精品案例南京创新MASSIVE MIMO容量解决方案及实现重点推荐Word下载.docx
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水平波宽(°
65º
±
5º
垂直波宽(°
≥8°
垂直倾角范围(°
-2~8度
上副瓣抑制(dB)
≥16
水平+/-60度增益下降(dB)
12±
3dB
前后比(dB)
≥30dB
下倾角精度(°
+/-1°
业务波束
增益(波束指向:
水平:
0°
,垂直3°
24dBi
水平波宽(波束指向:
水平0°
垂直3)
≤13°
垂直波宽(波束指向:
垂直3°
≤9°
3)AAU5271场景参数配置:
支持权值场景13种配置,前期根据新街口的实际覆盖场景,采用权值为优化后的SCENARIO_6,对应的水平波宽65°
,垂直波宽17°
。
覆盖场景
水平波宽
垂直波宽
SCENARIO_1
90°
8°
SCENARIO_2
65°
SCENARIO_3
45°
SCENARIO_4
25°
SCENARIO_5
17°
SCENARIO_6
SCENARIO_7
SCENARIO_8
SCENARIO_9
15°
SCENARIO_10
35°
SCENARIO_11
SCENARIO_12
SCENARIO_13
2站点选取情况及原则
MASSIVEMIMO试点马钢大酒店站点规划方位角为140°
,主要覆盖正洪街广场步行街,站高约28米,原TDD小区资源PRB利用率高,小区用户数多,忙时平均用户100+,最大用户130+,属于典型的商业区用户密集的大话务场景。
原TDD小区负荷
站点周边环境示意图
经现场勘察,确认场景及环境后,使用MASSIVEMIMO设备AAU5271替换原TDD小区RRU。
3试点基础指标效果评估
3.1覆盖效果对比
开通前后RSRP和SINR对比如下:
MASSIVEMIMO开通前
MASSIVEMIMO开通后
整体覆盖指标对比如下:
区域
平均RSRP(dBm)
平均SINR(dB)
RSRP≥-105dbm的比例
SINR≥-3dbm的比例
覆盖率(RSRP≥-105dBm&
SINR≥-3dB)
新街口-马钢大酒店
-96.37
7.57
67.16%
95.45%
66.93%
-88.02
14.13
90.55%
99.6%
90.09%
理论覆盖增益分析:
普通宏站和MassiveMIMO小区站高、方位角、总下倾角对齐情况下,根据天线增益、馈线损耗计算平均RSRP增益预期。
站点
天线增益
馈线损耗
多天线增益
RS功率
PA/PB
普通宏站(2T2R)
18
-0.5
3
12.2
0:
MassiveMIMO(64T64R)
16
4.9
-3:
1
增益
-2
0.5
15
-7.1
按照前后的参数配置理论计算约为9.4db覆盖增益,与实际测试增益8.35db基本相符。
3.2基础KPI指标对比
开通前后选取小区PRB自忙时指标进行分析,RRC连接建立成功率、重建比、E-RAB掉线率、切换成功率、CQI优良比、PRB利用率指标对比如下,基础KPI指标平稳。
3.3负荷分流对比
3.3.1流量增长分析
选取开通前后最忙时进行流量对比,开通前2T2R小区上行数据总吞吐量0.65GB,下行数据总吞吐量6.18GB,开通后MM小区上行数据总吞吐量1.08GB,下行数据总吞吐量11.91GB,开通MASSIVEMIMO后流量激增,上下行吞吐量分别提升65%和92%。
3.3.2用户数分流效果
选取开通前后最忙时进行用户数对比,开通前2T2R小区最大吸收186个用户,MM开通后最大吸收345个用户,MM小区吸收用户提升85%。
选取开通前后最忙时进行用户数对比,开通前FDD+TDD小区最大吸收355个用户,TDD2T2R小区吸收用户比例52%;
MM开通后FDD+MM小区最大吸收440个用户,MM小区吸收用户比例达到78%。
