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探秘联通FDD Massive MIMO研究规划:铺路5G 今年难商用

放大字体  缩小字体 发布日期:2017-02-11  来源:互联网  浏览次数:206
       近期中国联通对FDD Massive MIMO的成功外场验证,再次引起全球对Massive MIMO技术的高度关注。

Massive MIMO(大规模天线)被认为是5G/4.5G的关键技术,可以帮助运营商最大程度地利用现有站址和频谱资源,大幅度提升无线网络容量和用户体验,也是提升频谱效率的最佳技术。

伴随着移动互联网应用的迅猛发展,高清视频、在线游戏等业务对移动宽带网络容量提出了巨大的挑战。而运营商要实现5G,在未来竞争中占据优势,提升网络容量和速率是必由之路。

全球主流运营商对Massive MIMO技术都非常关注,在TDD方面中国移动、日本软银已经商用了Massive MIMO技术。我国5G第一阶段试验中Massive MIMO被作为关键技术,且有华为、爱立信等5家厂商参与试验。

在FDD方面,现在除了中国联通,海外也有几家运营商完成了FDD Massive MIMO外场测试。值得一提的是,全球FDD制式的LTE网络占比达85%以上,因而全球运营商自然十分关注FDD Massive MIMO的进展。

探秘联通FDD Massive MIMO研究规划:铺路5G 今年难商用

联通外场成功验证引高度关注

中国联通集团携手华为在上海完成了业界首个FDD制式Massive MIMO技术的外场验证,在20MHz频谱上,使用现有的两天线接收终端,实现网络峰值速率697.3Mbit/s,是传统LTE FDD的4.8倍。

该测试引起了业界高度关注。据通信世界全媒体记者了解,全球多个大T在积极推动类似测试。从新闻发布到现在未满1个月,全球已有超过10家大T提出了相关合作测试的意向。

从业界咨询来看,全球的通信分析师也都非常关注。来自以美国、日本、英国及欧洲等多个国家和地区的几十位分析师表现了浓厚兴趣。当被问及对此次FDD Massive MIMO外场验证成功的评价时,Strategy Analytics 无线网络服务研究总监杨光说:“这绝对是领先的。”

3G时代迅速发展的中国联通,在4G时代因起步较晚而在市场竞争中落伍。许多人士好奇中国联通如何在面向5G的Massive MIMO关键技术验证中走在前列。

中国联通网络技术研究院(以下简称联通网研院)专家告诉通信世界全媒体记者,中国联通重视Massive MIMO技术的发展,因为一方面基于LTE-A网络演进,采用Massive MIMO技术可提高小区总吞吐量和边缘速率,减小4G和5G网络下用户体验差距;另一方面,不论是在重耕的FDD频段还是TDD频段,Massive MIMO都可带来成倍的单用户和小区的峰值速率提升。

据了解,在Massive MIMO演进策略方面,中国联通提出了基于LTE演进和面向5G的“两条发展路线”;在产业研发方面,完成了业内首个3.5GHz频段Massive MIMO原型机的联合研发和验证,并与厂家开展了第一阶段测试。

谈及中国联通在Massive MIMO方面的未来发展规划,该联通网研院专家透露,中国联通按照现有不同的FDD频段,一是2017年计划开展FDD Massive MIMO的外场商用试验测试,选取两三个试点城市进行测试;二是针对未来5G可能部署的频段(例如3.5GHz以及6GHz以上高频频段),开展面向5G的Massive MIMO研究和测试(TDD),进行样机外场测试验证。

可见,现在还在追赶4G市场的联通也不忘同时部署5G网络,中国联通董事长王晓初在2016年年底表示:“在不断完善4G+网络的同时,中国联通已建立了5G实验室,同时只要5G具备商业条件,中国联通不会有任何犹豫进行规模建设。”

此次FDD Massive MIMO的外场成功验证,证明中国联通已经在实现5G的路上。

存技术、终端短板:2017年商用难度大

那么,既然外场验证很成功,且TDD制式已经商用,FDD Massive MIMO技术是否可以在2017年商用呢?“2017年正式商用难度较大。”对此,上述联通网研院专家表示。

虽然从理论研究、标准化支持以及设备实现等角度来看,FDD Massive MIMO技术具有可行性,但目前厂家对于FDD Massive MIMO的产品规划尚不成熟,仅部分厂家表明有研发及样机计划。

此外,为了全面达到FDD Massive MIMO的增益,需要终端的支持,终端软件版本应支持3GPP R13版本。“目前我们正开展相关研究,也推动厂家解决相关的技术和工程挑战。”该联通网研院专家说。

