3D-MIMO是LTE-Advanced多天線技術(shù)后續(xù)演進(jìn)的重要技術(shù)方向，也是5G的關(guān)鍵技術(shù)之一。相比普通智能天線只能在水平方向改變波束的指向，3D-MIMO天線可以在水平和垂直2個(gè)方向?qū)崿F(xiàn)靈活的波束方向調(diào)整，是解決城市高層樓宇網(wǎng)絡(luò)覆蓋和容量的有效手段之一，并為提升小區(qū)速率提供全新的解決辦法。

2013年大唐移動(dòng)、中國移動(dòng)、國信天線聯(lián)合啟動(dòng)了3D-MIMO樣機(jī)的合作開發(fā)工作，于2014年1月推出了首臺(tái)3D-MIMO樣機(jī)，并于2014年9月率先進(jìn)行了外場(chǎng)測(cè)試。該樣機(jī)工作頻段覆蓋2.575GHz-2.635GHz，共有64個(gè)天線單元，各天線單元可以獨(dú)立控制，支持三維智能波束賦形。

聯(lián)合項(xiàng)目組針對(duì)3D-MIMO樣機(jī)進(jìn)行了一系列嚴(yán)格而縝密的測(cè)試。2014年1月，聯(lián)合項(xiàng)目組完成了基站樣機(jī)64通道的校準(zhǔn)算法研發(fā)，實(shí)現(xiàn)了64通道的幅相一致性。2014年7月，聯(lián)合項(xiàng)目組在天線暗室環(huán)境完成了3D-MIMO樣機(jī)的室內(nèi)測(cè)試，廣播波束和用戶波束的各項(xiàng)指標(biāo)測(cè)試結(jié)果均滿足預(yù)期產(chǎn)品指標(biāo)要求。2014年9月，在中國移動(dòng)研究院外場(chǎng)試驗(yàn)環(huán)境下，聯(lián)合項(xiàng)目組開展了與普通8天線的對(duì)比測(cè)試試驗(yàn)，初步試驗(yàn)結(jié)果顯示，在發(fā)射功率相等的情況下，3D-MIMO天線優(yōu)勢(shì)明顯。

3D-MIMO技術(shù)是高層樓宇覆蓋和提升小區(qū)速率的重要手段

在當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)建設(shè)階段，影響TD-LTE室內(nèi)深度覆蓋的因素有很多，也產(chǎn)生了不同的解決方案。對(duì)于大型寫字樓、商場(chǎng)、酒店等封閉度較高的區(qū)域，樓體較厚，采用建設(shè)室分系統(tǒng)或布放小基站的方式比較合適；而對(duì)于居民樓等樓體較薄的樓宇，采用室外覆蓋室內(nèi)的方式較為合適，且更加經(jīng)濟(jì)。

從室外站點(diǎn)覆蓋高層樓宇時(shí)，傳統(tǒng)的8單元智能天線陣的垂直面掃描寬度較窄，只有6~10度，往往需要部署2個(gè)及以上的天線點(diǎn)位，才能實(shí)現(xiàn)整座樓宇的覆蓋。由大唐移動(dòng)聯(lián)合中國移動(dòng)、國信天線推出的3D-MIMO天線的垂直面掃描寬度可達(dá)60度，這意味著只利用1個(gè)天線點(diǎn)就可實(shí)現(xiàn)對(duì)城市典型高層樓宇的覆蓋。同時(shí)，可充分利用3維波束的特點(diǎn)，兼顧對(duì)周邊道路的覆蓋，不但可提升部署效率，還能夠大大降低站點(diǎn)建設(shè)和運(yùn)維成本。同時(shí)，由于一面天線對(duì)應(yīng)一個(gè)邏輯小區(qū)，當(dāng)用戶在室內(nèi)、室內(nèi)外間移動(dòng)時(shí)不會(huì)發(fā)生切換，減少了掉話概率。此外，由于該3D-MIMO天線垂直面用戶波束寬度只有不到10度，因此可以充分利用細(xì)窄的垂直面波束來實(shí)現(xiàn)樓層間的多用戶MIMO，大幅提升小區(qū)整體吞吐量。

深入布局MIMO多天線領(lǐng)域，率先發(fā)布3D-MIMO樣機(jī)

大唐移動(dòng)在LTE多天線技術(shù)領(lǐng)域具有長期持續(xù)的積累，并對(duì)未來演進(jìn)技術(shù)包括3D-MIMO、MassiveMIMO等進(jìn)行了前沿布局。

2010年3月，由大唐移動(dòng)和中國移動(dòng)等國內(nèi)產(chǎn)業(yè)界共同推動(dòng)的雙流波束賦形技術(shù)被寫入3GPP LTE技術(shù)規(guī)范Rel-9版本中。經(jīng)過隨后多年的現(xiàn)網(wǎng)測(cè)試和應(yīng)用驗(yàn)證，大唐移動(dòng)8天線雙流波束賦形技術(shù)的性能優(yōu)勢(shì)盡顯，室外宏基站采用成熟的8單元智能天線已正在成為運(yùn)營商的首選方案。

為了進(jìn)一步提升峰值速率和頻譜效率，在TD-LTE-Advanced（Rel-10）標(biāo)準(zhǔn)中，MIMO多天線技術(shù)得到了進(jìn)一步的增強(qiáng)。3D-MIMO技術(shù)從Rel-12開始了標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)程，其產(chǎn)業(yè)化必將隨著需求的迫切性而加快，AAS（有源天線系統(tǒng)）作為承載3D-MIMO技術(shù)的平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)了天線和射頻單元的一體化，消除了饋線損耗，降低了塔上安裝設(shè)備數(shù)和安裝復(fù)雜度，也提升了設(shè)備的可靠性。同時(shí)，由于陣子數(shù)明顯增加，降低了對(duì)AAS的每單元陣子的功率輸出需求，也降低了成本。

大唐移動(dòng)通過對(duì)3D-MIMO技術(shù)產(chǎn)學(xué)研用一體化的探索，力爭(zhēng)引導(dǎo)產(chǎn)業(yè)界共同推進(jìn)3D-MIMO系統(tǒng)的研究、驗(yàn)證、標(biāo)準(zhǔn)化和產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程，擴(kuò)大我國在多天線技術(shù)學(xué)術(shù)研究及相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展領(lǐng)域中的影響力，為深挖TD-LTE多天線技術(shù)潛力，有效支撐TD-LTE基站大規(guī)模商用部署奠定技術(shù)和產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)。