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中国电信李艳芬:5G Massive MIMO 天线部署需要引入 AI 化

综合资讯 完美下载小客服 2021-01-15
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日前,在由中国通信学会主办,天线系统产业联盟承办的 “2020 5G 通信与天线产业技术报告会”上,中国电信研究院 AI 中心高级专家李艳芬表示,为了达成 5G 业务速率、系统容量和用户体验的要求,需要引入 Massive MIMO 这一关键技术。

Massive MIMO 就是多阵列天线,通过波束赋形和波束管理来实现网络性能的最优。目前 Massive MIMO 主要部署场景和诉求包括:密集城区局部热点覆盖和吸热,挑战高话务;高楼覆盖,三维立体赋形实现纵深覆盖;大型场馆、集会,挑战大容量和高密人群。

李艳芬指出,在对 5G 网络优化的过程中,由于 5G Massive MIMO 广播波束的波束个数、波束层数以及波束的水平宽度、垂直宽度、方位角、电倾角等参数众多,另外目前主系统设备厂商在网管的配置差别较大,都增加了一线运维人员的难度和复杂度。

因而需要引入 AI 技术,通过场景快速识别、自学习,适应灵活调整广播权值,达到最优的覆盖效果和性能增益,同时实现快速智能网规和网优,减少时间和人力。另外,在节能控制方面,根据混合覆盖场景下话务潮汐现象,提出基于业务变化的基站节能控制要求。此外,根据用户位置和分布,自适应波束赋形,提供更佳的用户体验。

针对 Massive MIMO 能耗问题,李艳芬表示,5G AAU 能耗大幅增加,如果 LTE 每天线 30W,理论计算 4G 每基站每年用电量达 3000 多度,而按照 AAU 200W,理论计算 5G 每基站每年电量达到 2 万多度。目前降低能耗的方案主要包括,功放 PA 方面,进行新材料创新;芯片方面,提升集成度、工艺;散热方面,引入新材料,新结构设计;算法方面,通过系统侧的 AI 节能算法,智能关断。

此外,李艳芬表示,Massive MIMO 天线数目的增多为传播信道提供了更多的复用增益和分集增益,使得系统在下行方向的数据速率、链路可靠性和覆盖上拥有更好的性能。但是终端发射功率限制了 5G 上行覆盖,为此中国电信在 3GPP R16 牵头超级上行,通过载波聚合以及上行链路增强技术,实现 5G 高低频协同组网。

也正是基于 4G/5G 协同发展、5G 多频组网、智简天面架构的演进趋势,5G 宏站天线应向着小型化、多频化、集成化、智能化方向发展。目前现网主要部署了两种形态的天线,一种是 3.5GHz AAU 一副天线 + 其他低频一副天线;另一种是 A+P 一体化天线。这也为天线厂家设计带来挑战,主要是天线规格和指标间的冲突。

与此同时,5G 天线设计还面临场景化的需求,针对大型场馆,天线需要做到精准覆盖,快速扩容。针对高铁场景,目前的覆盖方案主要是沿线广覆盖 + 车载模式,天线需要满足多频化、高阶 8TR、智能化的管理。针对线状公路,龙伯透镜天线具备应用潜力。

最后,李艳芬指出,5G 时代现网为有源天线和无源天线共存,无源设备主动检测、诊断并及时定位仍然是关键问题。

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