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從跟隨到創新的移動通信標準化之路(六)

——5G移動通信網絡基礎標準解讀

2022-01-29 來源:中國通信標準化協會
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第六篇 天線

 

在移動通信系統中,天線技術的先進程度是至關重要的,天線技術的發展將為通信系統技術的發展或業務的創新釋放更大的空間,無線覆蓋技術每上一個臺階,移動通信業務就會有更貼近用戶的業務創新可行性。

中國通信標準化協會(CCSA)無線通信技術工作委員會(TC5)無線網絡配套設備工作組(WG11)負責無線通信網絡中網絡配套設備的標準化工作,天線是其中重要部分。依據3GPP國際標準,結合國內運營市場需求、產業發展情況,WG11組對5G相關天線標準做了規劃,如下圖所示。

5G相關天線標準規劃

 

5G天線采用的密集陣列與基站設備配套、互聯,天線與有源設備結合越來越緊密,大規模陣列天線,融合天線、含濾波器天線將是天饋業務單元主要研發方向。大規模天線技術被視為5G的核心技術,面對5G在系統容量和傳輸速率等方面的性能挑戰,進一步增加天線數量仍然是MIMO技術演進的重要方向。

為了更好的規范和指導行業5G天線的發展,WG11完成了2項工信部發布的首批5G行業標準:

  1. YD/T 3625-2019《5G數字蜂窩移動通信網 無源天線陣列技術要求(<6GHz)》;
  2. YD/T 3626-2019《5G數字蜂窩移動通信網 無源天線陣列測試方法(<6GHz)》。

《5G數字蜂窩移動通信網 無源天線陣列技術要求(<6GHz)》規定了5G大規模無源天線陣列的電性能及機械性能要求,明確電路參數指標、方向圖指標以及環境可靠性試驗的要求及方法,適用于5G數字蜂窩移動通信網中非AAU設備的無源天線陣列。

《5G數字蜂窩移動通信網 無源天線陣列測試方法(<6GHz)》規定了5G大規模無源天線陣列無源天線陣列電路性能及輻射性能的測試場地要求及測試方法。同時根據天線使用環境,規范環境可靠性測試項目及測試方法。適用于5G數字蜂窩移動通信網中,非一體化基站設備采用的無源天線的天線陣元方向圖測試、特定波束賦型方向圖測試、陣元S參數測試、校準電路性能測試等。

目前我國已完成5G網絡120多萬站的商用網絡建設,采用大規模陣列天線的站型是主力,這兩項標準起到了重要的基礎支撐作用。

考慮到5G覆蓋區域在特定場景下,用戶分布位置及業務需求呈現某種較明顯的特征,在場館、郊區或者特長大橋、高鐵沿線等可以采用多種獨立天線配合5G NR RRU方式進行定向覆蓋,充分發揮無線覆蓋技術的多樣性優勢,降低系統成本。為此WG11于2020年和2021年又陸續完成了《面向場館移動通信系統方波賦形天線技術要求》《移動通信用透鏡天線技術要求和測量方法》《移動通信無源固定多波束天線技術要求》三項行業標準的研制。

除了上述行業標準, WG11還就天線新技術新方法進行了研究,包括5G數字蜂窩移動通信網毫米波天線技術、面向新材料的透明天線技術、面向新應用領域的車聯網通信系統空口(OTA)射頻性能指標、面向新測試方法的5G移動通信無源天線陣列輻射效率等等。依據這些研究內容,WG11將陸續制定相關標準,助力5G網絡更加靈活、因地制宜地建設、部署。

(作者:中國信息通信研究院 吳翔、中國通信標準化協會 韓冬、中國信息通信科技集團有限公司 張申科)

 

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