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5G自定义波束在深度覆盖场景中的应用研究
 
 
摘要：深度覆盖问题一直是网络优化的痛点，本文在5G自定义波束能灵活实现子波束级权值设置的基础上，研究探索一套能解决深度覆盖问题权值波束方案，提升5G深度覆盖场景网络质量。
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5G自定义波束在深度覆盖场景中的应用研究
 
 
摘要：深度覆盖问题一直是网络优化的痛点，本文在5G自定义波束能灵活实现子波束级权值设置的基础上，研究探索一套能解决深度覆盖问题权值波束方案，提升5G深度覆盖场景网络质量。
关键词：SSB 自定义波束;Massive MIMO;深度覆盖
1引言
Massive MIMO可以大幅度提升单站的容量和覆盖能力，解决运营商在同城竞争中面临的站址紧张、建站难、深度覆盖难等痛点，同时大幅度提升单用户流量满足终端用户对不同业务极致体验的诉求。本文通过合适的波束权值优化方案，可以有效提升5G室内深度覆盖水平，优化用户体验。
2Massive MIMO 定义
Massive MIMO是LTE向5G演进的一项关键空口技术，它使用大规模阵列天线，增加了垂直维度和水平维度能力，实现了三维精准波束赋形和多流多用户资源复用，大幅度提升容量，增强了立体覆盖。

MIMO技术最早是由马可尼（Marconi）于20世纪初提出的抑制信道衰落的多天线信息传递技术。MIMO技术利用了空间维度资源，发射端和接收端分别设置多个天线，从而实现多路数据同时接收或发射。

Massive MIMO相对于传统MIMO能够有效提升性能的最重要关键技术就是大规模阵列天线。Massive MIMO通过在基站端放置大规模天线阵列，理论上，当M 趋于无穷时，空间分开的不同用户的矢量信道将趋于正交，这样同小区用户间干扰被消除，简单的MRC算法即可达到最优，同时，由多天线形成的极窄波束的分辨率将高于产生小尺度瑞利衰落的多径尺度，因而小尺度衰落几乎被消除。

阵子数是影响Massive MIMO性能的一个关键点，阵子数越多，波束越窄，能力就越集中，垂直面天线达到2T以上即可实现3G的赋形增益，天线数越多，增益越高。但是，Massive MIMO的阵子数不一定等于天线数，可以通过1驱N的方式，增加更多阵子数，从而提升Massive MIMO的增益。
3波束赋形

发射信号经过加权后，形成了指向UE的窄带波束，这就是波束赋形（beamforming，简称“BF”）。NR Sub6G多天线下行各信道默认支持自适应三维波束赋形，开通3D-BF特性后，窄波束在水平方向和垂直方向都能随着目标UE的位置进行调整可以形成更窄的波束，精准的指向用户，提升覆盖性能。

关于波束赋形的基本原理，可以首先考虑自由空间中电磁波的远场辐射情况。
（1）当只存在单个天线振子时，以同极化方向从各个角度对电场振幅进行观测时，信号是各向同性衰减的，即不存在方向选择性。
（2）如果增加一个同极化方向的振子，且两个振子处于同一位置时，即使两个天线发射信号可能存在一定的相差，但从任何角度观测，两列波的相差并不随观测角度的变化而发生变化，因此信号仍然不存在方向选择性。
（3）如果增加一个同极化方向的振子，且两个振子保持一定间隔，则两列波之