上期我們了解到Docomo與13家設(shè)備和儀表等廠家合作,聯(lián)合進(jìn)行5G測(cè)試工作,并且已經(jīng)對(duì)華為的合作內(nèi)容和測(cè)試信息進(jìn)行了舉例說明。本期繼續(xù)分析Docomo與其余7家主設(shè)備商的合作內(nèi)容和測(cè)試情況,儀表和芯片合作情況暫未分析。
根據(jù)合作態(tài)勢(shì)圖的順序,本文分析順序依次為Fujitsu、NEC、愛立信、SAMSUNG、MITSUBISHI以及Nokia&Alactel-Lucent。
[2] Fujitsu測(cè)試信息:
設(shè)備商 | 頻段 | 帶寬 | 速率 | 頻譜 效率 | UE數(shù)目 | 新聞報(bào)道時(shí)間 | 場景和關(guān)鍵技術(shù) |
Fujitsu | 4.6GHz |
| 11Gbps |
| 4 | 2015/10/26 | 多站協(xié)調(diào)傳輸 |
合作內(nèi)容:使用RRH的超密度基站下的協(xié)調(diào)調(diào)度。
根據(jù)協(xié)議,Fujitsu將與Docomo合作,“采用遠(yuǎn)端無線連接的小小區(qū)部署在高密度區(qū)域已提高單位面積上的容量”。計(jì)劃驗(yàn)證采用RRH的高密度部署的基站間的無線資源調(diào)度協(xié)調(diào)算法,
Fujitsu相關(guān)技術(shù)信息披露不多。借助上圖可以看到,它主要是通過靈活的天線和小小區(qū)配置,采用動(dòng)態(tài)虛擬小區(qū)及其協(xié)調(diào)調(diào)度,實(shí)現(xiàn)超高密度下的容量提升。
Docomo新聞中提到,2016年10月,Fujitsu公司采用多基站協(xié)作傳輸系統(tǒng),采用4個(gè)用戶終端在4.6GHz上獲得了11Gbps以上的速率,
Fujitsu公司新聞:
https://www.fujitsu.com/global/about/resources/news/press-releases/2014/0508-03.html
[3] NEC測(cè)試信息:
合作內(nèi)容:采用小小區(qū)下的大量天線來實(shí)現(xiàn)增強(qiáng)的時(shí)域波束賦型技術(shù)。
該技術(shù)有助于提升多用戶MIMO技術(shù),降低多用戶間的干擾,保證多用戶同時(shí)工作,提升通信質(zhì)量和容量。
根據(jù)NEC公司新聞稿,“NEC參與網(wǎng)絡(luò)測(cè)試,希望以此確定5G移動(dòng)通信技術(shù)實(shí)現(xiàn)每單位面積極高系統(tǒng)容量的潛能,試驗(yàn)重點(diǎn)放在5GHz頻譜的‘時(shí)域傳輸波束成型(time- domain beam forming)’;跍y(cè)試結(jié)果,進(jìn)一步開發(fā)出可減少干擾并多用戶同時(shí)啟用的多用戶MIMO技術(shù),將有助于加快5G的通信速度、提高通信質(zhì)量和實(shí)現(xiàn)更大容量。”
SHF: Super High Frequency(3~30GHz),Low-SHF指3~6GHz
Low-SHF頻段特性如下:
2016年2月22日,NEC宣布已經(jīng)研發(fā)成功A4大小的用于5G小基站的多單元(massive-element)AAS天線系統(tǒng)。使用新開發(fā)的高密度印刷電路板以及集成高頻數(shù)字電路的IC來壓縮天線面積。另外,該新型AAS天線實(shí)現(xiàn)了天線波束控制和MIMO預(yù)編碼的全數(shù)字化操作,從而提高了波束賦型的準(zhǔn)確性,即使在小區(qū)內(nèi)用戶分布不均勻或者移動(dòng)性較高的情況下仍然能夠提高頻譜效率,從而增加系統(tǒng)容量。結(jié)合NE的空間復(fù)用技術(shù),相對(duì)于通常的LTE基站,AAS可以將小區(qū)吞吐量提升10倍以上。
目前NEC和Docomo正采用NEC的AAS天線進(jìn)行5G相關(guān)技術(shù)測(cè)試工作。
Massive AAS天線特性如下(詳見NEC實(shí)現(xiàn)高容量的移動(dòng)接入的Massive MIMO 白皮書):
NEC公司新聞:
http://www.nec.com/en/press/201405/global_20140508_03.html
http://cn.nec.com/zh_CN/press/2014/0512.html (中文)
http://www.nec.com/en/global/solutions/nsp/sc2/doc/wp_massive_mimo.pdf (白皮書)
[4] 愛立信測(cè)試信息:
合作內(nèi)容:新的無線空口概念以及mMIMO。
設(shè)備商 | 頻段 | 帶寬 | 速率 | 頻譜效率 | UE 數(shù)目 | 新聞報(bào)道時(shí)間 | 場景和關(guān)鍵技術(shù) |
Ericsson | 15GHz |
| 5Gbps |
|
| 2015/3/20 | 室外 |
15GHz |
| 10Gbps |
|
| 2015/11/19 | MIMO |
15GHz |
| 20Gbps@75m處; 9Gbps@120m處 |
| 2 | 2016/2/22 | 室外,64天線 |
設(shè)備商
15GHz的頻段增加,波長降低,從而利于天線數(shù)目,提升系統(tǒng)容量。同時(shí),天線數(shù)的增加還易于形成更窄的波束,從而實(shí)現(xiàn)波束跟蹤和基于用戶的波束賦型等功能。
對(duì)于15GHz,Ericsson在100MHz TDD下采用200個(gè)天線單元(antenna elements)的波束賦型技術(shù),適于靈活的UE波束賦型,實(shí)現(xiàn)控制信道的ultra-lean設(shè)計(jì),Ericsson稱之為NX系統(tǒng)。
天線增益為28dBi,天線尺寸只有5cm寬20cm高,天線增益大且配合用戶專用的波束賦型,更利于應(yīng)對(duì)15GHz下傳播模型的挑戰(zhàn)。
根據(jù)Docomo的新聞,Ericsson于2016年2月22日在外場試驗(yàn)網(wǎng)中獲得20Gbps的速率。不過可能是在Ericsson瑞典公司里進(jìn)行的,Ericsson新聞中為25Gbps,用于2016年MWC展示,但是缺少詳細(xì)技術(shù)測(cè)試信息。
Docomo提供的技術(shù)信息為,測(cè)試頻率15GHz,2個(gè)終端同時(shí)下載,每個(gè)用戶的下行速率為10Gbps,2個(gè)用戶的下行總速率為20Gbps。在離基站70m處,吞吐量超過10Gbps,與之前獲得的速率相比提升了7倍以上。在離基站120m處,依然能夠得到9Gbps的速率。
https://www.ericsson.com/thecompany/press/releases/2015/11/1968743
https://www.ericsson.com/research-blog/5g/5g-trial-ntt-docomo/
https://www.ericsson.com/research-blog/5g/massive-beamforming-in-5g-radio-access/
[5] SAMSUNG測(cè)試信息:
合作內(nèi)容:超寬帶混合波束賦型和波束跟蹤技術(shù)。
設(shè)備商 | 頻段 | 帶寬 | 速率 | 頻譜效率 | UE 數(shù)目 | 新聞報(bào)道時(shí)間 | 場景和關(guān)鍵技術(shù) |
Samsung | 28GHz |
| 2.5Gbps |
|
| 2015/11/12 | 韓國,60Km/h |
28GHz |
| 2.5Gbps |
|
| 2015/11/12 |
2015年11月12號(hào),在韓國Suwon城市進(jìn)行的測(cè)試中,采用60Km/h的車速,SAMSUNG獲得了最大下行2.5Gbps的下載速率。測(cè)試采用28GHz,結(jié)合多天線陣子下的波束賦型和波束跟蹤技術(shù)獲得。
[6] MITSUBISHI測(cè)試信息:
合作內(nèi)容:超多天線下的多波束復(fù)用技術(shù)。
采用多天線陣列進(jìn)行室外測(cè)試,測(cè)試頻段為44GHz。采用垂直天線陣列來驗(yàn)證多天線陣列下的性能,并采用仿真模擬信道特性。其目的在于應(yīng)用多天線來驗(yàn)證波束形成技術(shù)以及干擾消除技術(shù)。
在2015年Brooklyn 5G Summit上,Mitsubishi和Nokia聯(lián)合展示了有源相控陣天線(APAA,Active Phased Array Antenna)。APAA技術(shù)已經(jīng)在衛(wèi)星和其他系統(tǒng)中商業(yè)化,Mitsubishi將其應(yīng)用于3.5GHz頻段,采用四波束空間復(fù)用形成多單元(element)天線,并用于進(jìn)行水平和垂直方向上無線信號(hào)收發(fā)方向的波束控制,以提高頻譜效率。
據(jù)2016年1月21日Mitsubishi信息,采用APAA以及新型預(yù)編碼技術(shù),實(shí)現(xiàn)多個(gè)數(shù)據(jù)流的并行傳送,可獲得20Gbps的速率,相對(duì)于使用傳統(tǒng)MIMO的LTE技術(shù)來說,速率提升60倍以上。
[7] Nokia測(cè)試信息:
合作內(nèi)容:超寬帶單載波傳輸以及波束賦型(以及6GHz以下試驗(yàn))。
設(shè)備商 | 頻段 | 帶寬 | 速率 | 頻譜效率 | UE 數(shù)目 | 新聞報(bào)道時(shí)間 | 場景和關(guān)鍵技術(shù) |
Nokia | 70GHz |
| 2Gbps |
|
| 2014/12/18 | 室內(nèi) |
70GHz |
| 2Gbps |
|
| 2015/10/13 | 商場,波束賦型,波束追蹤 |
2015年11月26號(hào),Nokia在東京Roppongi Hills high-rise complex(六本木之丘商業(yè)中心??)進(jìn)行了70GHz的測(cè)試,性能超過2Gbps。在復(fù)雜商場環(huán)境下,基站不在視距之內(nèi),且散射使得高頻毫米波信號(hào)衰落較大。由于采用了波束賦型技術(shù)來保證信號(hào)聚焦在特定方向上,以及波束跟蹤技術(shù)來根據(jù)終端位置控制波束方向,從而使得測(cè)試獲得了較好的性能。
另外,諾基亞將與日本最大移動(dòng)通信運(yùn)營商NTT DOCOMO合作,共同在4.4GHz-4.9GHz部署5G無線電技術(shù),用6GHz以下頻段的頻率實(shí)現(xiàn)10Gbps吞吐量和最優(yōu)化延遲。諾基亞與NTT DOCOMO研發(fā)合作采用諾基亞的商用Single RAN Advanced硬件,原型機(jī)如上圖所示。
結(jié)語:
5G關(guān)鍵技術(shù)眾多,只有深入分析,才能有更加全面的認(rèn)識(shí),本文借助Docomo及其主設(shè)備商的聯(lián)合試驗(yàn),幫助大家了解5G測(cè)試中所使用的關(guān)鍵技術(shù)和所關(guān)注的性能,以及試驗(yàn)過程和進(jìn)展,希望能有幫助大家了解5G測(cè)試現(xiàn)狀和技術(shù)研究的動(dòng)向。更多內(nèi)容還有待后續(xù)繼續(xù)研究分析。
目前階段,測(cè)試工作仍然涉及廠家機(jī)密,所以廠家披露不多,因此可資參考的信息較少,本文內(nèi)容多取材于新聞稿或者會(huì)議內(nèi)容等可公開資料,信息的完整性和及時(shí)性可能都有欠缺,如有錯(cuò)誤遺漏,還請(qǐng)大家批評(píng)指正,也希望有機(jī)會(huì)和大家一起探討,共同提高。
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[[i] 本帖最后由 micro_ufo 于 2016-11-13 17:36 編輯 [/i]]