良的性能在廣泛的商用中得到驗(yàn)證。而8天線方案目前商用LTE網(wǎng)絡(luò)中還沒(méi)有可借鑒的成功經(jīng)驗(yàn)。