5G正在臨近,其標準和頻譜統(tǒng)一也在全球達成共識,F(xiàn)階段各國5G頻譜規(guī)劃備受各方關注。由于4G技術分為TDD和FDD制式,從4G演進到5G,產(chǎn)業(yè)各方對兩種制式頻譜規(guī)劃的需求也均不相同。其中,TDD向5G演進,在存量、技術和頻譜方面頗具優(yōu)勢。
作為老牌無線系統(tǒng)設備廠商,大唐已經(jīng)開展在3.4GHz、4.8GHz以及高頻段的相關試驗。大唐移動副總工程師蔡月民博士表示,基于多方面的研究試驗,大唐將在5G標準凍結后,盡快完成滿足標準的產(chǎn)品開發(fā),匹配5G試驗的計劃和商用節(jié)奏。
大唐移動副總工程師 蔡月民
頻譜需求多樣,TDD演進具備優(yōu)勢
產(chǎn)業(yè)對頻譜的需求體現(xiàn)在多方面。第一,在頻譜總量方面,運營商頻譜總量必須能夠滿足未來5G各種場景的容量需求。初步認為每個運營商必須在6GHz以下得到100MHz以上的連續(xù)帶寬實現(xiàn)連續(xù)覆蓋,同時有更豐富的頻譜資源用于熱點高容量場景。
第二,高低頻搭配,合理的頻譜組合是5G成功的重要支撐。高低頻組合兼顧覆蓋和容量需求,可降低建設成本以及規(guī)劃優(yōu)化的復雜度。5G在規(guī)劃高頻段、大帶寬的同時,也應鼓勵部分現(xiàn)有頻段重耕為5G頻段。
第三,頻譜的全球協(xié)調(diào),通過全球協(xié)調(diào)實現(xiàn)全球統(tǒng)一的5G主流頻段,對加速產(chǎn)業(yè)成熟、降低設備成本非常有意義。5G芯片和設備的復雜度非常高,頻率協(xié)同可擴大全球產(chǎn)業(yè)鏈規(guī)模,大幅降低研發(fā)成本,提升成熟度。
第四,頻譜盡早分配,頻譜規(guī)劃和分配盡快明確,引導產(chǎn)業(yè)發(fā)展是加速5G商用的關鍵。
從技術演進的角度看,4G時代的TD-LTE技術演進到5G,具備存量優(yōu)勢。對此,蔡月民表示,一是TD-LTE的產(chǎn)業(yè)基礎雄厚,在多天線技術方面的持續(xù)積累,特別是近期引入3D-MIMO,對5G有很強的延續(xù)性。二是TD-LTE的站址儲備,為5G建設打下了良好基礎,5G采用3.5GHz頻段可與4G TD-LTE覆蓋接近,共用站址。三是5G頻段較高,主要工作在TDD模式,TD-LTE為TDD系統(tǒng)大規(guī)模組網(wǎng)和優(yōu)化積累了經(jīng)驗,如遠端干擾的處理等。四是從長遠來看,4G的部分頻段未來也可以重耕為5G,部分設備可以支持平滑升級,能夠降低建網(wǎng)成本。
從頻譜角度看,面向5G演進,TDD也具備優(yōu)勢。5G時代,TDD頻譜的公認優(yōu)勢體現(xiàn)在以下方面:可獲取性,大帶寬的成對頻率很難規(guī)劃,運營商的FDD幾乎不可能得到成對的100MHz以上的連續(xù)頻段;靈活性,可以靈活調(diào)整上下行的資源配比,匹配業(yè)務量需求,特別在熱點小蜂窩應用時可以實現(xiàn)靈活雙工;頻譜效率,TDD更容易引入大規(guī)模天線,提升頻譜效率;支持終端直通業(yè)務,TDD更適合終端直通的業(yè)務場景,收發(fā)轉換靈活,可以看到車聯(lián)網(wǎng)V2V等應用都采用TDD模式。
在多頻段開展試驗,推動產(chǎn)品化
眾所周知,頻段選擇對設備和技術的影響是多方面的。蔡月民從4方面進行了介紹,一是產(chǎn)品形態(tài)方面,不同的頻段分別適用于連續(xù)廣覆蓋和熱點部署場景,基站類型可區(qū)分為宏基站和微基站,需要的天線數(shù)、發(fā)射功率等都有差異,產(chǎn)品方案有差異;二是不同頻段的器件成熟度,直接影響產(chǎn)品的集成度、成本、功耗等,對設計方案影響大;三是在組網(wǎng)方面,不同頻段覆蓋能力迥異,可用的帶寬也不同,需要通過試驗驗證不同頻段的組網(wǎng)能力;四是在技術方面,大規(guī)模天線、幀結構和參數(shù)集都與頻段相關,在特性和算法上也有差異。
針對不同頻段,大唐已經(jīng)開展研發(fā)及試驗。在3.5GHz頻段,大唐采用大規(guī)模天線技術,2016年完成128通道256天線的大規(guī)模天線測試,實現(xiàn)20流傳輸,速率超4Gbit/s;2017年參與工信部第二階段外場試驗,完成4G/5G覆蓋對比和宏微聯(lián)合傳輸,并驗證下行覆蓋能力與4G TD-LTE相當。
在4.8GHz頻段,大唐在2017年開發(fā)4天線小基站用于密集組網(wǎng)測試。目前已完成環(huán)境建設,預測試流量密度超過50Tbit/s/km2。在高頻段方面,大唐于2016年完成28GHz射頻前端的樣機開發(fā),2017年完成26GHz頻段的樣機開發(fā)。
就目前5G頻譜規(guī)劃,蔡月民提出三大建議:一是工信部已經(jīng)對5G頻率做了初步規(guī)劃,建議盡快明確,指導產(chǎn)業(yè);二是運營商的頻譜分配能在規(guī)模試驗前完成,以使試驗和商用更好的銜接;三是加強全球協(xié)調(diào),推進上游產(chǎn)業(yè)盡快成熟。