希望在5G上實現引領全球移動通信技術發展的中國通信企業也是蠻拼的。4月25日，大唐電信發布了“5G綜合驗證平臺及256大規模天線”，并展示了三個5G關鍵技術——256大規模天線（MassiveMIMO）技術、非正交多址接入（PDMA）和車聯網技術中，其中最受矚目的256大規模天線是業界首次發布的最大規模的天線陣列。大唐電信的技術專家告訴記者，256天線陣列只是一個開始，要達到工程上可以實現、產業鏈可以支撐的水平，還有相當多的難點需要克服。
大唐在大規模天線上突破
MassiveMIMO（大規模天線）是業界公認的5G關鍵技術，靠著這個技術，5G的傳輸速率可以比4G有明顯提高。
據大唐電信科技產業集團副總裁、新聞發言人陳山枝介紹，大唐本次發布的業界規模最大的256天線陣列，已實現了20流數據的并行傳輸，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化，在未來3個月內可升級到32流，達到6Gbps的傳輸速率。相比于4G技術能夠實現5~10倍頻譜效率提升。
自各廠商啟動5G研發以來，在試驗床環境下，5G的傳輸速率不斷飆高，峰值速率達到20Gbps甚至更高的測試數據屨見報道。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5G高速傳輸是基于毫米波實現的，在幾百MHz的頻寬上實現點對點通信；而大唐的256天線陣列采用的是3.5GHz頻段，用了100MHz頻寬。“毫米波由于頻率太高，帶來很多問題，不適合用來做連續組網技術，很可能只是局部應用。”中國信息通信研究院5G專家羅振東在日前舉辦的“5G技術與測試研討會”上告訴記者。“而256天線陣列可以在5G中用來實現連續覆蓋，這是與之前那些測試不同的地方。”蔡月民說。
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網絡環境，據大唐電信集團戰略發展部總經理段辰輝介紹，在5G網絡中設有10臺5G原理性終端，這些終端分別放在大樓的不同樓層，體現出來的是5G的立體覆蓋。
談到大唐做256天線陣列時的技術挑戰，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、天線之間的協同、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增長的難題。“大唐在波束賦形技術領域具備深厚的技術積累和領先優勢。在3GTD-SCDMA系統中，大唐率先突破性地使用智能天線波束賦形技術；在4GTD-LTE中創新性地發明多天線多流波束賦形技術，使得3G、4G系統性能得到大幅度提升。”陳山枝說，“我們有很多Know-how，所以在5G階段，大唐有能力開發更大規模的天線波束賦形技術，能夠使5G數據傳輸速率和網絡容量提升至一個新的數量級。”
5G引領TDD智能天線是依托
移動通信發展到4G，數據業務正在代替通話業務成為消費主流，甚至通話也在逐漸以VoLTE（基于4G數據傳輸網絡的通話技術）的方式變成數據流量在網絡中傳送。近些年，與業務變化相適應的無線網絡的變化，主題就是要支撐消費者急速增長的流量。
業務的變遷在推動承載技術的變遷。數據業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，這表現在業務上就是消費者用手機瀏覽網頁、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，這表現在業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絡中，網絡的設計是下行和上行的流量是對稱的；在TD-SCDMA、TD-LTE網絡等以TDD模式建設的移動通信網絡中，網絡的設計是下行和上行的流量是不對稱的，可以靈活調配，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所蘊含的技術優勢不言而喻，TDD模式更符合未來5G流量業務巨增的需求，這在業界已經形成共識，許多運營商的5G測試也是采用TDD模式開展。在TDD模式上一個關鍵的技術就是智能天線，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。
產業鏈支撐尚有諸多難點
對于5G的商用時間，我國初定2020年，但業界認為試商用會早于這個時間，按最快的進展，256天線的產業鏈整體支撐要在2018要完成布局。
蔡月民告訴記者，從現在的256天線陣列到實現工程可實現、產業鏈可支撐，還有許多難點。這些難點總結起來大約有六個：
一是如何在工程實現上保證256天線的一致性；二是需要與工業界協同進一步使射頻器件小型化；三是關鍵器件水平要提高，如濾波器、收發信機；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，把適合商用的產品做出來。”蔡月民說。（本報記者劉晶）
轉自：中國電子報
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