3DMIMO低效小区优化思路
大唐移动3D MIMO解决方案
大唐移动3D MIMO解决方案作者：来源：《通信产业报》2016年第24期3D MIMO作为5G Massive MIMO技术应用于4.5G的一个重要特性，具有组网灵活、有效降低选址难度、增强覆盖、降低干扰、提升容量等优点，已经成为4.5G的核心技术。
大唐移动3D MIMO解决方案打破传统天线只能提供水平维度的限制，通过引入二维阵列天线，在水平和垂直两个维度动态调整信号方向，形成信号能量更集中、方向更精准的波束，支持更多用户在相同资源上并行传输。
该方案不仅在架构设计方面充分考虑未来5G发展演进的需求，而且从技术上深层挖掘MIMO多天线技术对于改善移动通信系统整体效率与性能及最终用户体验的巨大潜能，成功突破应用场景限制，可灵活适应于高层楼宇、热点、大型体育场馆等大话务量需求场景。
大唐移动3D MIMO解决方案采用BBU+AAU分布式架构，支持未来5G平滑演进，基带可灵活扩容，天面部署亦面向未来，一步到位。
与传统解决方案相比，大唐移动3D MIMO解决方案具有四大显著优势：一是简化工程部署，由于模块体积小、重量轻，工程部署更加便利；二是方便设备扩容，基带扩容及维护操作主要集中在BBU侧，无需其他天面操作，工程质量可靠性大大提高；三是增强协同能力，站内三个扇区共享一个BBU，能够轻松实现站内干扰协同和载波聚合等，小区间协同能力得到显著增强；四是适配未来演进，射频与天面部署考虑未来发展，一次性完成，后续版本升级及向5G演进只需在BBU侧操作，无需进行天面操作。
大唐移动3D MIMO解决方案采用128大规模阵列天线，支持64通道，目前最大可支持16流数据并行进行传输。
由于天线数目增多，各UE的信道逐渐趋向于正交，用户间的干扰逐渐减少甚至趋于消失，由此带来的巨大的天线阵列增益将有效提升每个用户的信噪比，可在相同的时频资源上支持更多用户进行数据传输，从而显著提升小区的平均频谱效率，并有效提升网络能力，使得应用场景也更加灵活。
3D MIMO天线权值优化工具
1
3D-MIMO天线覆盖影响分析
3D-MIMO天线参数配置对网络的主要影响因素：
天线参数 水平半功率角 垂直半功率角
天线增益
下倾角
影响指标
备注
水平覆盖范围，及天线增益
可优化调整
垂直覆盖范围，天线增益及主瓣落地点
可优化调整
整体覆盖范围
取决于水平半功率角和垂直 半功率角
• 开发自动化天线权值优化工具，要需解决4个方面的问题： 1）网络覆盖现状的准确评估。 2）网络的用户分布和业务分布的准确评估 3）天线权值调整后小区的覆盖变化评估 4）天线权值调整后小区话务吸收变化评估
• 为了解决上述4个问题，系统的主要处理流程如右图所示。 • 进行天线权值寻优计算，权值组合多，计算量大，可以采用遗传算
水平半功率角:65-90; 垂直半功率 角:8-17;
95804
水平半功率角:65-90; 垂直半功率 角:8-17;
579924
水平半功率角:65-90; 垂直半功率 角:8-17;
方向角:130-135; 电子下倾角:6-0; 水 平半功率角:65-90;
43433 824178 105018
1133694 143143 137404 822620 70530 1173697 188757
电子下倾角:6-0;水平半功率角:65-90; 95804
150645
方向角:130-135; 电子下倾角:6-0; 水 平半功率角:65-90;
方向角:260-265; 电子下倾角:6-0； 水平半功率角:65-90;
579924 43433 824178
964130 78246 1381779
5G反开3DMIMO(AAU供电不足)导致LTE下载速率异常分析优化报告