4MASSIVEMIMO性能与普通站点对比
4.1配对层数情况
MASSIVEMIMO开通后,最忙时配对效果较好,上行最多配对8层,平均配对层数2.0;
下行最多配对11层,平均配对层数1.72。
4.2感知速率对比
对比2T2R及MASSIVEMIMO小区小时级平均用户数及上下行体验速率,MASSIVEMIMO在单小区用户相同量级的情况下,下行用户感知速率平均可提升10Mpbs;
2T2R小区用户数达到150左右时下行感知速率低于10Mbps,上行低于1Mbps,而MASSIVEMIMO小区在用户接近300时下行体验速率仍保持10Mbps左右,上行保持3Mbps以上。
平均用户数达到150时,MASSIVEMIMO小区相对2T2R小区,下行感知速率从9.82Mbps提升到19.75Mbps,提升101%;
上行感知速率从0.42Mbps提升到3.08Mbps,提升633%。
4.3PRB资源利用率对比
对比2T2R及MASSIVEMIMO小区小时级RRC连接用户数及上下行PRB资源利用率,2T2R小区RRC连接用户数达到150时,上下行PRB利用率分别达到84%和51%左右;
MASSIVEMIMO小区在RRC连接用户数同数量条件下,上下行PRB利用率分别为62%和24%左右,上下行RPB资源利用率分别降低22%和27%,有效提升频谱效率。
4.4上行干扰性能对比
对比2T2R及MASSIVEMIMO小区上行干扰指标,2T2R小区RRC连接用户数达到150时,上行干扰达到-96dbm;
MASSIVEMIMO小区在RRC连接用户数同数量条件下,上行干扰为-105dbm,相对2T2R小区上行干扰减小9db。
5MASSIVEMIMOVSFDD覆盖及容量验证测试
5.1测试概述
测试环境:
参数采用商用场景推荐参数进行设置,基于真实商用背景用户条件下开展覆盖和容量测试
测试网络:
FDD1.8G15MHhz,MM2.6G20MHhz
测试方法:
采用T-phone测试手机开展下行FTP业务测试
测试人员:
江苏电信及南京电信开展多用户测试,每个测试人员负责1-2两部测试终端
5.2测试位置选点方法
为确保不同位置的测试用户占用的主波束不一样,以保证实际的配对层数相对比较高。
根据测试点信号质量和波束域冲突的情况,对预备测试点进行二次筛选,确定最终的预备测试点方法如下:
第一步、选出商用场景下RSRP>
-85dBm且SINR>
20dB的测试区域
第二步、针对单用户在核心网建立Traceid信令跟踪,在信令信息中获取测试用户的S-TMSI信息,利用该用户进行区域选点测试验证,记录点的位置和经纬度
第三步、执行DSPUEONLINEINFOMML命令查询用户的主(辅)波束编号和强度,参数名称为:
MainBeamID、MainBeamMainBeamRSRP(dBm)、SecondaryBeamID、SecondaryMainBeamRSRP(dBm)。
记录所有预选测试点的波束域信息:
第四步、将所有测试点的BeamID进行模32运算后进行对比,具有相同MainBeamID的备选测试点相互冲突,同一时刻只能选择其中一个
5.3测试位置最终选择
通过30个位置信号强度及波束ID选择,最终确认本次性能验证测试共计投入16个测试人员地理位置分布如下:
测试位置对应的主波束ID/辅波束ID详细情况如下:
位置编号
主波束ID/辅波束ID
23/22
9
55/23
2
15/47
10
16/8
31/23
11
59/23
4
33/1
12
41/9
5
57/23
13
31/63
6
8/40
14
49/18
7
18/8
25/27
8
2/9
56/48
5.4MMvsFDD覆盖性能
MM小区PCI301,FDD小区PCI277,终端分别锁定band3和band41测试定点位置网络覆盖性能。
单用户定点位置14,测试结果如下:
位置
