作為提升5G系統頻譜效率最直觀的物理層技術之一,大規模天線技術自問世以來,受到了來自學術界、工業界的廣泛關注。
樣機測試
為了克服信道信息獲取困難、解決導頻污染、以及計算復雜度大幅提升等問題,測試驗證大規模天線技術可行性的樣機首先在研究機構完成了搭建和測試,這其中除了比較著名的美國萊斯大學Argos原型機外,還包括瑞典隆德大學LuMaMi原型機、歐洲電信研究院(Eurecom)的Open Air Interface 原型機、英國布里斯托大學的原型機等。下圖是美國萊斯大學完成的64天線陣列樣機。
此外,各大設備商也加緊原型機的研發,在過去的幾年中,各大設備商紛紛完成了大規模天線原型樣機的初步驗證。在選定場景下,樣機的單站測試峰值頻譜效率可以達到30bps/Hz甚至更高。
商用測試
大規模天線可以幫助運營商最大程度地利用現有站址和頻譜資源,大幅度提升無線網絡容量和用戶體驗,其產品化及在現有網絡中的商用能力一直是國內外廠商和運營商關注的重點。
目前5G的空口技術以及標準還正在討論中,而大規模天線的應用并不完全依賴于5G標準的制定,其完全可以基于目前4G或者4.5G標準完成設計和實現。特別是針對TDD大規模天線系統,由于可以利用信道互異性,在標準影響和實現復雜度方面更具優勢,因此自2016年以來,TDD大規模天線設備的商用測試開始進入人們的視野。
我們首先來看一下3D-MIMO與8天線現網環境下性能對比??梢钥闯?,現網環境下,3D-MIMO相比8天線,下行頻譜效率提升120%~141%;上行頻譜效率提升60%~87%。隨著未來網絡發展,視頻等下行高速率需求業務增多,3D-MIMO相比8天線的增益會更為明顯。
小編在這里總結了國內外運營商與廠商發布的TDD大規模天線商用測試公告:
中國移動聯合華為在4G商用網上成功開通全球首個超大規模多天線Massive MIMO基站,并完成外場驗證測試;基于4G商用智能手機,在現網單載波20MHz頻譜實現下行630Mbps吞吐量。
日本軟銀(SoftBank)公司宣布完成了大規模天線商用測試,將在日本全國43城市部署TDD大規模MIMO,為軟銀提供MassiveMIMO商用基站的設備商是中興通訊和華為。
西班牙Telefónica電信與中興完成了歐洲首個Pre5G大規模天線設備的測試,驗證了該技術在熱點以及室內場景的性能。
英國沃達豐宣布與華為完成了TDD大規模天線規模測試。
而對于占全球LTE網絡總數85%以上的FDD-LTE網絡,廠商也正在努力尋找解決信道信息獲取等方面挑戰的解決方案。值得關注的是,從2016年底到2017年初,中興和華為都發布了FDD大規模天線商用樣機,并與中國電信和中國聯通完成了初步測試。初步測試結果表明,FDD大規模天線可以在現有頻譜基礎上有效提升小區吞吐量3倍以上。在特定場景,使用20MHz頻譜,可以實現網絡峰值速率697.3Mbps,是傳統FDD LTE的4.8倍。
大規模天線樣機的測試表現讓人感到驚喜,但從目前發展來看,該技術的大規模商用仍然存在諸多挑戰:
測試挑戰
傳統的天線采用BBU+RRU的架構,設備技術要求中只包含RRU和BBU相關要求,而天線技術要求單獨存在,通過CABLE的傳導測試檢驗設備的各項指標。而對于采用與AAS相似架構的大規模天線,其RRU和天線采用一體化設計,這就使得天線的指標無法單獨測試,而是需要通過OTA測試完成。這就導致了傳統的測試指標以及方案無法復用,需要進行重新設計。此外,隨著射頻通道數的大幅增加,測試復雜度也隨之提高。
終端產業鏈
目前TDD大規模天線測試中,終端是基于R9版本的,使用針對TDD系統所特有的TM8波束賦形技術,并且現階段大部分TD-LTE商用終端均支持該傳輸模式,因此在規模商用上,終端產業鏈并不存在太大的問題。而對于FDD大規模天線的商用,其解決方案更加傾向使用能夠實現用戶級參考信號傳輸和支持DMRS波束賦形的TM9技術。但從F市場的FDD終端使用情況來看,目前支持TM9的基站并沒有商用。而FDD終端中,支持TM9的芯片占有率也不足20%,因此,FDD大規模天線的商用還需要依靠支持TM9的R10版本終端產業鏈的快速發展,以推動FDD大規模天線產業鏈逐步走向成熟。
組網測試驗證
包括TDD和FDD在內,目前大部分結果是基于單站或者“插花式”的小數量基站測試,而規模組網下的性能將受到小區間干擾、控制信道覆蓋、波束管理等因素的影響,因此需要在大規模商用前對該技術進行進一步驗證。
結束語
隨著廠商與運營商不斷克服所面臨的問題與挑戰,以及更多、更全面的測試驗證進行,2017很可能將會成為大規模天線技術規模應用的元年。
華麗的分割線,談談5G Logo
上周3GPP正式宣布了5G的官方logo,對logo吐槽一時間傳遍了朋友圈^_^
本次公布的5G的logo與之前3G、LTE相比最大的特點就是將5G很明顯的標識出來。
小編看到不少吐槽說logo缺乏設計感(吃藕),甚至有對自己設計能力自信的網友報名要參與設計6G,7G logo的。但是正所謂“紅花須要綠葉來襯托”,當你們看到其他候選選項后,相信你一定會對現在的logo有一種全新的認識。
首先,我們先看下最終所選擇的5G logo,是不是覺得挺普通?
然后,我們把它與其它三個候選logo放在一起再看一下
是不是覺得還是第一個好看呢?:) 其實,在對logo進行設計時,首選確定了這個logo中一定要體現“5G”的重要原則,因此其他的設計主要是針對如何將信號(也就是三個波浪)與字母5G相結合 ,相信在這樣的“束縛”下,設計師也無法完全發揮吧~
最后來一張全家福吧~