“深圳西丽RD-HLH-3”小区下载速率异常分析优化报告目录一、问题背景 (2)二、5G反向3DMIMO相关知识补充 (2)三、问题分析 (5)四、优化方案 (6)五、调整措施 (6)六、实施效果 (6)七、经验总结 (7)一、问题背景用户感知投诉跟踪，10月24日4G用户投诉占用“深圳西丽RD-HLH-3”小区存在无法接入网络、能上网但下载速率严重偏低的问题。
后台问题小区“下载感知速率”指标为0.50Mbps，投诉现场测试，确实存在测试终端占用“深圳西丽RD-HLH-3”小区无法上网问题。
问题小区后台速率指标：详细现场测试截图如下：二、5G反向3DMIMO相关知识补充结合本案例分析需要，以下对“5G相比4G的网络结构变化”、“2G/4G/5G 基站及天馈线设备”以及“反向3DMIMO站点”的相关内容进行补充，方便大家对本案例内容的理解。
◆5G相比4G的网络结构变化✧5G为满足多业务需求，同时根据是否处理实时业务，需要将原有的BBU 拆分为CU和DU。
原BBU的非实时部分将分割出来，重新定义为CU（集中单元），负责处理非实时协议和服务；BBU处理物理层协议和实时服务的功能重新定义为DU（分布单元），负责处理时延敏感的底层信息。
✧5G基站工作频段更高，带来天线尺寸的减小，对散热、干扰等性能要求更高。
同时为了减小馈线损耗，振子和RRU集成在一起形成有源天线产品（AAU）。
5G天线结构变化125G天线结构变化◆2G/4G/5G基站及天馈线设备2G和4G主设备及天线5G需新增PTN+BBU+AAU，AAU约45kg, 使用AAU需要解决通信车支撑杆的承重问题。
其次每台AAU功耗约1500W，三台AAU约4500W，4G系统设备还需独立运作。
反向3DMIMO介绍5G基站支持160M带宽（5G使用100M+4G使用60M），在开通5G基础上通过增加TDD板卡开通3DMIMO 4G站点。
几款华为使用的5G AAU截图如下：备注：“东莞南城胜和广场二RD-HLH”属于使用5G AAU资源，反向开通的LTE 3DMIMO站点。
3D—MIMO技术应用方案
3D—MIMO技术应用方案作者：许婷君来源：《现代信息科技》2017年第02期摘要：本文从LTE网络需求出发，介绍了3D-MIMO方案原理，并对3D-MIMO应用场景进行了分析，通过对3D-MIMO站点的规划应用测试，阐明了3D-MIMO技术优势。
关键词：3D-MIMO；BBU；RRU；波束赋型中图分类号：TN929.5 文献标识码：A 文章编号：2096-4706（2017）03-0042-033D-MIMO Technology Application SchemeXU Tingjun（China Mobile Communication Group Design Institute Co Ltd.，Xi’an 710077，China）Abstract： In this paper， starting from the demand of LTE network， the principle of 3D-MIMO scheme is introduced，and 3D-MIMO application scenarios are analyzed， through the 3D-MIMO site planning， application and testing， to clarify the advantages of 3D-MIMO technology.Keywords： 3D-MIMO； BBU； RRU； beamforming0 引言在科技飞速发展的今天，各种新兴的应用技术出现在人们的日常生活中，无线数据业务的需求也随之大幅度提升，那么无线接入需要怎么做才能更好的适应当前网络的发展。
频谱资源的限制，要求人们去探索新技术提高频谱效率，多天的3D-MIMO技术作为未来5G的关键技术可以缓解数据业务增长给5G网络带来的压力。
本文从LTE网络需求出发，介绍了3D-MIMO方案原理，并对3D-MIMO应用场景进行了分析，通过对3D-MIMO站点的规划应用测试，阐明了3D-MIMO技术优势。
3D-MIMO权值优化工具V1.0-202004
5 3D MIMO连片权值优化5.2 基于MR统计的优化5.2.1算法流程3D-MIMO 小区的建设，目的是吸收更多的话务，解决话务热点的容量问题。
可以通过对3D-MIMO小区天线权值的优化，调整小区的覆盖区域，使小区主要覆盖高话务区域。
因此，开发自动化天线权值优化工具，要需解决4个方面的问题：1）网络覆盖现状、用户分布和业务分布的准确评估；2）小区覆盖场景的评估；3）天线权值调整后小区的覆盖变化评估；4）天线权值调整后小区话务吸收变化评估。
MR数据来自于业务过程中的测量信息，反映了用户和业务的分布，可以用来解决上述四个问题。
基于MR数据进行3DMIMO连片区域权值优化的总体流程如下图所示：图5-1 3D MIMO权值连片优化总体流程图5.2.2 话务地图构建准确的话务地图构建，是掌握网络话务分布及话务热点、指导权值优化的基础。
目前，中国移动各省都建设了MR+OTT集中分析平台，可以利用高精度的定MR数据和MDT数据，实现精准的网络覆盖评估、用户及业务分布评估。
话务地图的计算方法为：1）加载小区性能统计数据，读取ECI、上行吞吐量、下行吞吐量等流量指标数据，跟MR 栅格进行关联，将小区上下行吞吐量按照栅格采样点数加权分摊到各个栅格，形成栅格级的小区流量统计。
2）直接利用MDT的M4上行/下行吞吐量测量，形成栅格级的小区流量统计。
流量地图的输出结果格式：表5-1 流量地图输出格式对计算后的流量地图按照流量多少进行Gis渲染，可以直观的看出网络的话务热点区域。
图5-2 流量地图GIS渲染图5.2.3 小区场景识别根据MR、MDT小区栅格数据，计算3D-MIMO小区是否覆盖高层楼宇、水平话务分布是否集中、是否远端覆盖，将小区划分为特高楼、普通高楼、广覆盖话务集中、广覆盖话务分散、广覆盖远端场景、普通覆盖等6种场景。
对全网所有现网3DMIMO小区进行场景识别，归类到6种覆盖场景，并按照上下行流量、PRB利用率、RRC平均连接数、MR覆盖率对小区进行综合评分，取每种场景排名TOP20%小区的权值方案进行计数，取数量最多的两种权值设置作为本场景推荐和备选的权值设置。
中国移动高流量小区优化指导意见
高流量小区优化指导意见说明（1）FDD扩容标准（2）容量健康度体系指标及目标（3）负载均衡标准及策略（4）现网挖潜策略研究研究及要求（5）热点区域承载策略研究及要求（6）载波自动调度相关策略及要求（7）扩容优先级策略（8）工作流程与要求1.背景1.当前背景19年4G流量预计将翻倍，全网及热点区域负荷将进一步抬升，各省要坚持能力适配与资源挖潜并重、动态优化与端到端感知提升并重、市场联动与计划建设协同并重，深入落实三步十二式扩容法，全力保障领先优势，有效支撑市场发展。
现针对目前情况，完善面向高流量问题的扩容优化体系，提升现网及未来容量受限问题解决成效，确保网络性能和用户感知。
2.工作会要求19年网络工作会中关于应对高流量的具体内容与要求如下：3.网优指导意见要求19年中国移动网络优化指导意见中，关于容量部分相关要求如下：（1）完善扩容优化体系。
请各省协助总部完善《高流量小区优化指导意见》，确保4G高负荷待扩容小区占比低于0.5%，实现月度解决率>50%、年度解决率>90%的目标。
（2）加强流程与手段建设。
深入落实三步十二式扩容法，建立分厂家、分硬件、分频段的菜单式方案库，实现一键式快速扩容；请山东、浙江、福建、江西、江苏等公司，协助总部完成容量预警管控平台试点自主开发与部署推广，实现容量问题的全线上、高效率解决。
（3）加强网络软硬资源挖潜。
请江苏、浙江、四川、重庆、云南、安徽、广西、山西、河南等公司，6月底前试点实现软硬件资源充分挖潜，一是载波自动调度覆盖全省、全厂家、全站型，实现能调尽调，有效解决潮汐小区高负荷，二是加强零流量、低流量小区整治，研究制定硬件拆闲补忙策略，做好TDD及FDD负载均衡与精细优化，最大化资源使用效率。