PCI
RSRP(dbm)
SINR(db)
DLThrouput(Mbps)
277
-76
75
301
-73
22
48
2个用户定点位置分别分布为3和7,测试结果如下
-65
17
52
-60
43
-68
41
26
20
4个用户定点位置分别分布为3、7、12、14,测试结果如下:
27
21
30
-72
-70
25
通过以上4个定点位置的测试,MM小区相对FDD小区覆盖的RSRP存在3db增益,MM小区相对FDD小区的SINR高6.5db(覆盖区域MM和FDD下行干扰情况不一致)。
5.5MMvsFDD下行容量
背景用户:
MM115FDD30
测试8组用户,每个用户两部终端分别锁定band3和band41进行下行FTP业务测试,位置按照位置1至16的奇数位置点分布,实际测试结果如下:
位置1
位置3
位置5
位置7
位置9
位置11
位置13
位置15
总计
Band3
-
83
Band41
28
66
8组用户同时开展FDD和MM的FTP测试,FDD小区下用户测试速率总和为83Mbps,MM的小区下用户速率总和66Mbps。
MM111
16组测试用户,每个用户一步部终端分别锁定band41进行下行FTP业务测试,位置按照位置1至16的位置点分布,实际测试结果如下:
位置2
位置4
位置6
位置8
35
位置10
位置12
位置14
位置16
24
16组测试用户同时在MM小区开展FTP业务测试,MM的小区下用户速率总和为264Mbps。
TDD20Mhz在上下行3:
1,特殊子帧配比10:
2:
2场景下,下行峰值速率97Mbps,FDD15Mhz峰值速率为104Mbps(CFI=2,2T2R)
8组测试用户的情况下,FDD所有用户速率和能够达到峰值速率的82%,MM所有用户速率能够达到峰值速率68%,效率低于FDD小区的效率14pp。
16组测试用户情况下,MM小区所有用户速率能够达到2T2R的TDD小区峰值速率的272%,对比FDD小区峰值速率则为253%。
8组用户测试时刻,后台观测的MM和FDD小区用户数和吞吐量情况如下:
MM的小区用户数:
123
FDD的小区用户数:
38
MM的峰值吞吐量:
168Mbps
FDD的峰值吞吐量:
85Mbps
16组用户测试时刻,后台观测的MM小区的用户数和吞吐量情况如下:
MM的小区总计用户达到127(含16个测试用户)
MM的小区峰值速率到达367Mbps
根据测试时间段的的后台性能指标监控,统计MM的小区速率与MASSIVEMIMO小区平均配对层数的关系如下:
Mbps
6总结
1、实际覆盖提升:
在2T2R和MASSIVEMIMO的功率不对齐情况下,MASSIVEMIMO开通后路面DT测试覆盖提升8.35db;
2、基础性能指标平稳:
RRC连接成功率和切换成功率基本保持平稳,随着小区负荷的提升,重建比有小幅恶化,但小区整体CQI提升4%;
3、流量和用户数提升:
通MASSIVEMIMO后流量激增,上下行吞吐量分别提升65%和92%,吸收用户数提升85%;
4、MIMO性能指标:
最忙时配对层数统计平均值在2左右,最大配对层数为4,相同用户负荷条件时下行感知速率提升101%,上行感知速率提升633%,下行频谱效率提升22%,上行频率效率提升27%,上行干扰降低9db;
5、MMVSFDD覆盖增益验证:
MM小区相对FDD小区覆盖的RSRP存在3db增益,MM小区相对FDD小区的SINR高6.5db(覆盖区域MM和FDD下行干扰情况不一致);
6、MMVSFDD下行容量验证:
商用环境下8组测试用户的情况下,FDD所有用户速率和能够达到峰值速率的82%,MM所有用户速率能够达到峰值速率68%,效率低于FDD小区的效率14pp;
MASSIVEMIMO平均配对层数达到7以上,MASSIVE小区的下行速率可以达到300Mbps以上,为普通2T2R小区3倍以上的效率。