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1、移动3D MIMO技术应用,2017年5月,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；上行业务需要
2、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。,移动3D MIMO技术应用-原理,1,1、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,通过现场覆盖仿真图，
3、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。,2、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。因此3D-MIMO
4、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,3、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。,相比较普通宏
5、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,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
6、MIMO，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,3D-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,3D-MIMO站点开通情况,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,3D-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
7、旁铁塔，站高约40m，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,D2,F1,D1,3DMIMO-D1,F1,8T D频段,3D-MIMO,使用3D-MIMO的1个载波替换8T8R 2个载波,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+
8、D2小区晚忙时平均用户数增加约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。,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%,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！,
