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1、移动3D MIMO技术应用2017年5月2移动3D MIMO技术应用-背景随着4G建设逐步进入瓶颈期，疑难站址逐渐累积增多、高话务场景扩容至极限受到压抑，严重制约着网络发展，客户高层多次提出希望我司创新解决方案在河北落地，支撑网络发展；为了进一步提升4G用户速率同时弥补传统MIMO天线的技术缺陷，本研究采用新型的3D-MIMO技术，通过立体深化覆盖、精准波束降低干扰、空间化提高频谱利用多种方式，实现了提升资源利用率，增强覆盖深度，弱化干扰影响的成效，提升了无线网络速率。重点区域流量容量限制 ：重点区域基站载频 扩容已至极限，临沂部 分高校下行最多4流， 流量爆炸式增长后触碰 容量上限；上行业务
2、需要更高： VoLTE、视频等新市场 诉求正成为主流4G业 务，网络上行能力亟待 改善。站址获取困难：临沂近年来城 市大规模建设导致 关键站址获取困难 且传统设备覆盖能 力不足，影响市场 占有率；投诉集中：高层小区（如 交警职工高层小区 ）无法部署室分， 弱覆盖导致客户集 中投诉。3移动3D MIMO技术应用-原理11、空间立体维度全覆盖3D-MIMO除调节天线水平维度的角度外，大胆尝试并加入了垂直维度的角度机制，从而释放了垂直维度，可以进一步增强空间复用，提升小区容量。这是一点与传统MIMO技术只能进行平面信号传播的巨大区别。波束垂直方向倾角可调3D-MIMO基站与传统基站高层覆盖对比图通过
3、现场覆盖仿真图，可以清晰的感受到，较之传统MIMO基站，1个3D-MIMO基站即可覆盖整栋高楼，这样对于高层覆盖选址难，覆盖范围不足的问题就得到了大大改善，并且可以提高小区边缘业务速率。42、高精波束降低干扰，精准覆盖根据上述公式，天线 N 表示天线阵列单元数，d 表示天线阵列单元间距。可以粗略据算8 天线宏站，其水平方向是 4 列直线阵，波束宽度为 512=25.5。针对3D-MIMO天线，水平方向是 8 列直线阵，波束宽度为 514=12.25。如果垂直方向，3D-MIMO的垂直波束宽度是：51* (10/(7*8)=9.1。所以得出N越大，波束越窄。也就是天线阵列单元数越多，波束越窄。因
4、此3D-MIMO技术通过增加天线数量，使业务波束变窄，波束能量更集中，从而增强业务性能。3D-MIMO波束变窄示意图相比较普通宏站赋型波束宽，易对邻区UE产生干扰，3D-MIMO技术可以高精三维波束，波束宽度降低一半，降低干扰。并且3D-MIMO基站利用高精的波束可以实现精准覆盖，通过智能权值来分区并精准覆盖场馆，可降低小区间干扰，同时节省站点数量，降低投资，能够全方位立体的追踪用户位置，实现VIP区域重点保护，VIP用户精准保护。移动3D MIMO技术应用-原理53、高效空分提升频谱效率由于波束的窄化，同样的空间资源下，使得空间复用更见容易，可以服用的流数也随之增 多，小区容量得以提升。相比
5、较普通宏站提供的下行2流空分复用，和1UL：3DL的上行配比，3D-MIMO可以提 供下行8-16流的空分复用，上行4-8流的空分复用。在于普通宏站相同的覆盖半径的情况下，3D-MIMO基站可以提供之前3-5倍的容量。完 全可以满足热点区域的大容量业务需求。3D-MIMO 空分复用增强示意图上下行空分复用全面提升普通基站提供2流空分复用3DMIMO实现8-16流 空分复用128阵子64通道实现 上行4-8流空分复用现网配置，上行容量 存在瓶颈移动3D MIMO技术应用-原理6移动3D MIMO技术应用-应用场景大型场馆CBD场景高楼场景密集城区大规模天线阵列SU BF、 MU BF、3D MI
6、MO，带来 容量提升和高楼覆盖增强3D 波束赋形，增强高楼 深度覆盖，大幅提升边 缘体验16流多用户复用，大幅 提升网络容量精确地用户级赋形波束及 跟踪，有效的干扰控制73D-MIMO站点典型配置介绍举例：兰山邮电技校3DMIMO站点配置：1* 主控+2*基带板，1根光纤配置三载波AAU5270e规格简介参数 规格频段25752635MHz发射功率150W通道数64TRX载波与带宽60MHz，3*20M输入电源DC -48V外部接口1、2*QSFP接口（2*100G，2*40G) 2、1*DC电源接口 3、1*PLC接口BBU类型要求BBU3910主控板类型要 求UMPTe基带板类型要 求UB
7、BPem（规格：2*20M ,64T64R，不支持N+M）传输要求10GECPRI光模块类 型要求40G或100G基带板槽位要 求即Slot4Slot2Slot5Slot1Slot0BBU电源板必须满配2pcs UPEUd83D-MIMO站点开通情况覆盖 场景场景 属性高校大话务场景(中包业务模型)高楼场景（3D 覆盖） 临沂 3D-MIMO已完成1个站点2个覆盖场景的建设：已开通临沂技师学院（校园）、交警支队家属院（高楼）待开通验证。临沂技师学院交警支队家属院3D-MIMO模块3D-MIMO模块93D-MIMO站点介绍 兰山邮电技校3D-MIMO站点位于蒙特梭利幼儿园校旁铁塔，站高约40m，
8、与8T小区共站址 。 兰山邮电技校3D-MIMO扇区主要覆盖临沂技师学院的学生宿舍楼、餐厅，忙时D1用户100+ ，D2用户120； 属于典型的校园用户密集的大话务场景。使用3D-MIMO的D1频点1个载波替换原8T8R站点 D1&D2频点2个载波。 8T和3D-MIMO站址/覆盖示意D2F1D1 3DMIM O-D1F18T D频段3D-MIMO使用3D-MIMO的1个载波替换8T8R 2个载波10邮电技校 3D-MIMO忙时PRB利用率和用户数3DMIMO小区和同方向D1+D2小区晚忙时PRB利用率和用户数 小区平均用户数： 兰山邮电技校3DMIMO小区和同方向D1+D2小区晚忙时平均用户
9、数增加约2倍 忙时上/下行PRB利用率：上行平均PRB利用率和下行平均PRB利用率分别降低了22.44个百分点和9.27个百分点。11邮电技校 3D-MIMO忙时流量和小区上下行速率3DMIMO小区和同方向D1+D2小区晚忙时流量和小区上、下行频谱效率 忙时流量：对比兰山邮电技校3DMIMO小区和同方向D1+D2小区晚忙时流量增加约134%， 小区频谱效率：小区下行频谱效率提升58.47 %，小区上行频谱效率提升125.49%12邮电技校 3D-MIMO忙时平均信道质量CQI采用CQI=7的比例来衡量网络覆盖水平， CQ平均值直接反映用户所在位置的 SINR的好坏。 CQI大于等于7的比例：对比兰山邮电技校3DMIMO小区和同方向D1+D2小区提升4.85%； CQI平均值：对比兰山邮电技校3DMIMO小区比同方向D1+D2小区提升1.88谢谢！
