先赶考再进京的高频原型机

观点 作者:浮生吾记 2016-11-23 09:24:23
公众号安静了几天,敏感的小伙伴们肯定感受到了啥。没错,浮生这几天都在帝都忙着参加北京展,学名叫“2016中国国际通信信息展展览会”。国内三大运营商,业界主流设备供应商纷纷携产品、方案重装亮相,5G相关的应用再次成为展览的焦点。要说让浮生印象最深刻的,非高频技术莫属。 在本次展会中,无论是在十三五的中移展台,还是在供应商展台如中兴,都能看到5G高频原型机的身影。别小看这台设备,它可是先经过了中国5G试验一阶段测试这场“大考”,交出了满意的答卷,才能“进京”参加北展的好学生。好比古时候书生想要进京赶考,先得通过乡试中了举人才行。为何运营商、供应商都不约而同选择展出高频原型机呢?高频对于5G有何重要意义?咱们来详解下。 14745352148849673 14745389379612051 在公众号第三篇《从Verizon 5G说起(下)》曾提到“到了5G时代,由于对峰值速率和小区容量的极致追求,仅仅通过提高频谱效率已经无法满足5G的需求了。因此5G发展的一个关键思路就是高低频协调发展,即在低频的基础上,额外使用更高的频段和更大的带宽,来满足下一代宽带移动通信的要求。”可以说高频通信是5G的关键技术之一,利用大带宽传输可以成倍提升系统容量,可应用在热点高容量的技术场景,对于下一代蜂窝网来说,高频具有重要的意义。 高频段具有大量丰富的可用频谱资源,但由于频率高、波长短,路损相对于低频段更大,室外到室内的穿透损耗也会随着频率增高而增高;对于大气损耗、雨水衰减和树叶遮挡也会更加敏感;为了增强覆盖,对PA的效率和功耗要求也更高。对于高频在非视距情况下和终端移动情况下的通信能力,大家是心存疑虑的。可以说,高频给5G带来了发展机会,也带来了挑战。也是基于此,以中兴通讯为代表的供应商较早地启动了高频相关的研发工作,并进行了充分的验证和试验。 为了克服高频路损大,覆盖弱的特点,一个思路是在基站和终端配置多根天线,通过波束赋形来形成宽度更窄,能量更集中的波束,来增强高频的覆盖能力。另一方面,由于波束宽度变窄,基站可能发射的波束数目相应地增多了,这就需要基站和终端能够随信道的变化,匹配最优的波束,让波束像舞台上的聚光灯一样,真正跟随UE转动。这正是波束跟踪的基本思想。 波束跟踪和切换是高频通信的关键技术,主要思想是在终端的移动过程中,及时更新最优波束和备选波束集合。例如综合考虑信道的变化对各个波束进行评价,选出当前的最优波束,同时选出备用波束集合,以备信道条件发生变化。一旦信道情况变化时,能够快速的从备用波束集合选出可用波束,并触发波束切换,快速地从当前波束切换到新的最优波束,以应对信道的变化。 浮生了解到中兴通讯的这台5G高频原型机运行在15GHz频段上,硬件架构拥有大容量基带单元(BBU)、智能远程射频单元(RRU),并支持自适应的波束跟踪,可实现完美的3D覆盖。在国家试验一阶段测试中,对室内、室外各种视距和非视距场景、终端静止和移动情况下进行了充分的测试和验证,达到了Gbps级别的数据吞吐率;在终端移动情况下,波束捕获和跟踪效果良好,能根据信道质量自适应的切换波束。 值得一提的是,该高频原型机的成功研发和充分验证是在IMT-2020的5G试验整体框架的牵引和指导下开展的,得到了中国信息通信研究院和中国移动、中国电信、中国联通三大运营商伙伴的大力支持和帮助;而高频室外测试频点,也在上海市无线电管理局的简政放权、高效工作下,得到了快速的处理和批复。正是在中国5G产业整体发展的良好环境下,高频原型机的研发才能取得长足进展,它也必将不忘初心,砥砺前行。

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