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

　　希望在5G上實(shí)現(xiàn)引領(lǐng)全球移動(dòng)通信技術(shù)發(fā)展的中國(guó)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(yàn)證平臺(tái)及256大規(guī)模天線”，并展示了三個(gè)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(gè)開始，要達(dá)到工程上可以實(shí)現(xiàn)、產(chǎn)業(yè)鏈可以支撐的水平，還有相當(dāng)多的難點(diǎn)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(rèn)的5G關(guān)鍵技術(shù)，靠著這個(gè)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(tuán)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(shí)現(xiàn)了20流數(shù)據(jù)的并行傳輸，速率超過4Gbps，在這個(gè)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(gè)月內(nèi)可升級(jí)到32流，達(dá)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(dòng)5G研發(fā)以來，在試驗(yàn)床環(huán)境下，5G的傳輸速率不斷飆高，峰值速率達(dá)到20Gbps甚至更高的測(cè)試數(shù)據(jù)屨見報(bào)道。大唐移動(dòng)副總工程師蔡月民告訴《中國(guó)電子報(bào)》記者，目前絕大多數(shù)5G高速傳輸是基于毫米波實(shí)現(xiàn)的，在幾百M(fèi)Hz的頻寬上實(shí)現(xiàn)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信；而大唐的256天線陣列采用的是3.5GHz頻段，用了100MHz頻寬。“毫米波由于頻率太高，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(yīng)用?！敝袊?guó)信息通信研究院5G專家羅振東在日前舉辦的“5G技術(shù)與測(cè)試研討會(huì)”上告訴記者?！岸?56天線陣列可以在5G中用來實(shí)現(xiàn)連續(xù)覆蓋，這是與之前那些測(cè)試不同的地方?！辈淘旅裾f。

　　在展示當(dāng)天，大唐電信在學(xué)院路建立了一個(gè)由256天線陣列覆蓋的大約0.5平方公里的5G網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，據(jù)大唐電信集團(tuán)戰(zhàn)略發(fā)展部總經(jīng)理段辰輝介紹，在5G網(wǎng)絡(luò)中設(shè)有10臺(tái)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(shí)的技術(shù)挑戰(zhàn)，陳山枝表示，目前TD-LTE的天線做到了8個(gè)，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(fù)雜程度以平方數(shù)增長(zhǎng)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(shì)。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(luò)容量提升至一個(gè)新的數(shù)量級(jí)?！?/br>

　　5G引領(lǐng)TDD智能天線是依托

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

　　業(yè)務(wù)的變遷在推動(dòng)承載技術(shù)的變遷。數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)一個(gè)最大的變化是從移動(dòng)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(wù)上就是消費(fèi)者用手機(jī)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(yīng)增加很多，這表現(xiàn)在業(yè)務(wù)上就是消費(fèi)者打電話、在微信上上傳圖片視頻的應(yīng)用增加量沒有很大。

　　在GSM、WCDMA、LTEFDD等以FDD模式建設(shè)的移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)中，網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)是下行和上行的流量是對(duì)稱的；在TD-SCDMA、TD-LTE網(wǎng)絡(luò)等以TDD模式建設(shè)的移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)中，網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)是下行和上行的流量是不對(duì)稱的，可以靈活調(diào)配，同時(shí)帶來一個(gè)好處是頻率選擇更靈活。

　　在頻率越來越稀缺的今天，TDD所蘊(yùn)含的技術(shù)優(yōu)勢(shì)不言而喻，TDD模式更符合未來5G流量業(yè)務(wù)巨增的需求，這在業(yè)界已經(jīng)形成共識(shí)，許多運(yùn)營(yíng)商的5G測(cè)試也是采用TDD模式開展。在TDD模式上一個(gè)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(gè)全新的高度。

　　產(chǎn)業(yè)鏈支撐尚有諸多難點(diǎn)

　　對(duì)于5G的商用時(shí)間，我國(guó)初定2020年，但業(yè)界認(rèn)為試商用會(huì)早于這個(gè)時(shí)間，按最快的進(jìn)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(shí)現(xiàn)工程可實(shí)現(xiàn)、產(chǎn)業(yè)鏈可支撐，還有許多難點(diǎn)。這些難點(diǎn)總結(jié)起來大約有六個(gè)：

　　一是如何在工程實(shí)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(jìn)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(jī)；四是256天線陣列與基帶之間的光傳輸接口要設(shè)計(jì)支持更高速率的；五是基帶算法的進(jìn)一步優(yōu)化；六是測(cè)試儀表和測(cè)試方案還跟不上需求。

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

　　轉(zhuǎn)自：中國(guó)電子報(bào)

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