5G大規(guī)模天線取得突破 256陣列考驗產(chǎn)業(yè)支撐


中國產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟信息網(wǎng)   作者:劉晶    時間:2016-05-09





  希望在5G上實現(xiàn)引領(lǐng)全球移動通信技術(shù)發(fā)展的中國通信企業(yè)也是蠻拼的。4月25日,大唐電信發(fā)布了“5G綜合驗證平臺及256大規(guī)模天線”,并展示了三個5G關(guān)鍵技術(shù)——256大規(guī)模天線(MassiveMIMO)技術(shù)、非正交多址接入(PDMA)和車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)中,其中最受矚目的256大規(guī)模天線是業(yè)界首次發(fā)布的最大規(guī)模的天線陣列。大唐電信的技術(shù)專家告訴記者,256天線陣列只是一個開始,要達到工程上可以實現(xiàn)、產(chǎn)業(yè)鏈可以支撐的水平,還有相當多的難點需要克服。


  大唐在大規(guī)模天線上突破


  MassiveMIMO(大規(guī)模天線)是業(yè)界公認的5G關(guān)鍵技術(shù),靠著這個技術(shù),5G的傳輸速率可以比4G有明顯提高。


  據(jù)大唐電信科技產(chǎn)業(yè)集團副總裁、新聞發(fā)言人陳山枝介紹,大唐本次發(fā)布的業(yè)界規(guī)模最大的256天線陣列,已實現(xiàn)了20流數(shù)據(jù)的并行傳輸,速率超過4Gbps,在這個傳輸速率下,一部高清電影的傳輸將低于10秒。256天線陣列的算法還在不斷地優(yōu)化,在未來3個月內(nèi)可升級到32流,達到6Gbps的傳輸速率。相比于4G技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)5~10倍頻譜效率提升。


  自各廠商啟動5G研發(fā)以來,在試驗床環(huán)境下,5G的傳輸速率不斷飆高,峰值速率達到20Gbps甚至更高的測試數(shù)據(jù)屨見報道。大唐移動副總工程師蔡月民告訴《中國電子報》記者,目前絕大多數(shù)5G高速傳輸是基于毫米波實現(xiàn)的,在幾百MHz的頻寬上實現(xiàn)點對點通信;而大唐的256天線陣列采用的是3.5GHz頻段,用了100MHz頻寬?!昂撩撞ㄓ捎陬l率太高,帶來很多問題,不適合用來做連續(xù)組網(wǎng)技術(shù),很可能只是局部應用?!敝袊畔⑼ㄐ叛芯吭?G專家羅振東在日前舉辦的“5G技術(shù)與測試研討會”上告訴記者?!岸?56天線陣列可以在5G中用來實現(xiàn)連續(xù)覆蓋,這是與之前那些測試不同的地方?!辈淘旅裾f。


  在展示當天,大唐電信在學院路建立了一個由256天線陣列覆蓋的大約0.5平方公里的5G網(wǎng)絡環(huán)境,據(jù)大唐電信集團戰(zhàn)略發(fā)展部總經(jīng)理段辰輝介紹,在5G網(wǎng)絡中設有10臺5G原理性終端,這些終端分別放在大樓的不同樓層,體現(xiàn)出來的是5G的立體覆蓋。


  談到大唐做256天線陣列時的技術(shù)挑戰(zhàn),陳山枝表示,目前TD-LTE的天線做到了8個,從8天線到256天線,要解決信道技術(shù)、天線之間的協(xié)同、射頻器件小型化以及由于天線量劇增使基帶算法復雜程度以平方數(shù)增長的難題?!按筇圃诓ㄊx形技術(shù)領(lǐng)域具備深厚的技術(shù)積累和領(lǐng)先優(yōu)勢。在3GTD-SCDMA系統(tǒng)中,大唐率先突破性地使用智能天線波束賦形技術(shù);在4GTD-LTE中創(chuàng)新性地發(fā)明多天線多流波束賦形技術(shù),使得3G、4G系統(tǒng)性能得到大幅度提升?!标惿街φf,“我們有很多Know-how,所以在5G階段,大唐有能力開發(fā)更大規(guī)模的天線波束賦形技術(shù),能夠使5G數(shù)據(jù)傳輸速率和網(wǎng)絡容量提升至一個新的數(shù)量級。”


  5G引領(lǐng)TDD智能天線是依托


  移動通信發(fā)展到4G,數(shù)據(jù)業(yè)務正在代替通話業(yè)務成為消費主流,甚至通話也在逐漸以VoLTE(基于4G數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡的通話技術(shù))的方式變成數(shù)據(jù)流量在網(wǎng)絡中傳送。近些年,與業(yè)務變化相適應的無線網(wǎng)絡的變化,主題就是要支撐消費者急速增長的流量。


  業(yè)務的變遷在推動承載技術(shù)的變遷。數(shù)據(jù)業(yè)務一個最大的變化是從移動通信基站到用戶的流量(下行流量)越來越大,這表現(xiàn)在業(yè)務上就是消費者用手機瀏覽網(wǎng)頁、看視頻、看微信越來越多,而用戶到基站的流量(上行流量)并沒有相應增加很多,這表現(xiàn)在業(yè)務上就是消費者打電話、在微信上上傳圖片視頻的應用增加量沒有很大。


  在GSM、WCDMA、LTEFDD等以FDD模式建設的移動通信網(wǎng)絡中,網(wǎng)絡的設計是下行和上行的流量是對稱的;在TD-SCDMA、TD-LTE網(wǎng)絡等以TDD模式建設的移動通信網(wǎng)絡中,網(wǎng)絡的設計是下行和上行的流量是不對稱的,可以靈活調(diào)配,同時帶來一個好處是頻率選擇更靈活。


  在頻率越來越稀缺的今天,TDD所蘊含的技術(shù)優(yōu)勢不言而喻,TDD模式更符合未來5G流量業(yè)務巨增的需求,這在業(yè)界已經(jīng)形成共識,許多運營商的5G測試也是采用TDD模式開展。在TDD模式上一個關(guān)鍵的技術(shù)就是智能天線,256天線陣列的推出是將TDD模式的能力推向了一個全新的高度。


  產(chǎn)業(yè)鏈支撐尚有諸多難點


  對于5G的商用時間,我國初定2020年,但業(yè)界認為試商用會早于這個時間,按最快的進展,256天線的產(chǎn)業(yè)鏈整體支撐要在2018要完成布局。


  蔡月民告訴記者,從現(xiàn)在的256天線陣列到實現(xiàn)工程可實現(xiàn)、產(chǎn)業(yè)鏈可支撐,還有許多難點。這些難點總結(jié)起來大約有六個:


  一是如何在工程實現(xiàn)上保證256天線的一致性;二是需要與工業(yè)界協(xié)同進一步使射頻器件小型化;三是關(guān)鍵器件水平要提高,如濾波器、收發(fā)信機;四是256天線陣列與基帶之間的光傳輸接口要設計支持更高速率的;五是基帶算法的進一步優(yōu)化;六是測試儀表和測試方案還跟不上需求。


  “盡管有這些難點,但從現(xiàn)在到2018年試商用,我們還是有時間去克服這些難點,把適合商用的產(chǎn)品做出來?!辈淘旅裾f。(本報記者劉晶)


  轉(zhuǎn)自:中國電子報

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