值得一提的是,有观点认为在5G(包括Massive MIMO)技术标准都没有制定好的情况下,当前基于4G、4.5G网络构建的Massive MIMO技术要平滑演进到5G似乎并不容易。

在联通网研院专家看来,4G、4.5G网络的持续演进是5G网络的组成部分,与5G新空口应该协调共存,5G新空口部署以后可以和4G、4.5G网络进行紧耦合操作,Massive MIMO技术在4G、4.5G网络的部署可以减小与5G新空口的性能差异,提升用户体验。“Massive MIMO技术是5G的重要关键技术,是5G空口整体方案不可或缺的重要组成。”

对此,一位业内专家则表示,从3GPP R13开始就有了FD-MIMO,也就是说4.5G在协议里就有了FDD Massive MIMO。Massive MIMO本身属于4.5G和5G的公用关键技术,该技术本身不存在制式的差异,只是在标准化的过程中,会带来一些性能的区别。

“网络的平滑演进其实主要指的是产品以及平台的平滑演进,FDD Massive MIMO的平台是面向5G演进的平台,所以FDD Massive MIMO是可以平滑演进到5G的。”该业内专家表示。

FDD的产品开发比TDD滞后

TDD网络被认为更适合部署Massive MIMO技术。杨光表示,因为TDD可以利用信道互易性,而FDD系统一般来说都需要终端反馈信道测量的情况,从系统和终端两个方面来说都是TDD更容易部署Massive MIMO,效率也高一些。

在商用进程方面,日本软银在2016年就已经展示商用的TD-LTE制式Massive MIMO,而FDD制式Massive MIMO还处于外场验证阶段。

2016年11月底,软银移动网络规划高级主管Hidebumi Kitahara表示,软银升级了约100个4G基站,大多数位于东京。他预计2017年软银会在日本全国范围内的几千个站点进行Massive MIMO部署。

这似乎证明 TD-LTE更有优势。据悉,与TDD制式相比,FDD Massive MIMO技术需要增强一些技术点。而且,TDD Massive MIMO商用不需要标准支持,基于现有终端即可,FDD Massive MIMO还需推进终端产业配合。

联通网研院专家认为,尽管相较于TDD系统,产业界对于FDD Massive MIMO的产品开发相对滞后,然而随着Massive MIMO技术带来的性能增益越来越明显,以及标准版本的持续更新,部分主流厂家已经开展相关的样机研发,并着手规划FDD Massive MIMO的产品路标。

“我们也希望能主流设备商,主流FDD运营商形成合力,持续引领并推进FDD Massive MIMO技术的研究和商用。”该联通网研院专家呼吁。

据悉,TDD和FDD制式本身就是各有利弊,FDD Massive MIMO的优点在于存量多频谱、CA能力强、覆盖能力强、多用户测量能力强,同时FDD在Massive MIMO上还有性能进一步提升的广阔空间。TDD制式具有信道互异性优点,但是存在高频覆盖的弱点。

杨光也表示,FDD性能相对TDD更均衡,比如上行能力更强,而且现在支持4×4 MIMO的FDD终端也逐渐上市。“FDD和TDD没有很大的性能差异,主要看运营商有什么频谱。”杨光说。

上述业内专家也指出,商用网络上的Massive MIMO技术,一定是FDD制式和TDD制式的同时存在,二者并不矛盾。

如何加速FDD Massive MIMO商用进程?

对于加速FDD Massive MIMO商用进程的问题,一位业内专家建议,一方面厂商解决方案要同时适用于存量终端,并要做好新终端演进产业链的推动。这样帮助运营商通过技术大幅降低每比特成本,真正支持商用的价值。另一方面,1.8GHz频段是LTE FDD最主流的频段,也是FDD+TDD最主流的频段,可预见FDD Massive MIMO的适用范围还是非常大的。

据悉,中国联通目前立足现网,制定了FDD和TDD两种制式的Massive MIMIO潜在发展路线。在FDD方面,面向FDD频谱重耕或LTE网络持续演进,Massive MIMO技术是重要的使能技术,用来保证中国联通在5G时代FDD制式具有与TDD相当的频谱效率。在TDD方面,基于我国最可能首发的5G频段(3.5GHz频段),中国联通发力Massive MIMO技术可带来成倍的单用户和小区的峰值速率提升,如64天线端口以上的Massive MIMO技术可带来10Gbit/s以上的小区吞吐量。

声音:

“在不断完善4G+网络的同时,中国联通已建立了5G实验室,同时只要5G具备商业条件,中国联通不会有任何犹豫进行规模建设。”

——中国联通董事长王晓初在2016年年底公开表示

 
关键词: 联通 5G
 
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