TD-LTE室内双极化天线测试报告目录1概述 (3)1.1背景描述 (3)1.2测试内容 (3)2实施方案 (4)2.1测试地点 (4)2.2测试环境搭建 (7)2.3测试预置条件 (8)2.4测试说明 (9)3测试准备 (10)3.1测试设备 (10)3.2测试人员联系方式..................................................................... 错误!未定义书签。
4项目测试 (11)4.1室内单极化天线2×2MIMO效果测试 (11)4.2TD-LTE单通道覆盖效果测试 (11)4.3室内双极化天线2×2MIMO效果测试 (12)5数据记录 (14)6测试结果分析与结论: (21)6.1测试结果分析............................................................................. 错误!未定义书签。
6.2测试结论 (25)1 概述1.1 背景描述TD-LTE的魅力在于高速数据与多媒体业务,而视频电话、视频流、游戏等高速数据业务一般都发生在室内环境中,这些业务功能都需要较大的系统容量和良好的网络质量。
由于室内分布系统是解决室内覆盖的主要方式,TD-LTE室内分布系统将是TD-LTE整个网络建设的重点之一。
LTE系统中引入了MIMO技术,多天线技术不仅能有效地改善系统容量及其性能,而且还可以显著地提高网络的覆盖范围和可靠性。
TD-LTE室内覆盖要实现MIMO功能,需增加一路天馈线,不管是新建一套分布系统或者共用原有分布系统,实施难度较大。
室内双极化天线的引入是实现TD-LTE实现MIMO 的一个新的建设方法,本次测试的目的即为了验证室内双极化天线实现MIMO 功能的效果和质量。
1.2 测试内容TD-LTE室内双极化天线测试主要是通过和单极化天线的效果对比来验证其性能,测试将从以下几个方面进行:1.室内单极化天线实现2×2MIMO方式的效果测试;2.TD-LTE单通道覆盖效果测试;3.室内双极化天线实现2×2MIMO方式的效果测试;测试和记录以上4种实现方式的无线信号质量指标和上传下载速率等业务指标,通过进行分析和比较,最后得出室内双极化天线实现TD-LTE的MIMO方式的效果评价。
2 实施方案2.1 测试地点金海大厦-1F ,该处场景较为开阔,测试实施调整较为方便。
测试环境设置示意图测试区域机房天线近点中点远点金海-1层测试区域环境照天线技术指标:2.2 测试环境搭建测试点位于金海大厦负一层的通信机房外,天线的布放和调整所受影响较小。
将BBU和RRU安装在机房内,引馈线出机房外,天线置于负一层顶上线槽。
原有单极化天线更换双极化天线原理图1.5米单极化天线安装示意图室内双极化天线双极化天线安装示意图2.3 测试预置条件1)设置 TD-LTE系统工作带宽为20MHz(频率范围2320~2340MHz、2350~2370MHz);2)开启一个小区,默认TD-LTE 系统配置为下行开环自适应,上行SIMO,时隙配比采用时隙结构一(2:2);3)RRU每通道的机顶发射功率为20W,即43dBm,测试房间信号太强,测试时需通过增加衰减器调整TD-LTE 发射功率;4)定义RSRP的近、中、远点分别为-80dBm左右、-95dBm左右、-105dBm左右。
5)测试软件FTP、DU Meter,上传下载服务器地址:10.210.199.215(内网服务器)。
2.4 测试说明测试目是在相同条件下,通过使用TD-LTE终端进行FTP上传下载对比TD-LTE单通道、双通道(2副单极化天线和1副双极化天线两种情况)实现2×2MIMO功能,对终端上传下载速率的影响。
首先是使用TD-LTE终端(TD-LTE接收终端和笔记本电脑),在固定点通过FTP上传下载测试单极化天线条件下实现2×2MIMO的峰值速率。
然后屏蔽其中1副单极化天线,在相同的固定点,重复FTP上传下载,记录峰值速率的变化。
接下来再将更换为1副双极化天线(2×2MIMO),重复上述步骤。
对比TD-LTE室分系统分别在使用单通道、单极化天线和双极化天线的条件下的2×2MIMO等3种实现方式情况下对上传和下载速率的影响。
3 测试准备3.1 测试设备表1 设备需求表4 项目测试4.1 室内单极化天线2×2MIMO效果测试4.2 TD-LTE单通道覆盖效果测试4.3 室内双极化天线2×2MIMO效果测试5 数据记录近中远点位置与天线距离:近点:约2.5米中点:约5米远点:约5米,在墙背面数据记录表格:第14页, 共25页双路单极化POWER&SINR第15页, 共25页第16页, 共25页第17页, 共25页RSRP:-80dBm ,近点Aver SINR 在35~40dB 之间 Aver SINR 在 30dB 左右波动Aver SINR 在20dB 左右波动RSRP:-95dBm ,中点RSRP:-105dB m ,远点第18页, 共25页DU Meter 上传下载测试流量记录分析: 图例说明: 上传: 下载:上行速率小于前两种,波动大,变化快性能基本与双路单极化天线一致上行速率波动大上行速率小且波动也大第19页, 共25页第20页, 共25页6 测试结果分析与结论本次测试由于受设备版本功能的影响,没有使用TD-LTE的双流传输功能。
6.1 测试数据分析6.1.1RSRP/RSSI/RSRQRSRP是在测试中为了三种不同天线获得相同的近、中、远点的对比条件而做的一个测试基准值,就是在测试中人为设定为一致的,以作为对比基准。
测试中,RSRP是一个小范围波动值,不是完全固定在某一数值的。
双路单极化天线:以双路单极化天线为基准,获得测试中近、中、远点的物理位置为距离分别为与天线相距2.5米、5米、5米再隔一扇门。
双路双极化天线:而近、中、远点参考位置上,双极化天线的RSRP在相同位置上测出的RSRP比双路单极化天线强约5dB,说明双极化天线的增益比双路单极化天线的增益要高。
为获得尽可能接近的比较基准条件,双极化天线测试时信源增加了5dB的衰减。
单通道方式:单通道模式下RRU只有一路输入/输出信号,不同于前面两种2*2MIMO方式中RRU有两路信号输入/输出,结果分析对比时需要注意这个区别。
单通道信号强度介于双路单极化天线和双极化天线之间,相同条件下稍强于双路单极化天线方式。
由于单通道方式没有使用MIMO功能,工作方式不一样,基本指标对比将在双路双极化2*2MIMO和双路单极化2*2MIMO之间的指标进行对比分析。
在测试中,在相同的RSRP下,双路单极化天线和双路双极化天线实现的2*2mimo模式下的RSSI/RSRQ的在远点完全一致,中点只有RSSI相差1dB,RSRQ 相差2dB,在正常波动范围内,指标值基本一致。
6.1.2Average SINR(dB)与RSRQ一样,在数据记录过程中,下行UE接收到的Average SINR是一个波动值,由上表中可以看出,三种天线情况下UE接收到的的Average SINR基本一样。
在近、中点波动范围完全一样,在远点有1~3dB的区间区别,差距不大。
结论:三种天线条件在相同的RSRP下,Average SINR的值基本一致。
6.1.3MCS DL & MCS UL在上行方向,单极2*2和双极2*2方式的调制方式一致,而单通道的方式最差,近点、中点都使用了QPSK方式。
原因分析是单通道方式在基站侧没有了分集接收的效果,相较前两种方式速率效果最差;在下行方向由于在测试终端测试到的下行Average SINR基本一致,三种天线情况在的近、中、远点下行(MCS DL)采用的调制方式一致;6.1.4下载速率:如上面图表所示,在不使用双流传输的方式下,三种天线情况下的速率是基本一样的,相差最大的再中点,但差距也在8%以内,属于合理的波动范围。
这与前面分析的Average SINR和MCS DL指标结果基本一致。
TD-LTE单通道不支持双流传输模式,在开启双流传输模式下,使用2*2的天线方式理论上速率可以达到单通道的2倍。
本次由于设备版本的问题,未能验证使用双流方式的速率差距。
6.1.5上传速率:1. 在上行方向,使用双路单极化2*2方式的效果最好,速率明显高于后两种方式,平均是单通道的2~3倍。
2. 双路单极化2*2与双路双极化2*2相比,在近点处(RSRP>= -80dbm),单极2*2速率约是双极2*2方式的1.08倍,差距不大;而在中、远点处,单极2*2方式明显高于双极2*2,中点处单极2*2速率是双极2*2的2.1倍,远点是1.28倍。
3.原因分析是双路单极化天线的分集接收效果比双路双极化天线的分集效果好,两个分集接收天线端口信号的不相关性决定了双极化天线总的分集效果,但由于双极化天线只使用了一根物理上的天线,分集效果对相隔1.5米的两路单极化天线稍差。
4.单通道方式的上传速率不仅低,而且波动较大,具体见第5章得DU Meter上传下载测试流量记录分析。
6.2 测试结论1.室内双极化天线基本接近双路单极化天线实现2*2MIMO效果。
室内覆盖的一般场强设计都在-85dbm以上,在这个指标下基本就是上述近点的测试指标。
在近点条件下,双极化天线的效果基本与双路单极化天线一样。
室内双极化天线的效果好于单通道覆盖方式,总体来说与双路单极化方式性能较为接近;2.室分双极化天线的接收分集效果目前差于双路单极化天线,这和主设备MIMO 功能实现、双极化天线本身性能都有关系,室内双极化天线存在进一步改进性能的空间;3.本次测试由于没有使用到双流传输,下行的效果测试没有能完全体现出来,室分双极化天线在使用双流数据传输功能下的性能仍有待验证。