精彩報告
5G標準制定(3GPP)及商用路線圖:
(1)2017年~2018年6月:3GPP R15---①第1.1階段(非獨立組網5G NR);②第1.2階段(獨立組網5G NR)。
(2)2018年6月~2019年12月:3GPP R15---全5G NR。
(3)2018年,華為參與韓國運營商在平昌冬奧會期間的早期5G商用。
(4)2020年起,5G開啟全球商用之路。
5G“革命”之路:5G在網絡架構、空口、頻譜資源、時延、峰值數據傳輸速率、IoT(物聯網)支撐、關鍵技術方面,與4G、4.5G的對比:
5G的使能技術---C波段(3.5 GHz頻段)Massive MIMO、Ka波段(毫米波)Massive MIMO能以可接受的技術實現復雜度來提升5G的系統容量。
3.5 GHz頻段Massive MIMO天線陣列的尺寸可做到40cm×90cm,重量40 kg,64T64R,3.5 GHz頻段100 MHz、1.8 GHz頻段20 MHz,超過16層的多用戶波束賦型。
毫米波Massive MIMO天線陣列的尺寸可做到12cm×10cm,28 GHz頻段400 MHz、40 GHz頻段800 MHz,結合波束賦型技術來提高5G的系統容量。
此外,采取云原生架構進行端到端的5G網絡切片。
5G應用場景:AR(增強現實)/VR(虛擬現實)、WTTx(無線家庭寬帶)
5G的頻譜問題:
(1)eMBB場景(超快數據層)---高于6 GHz頻段,N×100 MHz指配。
(2)eMBB場景、URLLC場景(覆蓋及容量層)---2100 MHz、2300 MHz、2600 MHz、3x00-4x00 MHz頻段,最大100 MHz指配(可能的情況下,指配連續頻譜)。
(3)廣域覆蓋場景、深室覆蓋場景、mMTC場景(覆蓋層):低于700 MHz、700 MHz、800 MHz、900 MHz、1400 MHz、1800 MHz頻段,最大20 MHz指配(成對或者非成對頻譜)。
5G需要低于6GHz的頻譜,也需要高于6GHz的頻譜,以應用于不同場景:
(1)低于6GHz的5G頻譜
①5G覆蓋廣,可實現5G業務的低成本分發。
②與當前移動通信的用頻相比,可用帶寬將會很大(數百MHz),從而既提供覆蓋也提供容量。
③在低于6GHz的頻段,需給5G分配一些新的頻譜資源。
(2)高于6GHz的5G頻譜
①面向那些需要極高數據率的應用。
②信道帶寬更大,比如每個移動通信運營商1GHz,覆蓋半徑可達100多米。
③由于高頻段的傳播特性是距離短,所以可進行更高程度的頻譜資源復用,也可促進與現有無線電業務的共享使用。
5G的補充頻段--高于6GHz的頻段。Group 30、Group 40、Group 50、Group 80將在WRC-19大會上討論給5G使用。
5G:高頻段非獨立組網+低頻段獨立組網。下圖中,小基站使用毫米波自回程(接入回程一體化)。
高頻段5G的傳播損耗及鏈路預算(詳見下圖)。
其中,左圖為各頻段(6GHz-42GHz)5G信號在O2I(室外到室內)下的穿透損耗。
從左圖可看出:
①無論是普通住房式的建筑(采用標準玻璃),還是商用辦公式建筑(采用IRR玻璃),其對高頻段(6GHz-42GHz)的5G信號的穿透損耗情況都是---頻率越高、穿透損耗越大。
②采用IRR玻璃的商用辦公建筑對于高頻段(6GHz-42GHz)的5G信號的穿透損耗,明顯要遠高于(一倍多)采用標準/普通玻璃的普通住宅式用房。
此外,右圖為26GHz頻段、32GHz頻段、40GHz頻段的鏈路預算性能(以1Gbps下行數據率為前提)。系統預算為150dB。
毫米波5G信號功率的自由空間路損:
相位天線陣列的概念:
模擬波束賦型、數字波束賦型:
模擬/數字混合型波束賦型:
混合型預編碼器:
全數字陣列中的ADC(模數轉換器):
低分辨率ADC(模數轉換器):
毫米波5G信道:
毫米波5G Massive MIMO:
BTS技術趨勢: