愛立信大拿談5G:波束追蹤提升高頻段網(wǎng)絡性能

    移動通信網(wǎng)消息(MSCBSC) 目前,隨著國際標準化組織對5G標準的討論提上日程,全球5G產(chǎn)業(yè)再度升溫。在近期舉行的MWC世界移動通信大會上,關(guān)于5G的討論和展示再次成為展會熱點。

    對于5G,除了標準和技術(shù)外,另一個備受業(yè)界關(guān)注的話題就是可用的頻譜資源。隨著移動通信、衛(wèi)星、廣播電視等各種無線技術(shù)的發(fā)展,全球頻譜資源變得日益稀缺。展望未來的5G,業(yè)界普遍認為在高于6GHz的頻段上尋求新的頻譜資源成為必然趨勢。

    然而眾所周知的是,高頻段資源具有傳輸距離近、信號衰減快等問題,一定程度上會影響到移動網(wǎng)絡的業(yè)務質(zhì)量和用戶體驗,這一問題引起了包括愛立信在內(nèi)的設備商的關(guān)注。近日,愛立信高級副總裁兼無線業(yè)務部主管Arun Bansal接受記者采訪,詳解愛立信如何通過技術(shù)創(chuàng)新提升高頻段資源性能。

愛立信高級副總裁兼無線業(yè)務部主管 Arun Bansal

    高頻段資源存缺陷

    無線頻譜資源并非取之不盡、用之不竭,隨著各種無線通信技術(shù)的不斷出現(xiàn),有限的無線頻譜被分配到各種場景和應用。如今,全球低頻段頻譜資源基本分配完畢,只有當某種老舊技術(shù)退出商用,才有將低頻段資源進行重耕的可能。因此,面向未來的5G,可用的資源基本在3GHz以上,更有專家指出,6GHz以上的頻段是5G時代需要重點考慮的資源。而在美國,部分運營商的測試頻段已經(jīng)接近30GHz。

    在無線通信系統(tǒng)中,高頻譜資源因為波長短、頻率高而具有較強的穿透能力,能容易地穿透建筑物。但是有利就有弊,由于波長較短,高頻譜資源繞射能力較差,與當前的蜂窩網(wǎng)絡相比,傳輸距離較短,信號損失較大,更容易因為植物和天氣原因而發(fā)生衰減,從而影響到網(wǎng)絡性能和可靠性。尤其是在終端移動過程中,極易出現(xiàn)網(wǎng)速不穩(wěn)定甚至掉線的可能。而這,有可能是阻止5G網(wǎng)速提升,尤其是從靜止狀態(tài)到移動狀態(tài),從實驗室理想環(huán)境走向復雜的實際外場網(wǎng)絡環(huán)境的最大障礙。

    如何避免5G“見光死”或者“移動死”,成為如今5G技術(shù)研發(fā)的關(guān)鍵。在近日舉行的MWC世界移動大會期間,愛立信的兩個突破另業(yè)界矚目:惟一一家實現(xiàn)5G移動性方面的演示;其5G無線原型外場測試達到了下行峰值速度25Gbps。

    可以說,愛立信已經(jīng)很好地解決了5G從靜止走向移動、從實驗室走向現(xiàn)網(wǎng)移動環(huán)境中的主要技術(shù)障礙。

    波束追蹤實現(xiàn)從靜止到移動的轉(zhuǎn)換

    那么,愛立信是如何做到的呢?近日素有愛立信“無線第一人”之稱的愛立信高級副總裁兼無線業(yè)務部主管Arun Bansal來到北京,向記者介紹了愛立信的技術(shù)創(chuàng)新亮點。據(jù)悉,作為一枚資深無線通信專家,Arun Bansal負責了愛立信從2G、3G、4G一直到5G的所有無線產(chǎn)品規(guī)劃和研發(fā)。  

    Arun Bansal表示,愛立信能夠提升5G網(wǎng)絡性能,關(guān)鍵在于采用了波束追蹤(Beam Tracking)、波束賦形、Massive MIMO(多輸入多輸出)、彈性網(wǎng)絡等技術(shù)。其中,最值得一提的就是波束追蹤。

    在波束追蹤的演示視頻中,記者看到,在終端移動過程中,其身后的一個綠色的點始終跟隨者終端移動,這是一種對波束追蹤的形象說明。Arun Bansal表示,波束追蹤功能用于監(jiān)測波束之間終端與交換機的可用連接的質(zhì)量,以確保交付最佳的用戶體驗。借助波束追蹤功能,愛立信5G無線原型機能夠追蹤指定終端的位置和運動情況,并且能夠?qū)崟r從多個波束中找出對該終端而言位于最佳方向的一個波束,從而確?煽康倪B接。這些波束可來自多個發(fā)射點。

    Arun Bansal表示,5G不僅包括現(xiàn)有LTE技術(shù)的演進,也會加入新的無線接入技術(shù),這些技術(shù)通常在較高的頻段使用。愛立信的波束追蹤功能,特別適用于毫米波頻段場景,能夠在這一頻段確保用戶無論在靜止狀態(tài)還是在移動狀態(tài)均獲得非常高的網(wǎng)絡性能。

    “如果只考慮固定狀態(tài),那么我們很容易實現(xiàn)很高的峰值速率,例如愛立信目前在實驗室環(huán)境就可以實現(xiàn)75Gbps的速度,但是這并不是愛立信關(guān)注的重點。愛立信更關(guān)注在實際應用環(huán)境中,尤其是在移動過程中的性能表現(xiàn)!盇run Bansal透露,愛立信是目前業(yè)界第一家做到5G移動性演示的廠商。

    多項技術(shù)提升網(wǎng)絡性能

    Arun Bansal介紹,除了波束追蹤之外,愛立信的5G無線原型還采用了以下創(chuàng)新技術(shù):

    第一,多用戶MIMO,確保愛立信5G無線原型可在一個站點的一個扇區(qū)中利用相同的頻譜來服務多名用戶;

    第二,波束賦形技術(shù),作為愛立信5G無線原型的關(guān)鍵技術(shù),波束賦形可支持更高的頻段,從而擴展覆蓋范圍并降低能耗;

    第三,先進天線設計,每個愛立信5G無線原型中均包含128個天線單元及64個無線鏈接;

    第四,彈性網(wǎng)絡,無論基帶資源處于同一地方還是網(wǎng)絡中的不同地方,都可以實現(xiàn)非常好的協(xié)同效果,從而給網(wǎng)絡整體性能帶來很大的提升,據(jù)悉,目前愛立信是惟一一家能夠做到彈性網(wǎng)絡的,并且沒有任何限制面對整體無線網(wǎng)絡。

    Arun Bansal表示,根據(jù)香農(nóng)定律,小區(qū)容量極限和信噪比有關(guān),在使用了波束追蹤和多天線技術(shù)之后,小區(qū)容量可以通過疊加實現(xiàn)幾十倍甚至近百倍的提升。

    與全球多家運營商展開合作

    雖然直到2020年5G才能實現(xiàn)商用,但是全球領先的移動運營商早已開始規(guī)劃5G準標準外場測試,旨在測試能夠有效地利用高頻譜的先進技術(shù)。在外場測試中,愛立信憑借性能卓越的5G無線原型,與全球20多家運營商宣布了合作。這其中,美國的Verizon、T-Mobile、AT&T,歐洲的沃達豐、德國電信、西班牙電信,日本的NTT docomo、軟銀、KDDI以及中國移動、新加坡電信等都與愛立信進行了合作。


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