（4）提升热点区域承载能力。
请浙江、广东、江苏、陕西、山东、上海、北京、安徽、湖南等公司，针对高校、商业中心等热点区域，9月底前完成热点区域网络承载策略研究与试点，综合应用超密组网、WIFI分流、流动基站、一体化皮站、FDD六扇区、4/5G协同等技术提升网络承载能力。
3D-MIMO权值优化提升感知
3D-MIMO权值优化提升感知关键词：3D-MIMO权值、高负荷、释放流量、提升感知、电下倾调整（一）问题描述为持续压降高负荷与弱覆盖，在资源有限及降本增效，且目前网络部署3D-MIMO小区占比持续提升的背景下，昭通公司积极探索各类解决方案，为了实现3D-MIMO小区发挥最大能效、释放流量、提升覆盖，且可取代部分天工上站调整天线的工作进行3D-MIMO 权值特性参数优化。
（二）处理过程随着网络的发展，部分场景中由于天面空间的原因导致天线挂高不合适、方位角未能有效对准业务集中区域等原因，可能会造成3D-MIMO小区覆盖不合理，进而导致3D-MIMO 未能有效吸收区域内的业务，或者出现扇区内频段间不均衡，大量客户占用普通小区，客户感知差。
基于以上考虑，昭通分公司根据周粒度自忙时指标梳理出3D-MIMO存在业务吸收不足和不均小区，将这些小区认定为可通过调整3D-MIMO权值提升业务吸收率、改善用户感知的潜在目标。
（三）原因昭通3D-MIMO存在业务吸收不足和不均小区，将这些小区认定为可通过调整3D-MIMO权值提升业务吸收率、改善用户感知的潜在目标。
昭通梳理全网935个3D-MIMO小区为默认权值配置，703个3D-MIMO小区权值覆盖配置不合理，可部分取代天工上站调整天线的工作，利用特性参数优化提升LTE无线容量、业务吸收，释放流量、改善用户感知。
3D-MIMO在宏站覆盖场景中上下行感知速率最高，下行自忙时感知速率达到了10.36 Mbps，而上行自忙时感知速率也达到了4.29Mbps。
按照利用率区间分析普通小区和3D-MIMO宏站小区感知速率情况如下，在利用率低于90%的情况下，3D-MIMO小区用户的感知都明显优于常规小区：（四）解决方案为响应集团号召持续降本增效，使用3D-MIMO权值参数优化提升LTE无线容量、业务吸收，释放流量、改善用户感知。
3D-MIMO的权值优化需要根据无线覆盖区域内空间特征、用户分布，以及话务特征，充分发挥Massive MIMO小区的波束赋形能力，动态调整天线权值，实现3D-MIMO小区覆盖与业务分布情况的动态匹配，充分吸收业务。
3D MIMO多小区多用户系统基于QBFO算法的垂直波束下倾角优化
文章编号：１００３－０５３０（２０１８）０５－０５２３－０８
Ｖｏｌ．３４ Ｎｏ．５ Ｍａｙ２０１８
３ＤＭＩＭＯ多小区多用户系统基于 ＱＢＦＯ算法的 垂直波束下倾角优化
帅 杨 李 汀 李 飞
（南京邮电大学通信与信息工程学院，江苏南京 ２１０００３）
１ 引言
随着互联网的蓬勃发展和用户需求的进一步 提高，人们对通信质量有了更高的要求。在此环境 下通信技术近年来取得了诸多突破，多输入多输出 （ＭｕｌｔｉｐｌｅＩｎｐｕｔＭｕｌｔｉｐｌｅＯｕｔｐｕｔ，ＭＩＭＯ）技 术 则 是 近
年来现代通信中重大技术突破之一。 ＭＩＭＯ在收发 两 端 可 以 提 供 阵 列 增 益，空 间 复
用增益，分集增益和降低干扰的能力［１］。因此，ＭＩ ＭＯ技术现已 成 为 无 线 通 信 中 的 关 键 性 技 术，但 是 在文献［２］中指出在一个存在邻小区同频干扰的通 信环境中，ＭＩＭＯ系统的频谱效率会急剧降低，在某
收稿日期：２０１７－０９－２８；修回日期：２０１８－０２－２７ 基金项目：国家自然科学基金（６１４７１２００，６１７７１２５４）；江苏省自然科学基金（ＢＫ２０１４０８８１）；南京邮电大学横向项目（２０１６外 ７１）
ＤｏｗｎｔｉｌｔＯｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎＢａｓｅｄｏｎＱＢＦＯ Ａｌｇｏｒｉｔｈｍ ｗｉｔｈＶｅｒｔｉｃａｌ Ｂｅａｍｆｏｒｍｉｎｇｆｏｒ３ＤＭＩＭＯ ＭｕｌｔｉＣｅｌｌＭｕｌｔｉＵｓｅｒＳｙｓｔｅｍｓ
ＳＨＵＡＩＹａｎｇ ＬＩＴｉｎｇ ＬＩＦｅｉ
（ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＴｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎａｎｄＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＮａｎｊｉｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＰｏｓｔｓａｎｄ Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ，Ｎａｎｊｉｎｇ，Ｊｉａｎｇｓｕ２１０００３，Ｃｈｉｎａ）
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1、案例背景
集团通报3DMIMO单小区忙时下行平均吞吐量<5GB占比52.9%，不合理站点占比22.57%排名倒数。
根据集团标准对全省3DMIMO 低效小区分析，用户少、容量低导致低效占比59.34%，需通过优化解决低效问题占比40.66%。
2、通报标准
2.1、通报3DMIMO低效标准
低效小区：3DMIMO单小区忙时下行平均吞吐量<5GB（周平均）
不合理站点：站内所有小区都为低效小区，定为不合理站点。
3、低效小区优化建议
3.1、低效小区优化思维导图
3.2、优化处理
同方向存在可分流小区时，3DMIMO小区按照参数优化、权值优化、RF优化进行分流，吸纳用户承载容量。
3.2.1、参数优化指导建议
（1）故障核查：核查是否存在影响业务告警。
（2）基础参数核查：邻区、CIO、重选、切换黑名单等影响用户驻留参数核查。
（3）门限优化：高负荷小区—>3DMIMO参数方案：
3DMIMO—>高负荷小区参数方案：（注3DMIMO到D3 D7 D8为A3事件）
注：3DMIMO事件配置编号：（注3DMIMO到D3 D7 D8 为A3事件）附表为中兴机型极简网络事件配置规则，切换事件测量配置号=对应索引号+ci：
举例：小区CGI: 460-00-12345-129则对应A1:10000+129=10129，
A2:20000+129=20129.
3.2.2、权值优化指导建议
3.2.2.1、3DMIMO权值场景优化建议
主要需要区分：低层楼宇场景、中层楼宇场景及普通场景、高层楼宇场景
低层楼宇场景定义：7层以下建筑密集区域，如：城中村、车站码头、低层商业街、农村居民区及广场场景、大型场馆、展览馆、比赛中心，建筑较低。
中层楼宇场景及普通场景定义：如：7-12层建筑，如中低层居民小区等。
高层居民区写字楼定义：12层以上建筑，如大型CBD、多栋高层居住小区、独栋高层小区等。
3.2.2.2、3DMIMO权值场景优化方案设置
3DMIMO权值电子下倾角与电子方位角调整方式机械参数设置原理一致，根据实际覆盖情况进行优化调整，3DMIMO尤其是64T64R 天线在权值优化上效果明显，在普通4G的基础上引入权值优化调整，已现场试点各个场景最优权值设置方案，分场景进行调整设置。
华为机型权值设置建议如下（标绿为最优方案）：
华为机型命令：MOD BFANT对应参数：COVERAGESCENARIO
中兴机型权值设置建议如下：（中兴机型修改需要关闭标准权值配置模式）
4G网管操作截图：
5G网管操作截图：
3.2.3、RF优化指导建议
目前45G共AAU开通，为了保障5G网络结构，3DMIMO优先调整权值；仍然不均衡的现场结合5G情况进行AAU机械下倾角及方位角调整。
3.3、低效拆闲
3.3.1、3DMIMO拆闲标准
（1）针对3DMIMO同覆盖方向有F频或FDD的小区，连续14天自忙时上下行流量同时满足以下条件可拆闲，同覆盖方向仅有3DMIMO小区，不可拆闲；
（2）（扇区的上行流量）<（扇区的F频+FDD小区触发集团高负荷标准的上行流量）且（扇区的下行流量）<（扇区的F频+FDD小区触发集团高负荷标准的下行流量）。
3.3.2、3DMIMO等效计算
按照拆除3DMIMO后，上下行流量等效分配给同扇区的其他载波，分别计数每个扇区可容纳的上、下行流量，若每个扇区上、下行流量均未达到触发高负荷的标准，可拆闲3DMIMO。
拆闲频点优先级：RRU多载波情况下，D1>D2>D8>D7>D3
3.3.3、不满足拆闲且扇区忙时平均总流量<5GB处理思路
对扇区不满足拆闲且扇区总流量<5GB分析，TOP组网场景为D3; F1;或
D3;F1;FDD900场景。
可评估扩容F2和A或搬迁D补充容量，评估是否满足容量需求。
满足需求后对3DMIMO减容。
3.3.4、道路覆盖层3D拆闲思路
对基础覆盖的3D小区，拆闲后搬迁D频段小区作为覆盖补充。
4、拆闲补忙优化
3DMIMO扩容载波顺序：由D3->D7->D8依次扩容，扩容小区License与普通
4G宏站Licese可通用。
3DMIMO扩容四步法：按照软扩->站内拆闲扩容->对调板卡扩容->拆闲补忙扩容的顺序扩容3DMIMO，节约现网资源。
4.1、3DMIMO 拆闲补忙标准
（1）拆闲标准：见本文3.3.章节.低效拆闲标准及评估
（2）补忙标准：该站址已开通5G站点未反开3D或已反开3D的板卡不支持扩容多个载波，且该站址高负荷情况较严重，无优化扩容空间和其他规划站点。
4.2、3DMIMO站内拆闲扩容
在保证覆盖和容量的前提下，站内可以减容较闲的扇区中3D小区拆闲，扩容较忙的扇区。
例1：整扇区拆闲，S222站型第2扇区存在FDD1800/F频（即拆闲后容量满足且有覆盖层），可以将该3D站点拆闲扩容为S303。
例2：S222站型第2扇区无FDD1800/F频（即拆闲后容量不满足或无覆盖层），或站内只有1个载波补忙需求，可以将该3D站点拆闲扩容为S312。
4.3、3DMIMO对调板卡扩容
3DMIMO目前可直接扩容（基带板支持）和站内拆闲（拆闲共址其他扇区）的均为软扩、站间板卡互换（3载频基带板与6载频基带板卡互换）需上站处理的为硬扩。
4.4、3DMIMO 整站拆闲扩容
即整站低效满足拆闲标准，搬迁到高价值区域作为容量补充。
4.5、华为机型板卡及光口情况
基带板卡支持情况：
华为一二三期板卡可以互相支持, 需要注意只支持32TR 的板卡不支持64TR 的站点。
光口情况：华为5G 反开3D 从S111 扩容成S333 不需要新增光纤。
4. 6、中兴机型板卡及光口情况
基带板卡支持情况：（共框站点基带板卡与不共框基带板卡不能混用，主要是5G 一期及以前板卡与5G二期不能混用）
光口情况：
45G不共框：主要是中兴5G一期及以前的站点，扩容一个小区需要新增一对光纤，需新增25G光模块，板卡类型主要为BPQ3B，考虑到后期会改造为45G共框站点，目前暂不扩容。
45G共框：主要是5G二期以后反开的3D站点，一对光纤可支持3个小区，例如：S111扩容成S333不需要新增光模块、光纤。
5、权值验证案例
5.1、权值类型介绍
华为现网3DMIMO共华为12个权值类型，本次验证主要针对宏站城区场景进行验证，为避免调整权值引起覆盖空洞问题，故验证时未考虑水平波宽小于65°的权值。
5.2、权值方案实施
分场景3DMIMO权值现场验证，其中低层高负荷场景（7层以下）验证最优权值（水平90, 垂直8）；中层高负荷场景（7-13 层）最优权值（水平90, 垂直13），高层高负荷场景（13层以上）最优权值（水平65, 垂直13）。
现场验证情况：
通过现场测试验证，不同权值对覆盖的整体效果，评估最优权值设置方案。
5.3、分流效果评估
分场景权值方案调整后，用户数和流量明显提升，分流效果明显。