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大唐移动联合中国移动、国信天线推出3D-MIMO样机

发布时间:2014-09-26 08:51:35

 

      3D-MIMO是LTE-Advanced多天线技术后续演进的重要技术方向,也是5G的关键技术之一。相比普通智能天线只能在水平方向改变波束的指向,3D-MIMO天线可以在水平和垂直2个方向实现灵活的波束方向调整,是解决城市高层楼宇网络覆盖和容量的有效手段之一,并为提升小区速率提供全新的解决办法。

2013年大唐移动、中国移动、国信天线联合启动了3D-MIMO样机的合作开发工作,于2014年1月推出了首台3D-MIMO样机,并于2014年9月率先进行了外场测试。该样机工作频段覆盖2.575GHz-2.635GHz,共有64个天线单元,各天线单元可以独立控制,支持三维智能波束赋形。

联合项目组针对3D-MIMO样机进行了一系列严格而缜密的测试。2014年1月,联合项目组完成了基站样机64通道的校准算法研发,实现了64通道的幅相一致性。2014年7月,联合项目组在天线暗室环境完成了3D-MIMO样机的室内测试,广播波束和用户波束的各项指标测试结果均满足预期产品指标要求。2014年9月,在中国移动研究院外场试验环境下,联合项目组开展了与普通8天线的对比测试试验,初步试验结果显示,在发射功率相等的情况下,3D-MIMO天线优势明显。

3D-MIMO技术是高层楼宇覆盖和提升小区速率的重要手段

在当前网络建设阶段,影响TD-LTE室内深度覆盖的因素有很多,也产生了不同的解决方案。对于大型写字楼、商场、酒店等封闭度较高的区域,楼体较厚,采用建设室分系统或布放小基站的方式比较合适;而对于居民楼等楼体较薄的楼宇,采用室外覆盖室内的方式较为合适,且更加经济。

从室外站点覆盖高层楼宇时,传统的8单元智能天线阵的垂直面扫描宽度较窄,只有6~10度,往往需要部署2个及以上的天线点位,才能实现整座楼宇的覆盖。由大唐移动联合中国移动、国信天线推出的3D-MIMO天线的垂直面扫描宽度可达60度,这意味着只利用1个天线点就可实现对城市典型高层楼宇的覆盖。同时,可充分利用3维波束的特点,兼顾对周边道路的覆盖,不但可提升部署效率,还能够大大降低站点建设和运维成本。同时,由于一面天线对应一个逻辑小区,当用户在室内、室内外间移动时不会发生切换,减少了掉话概率。此外,由于该3D-MIMO天线垂直面用户波束宽度只有不到10度,因此可以充分利用细窄的垂直面波束来实现楼层间的多用户MIMO,大幅提升小区整体吞吐量。

深入布局MIMO多天线领域,率先发布3D-MIMO样机

大唐移动在LTE多天线技术领域具有长期持续的积累,并对未来演进技术包括3D-MIMO、MassiveMIMO等进行了前沿布局。

2010年3月,由大唐移动和中国移动等国内产业界共同推动的双流波束赋形技术被写入3GPP LTE技术规范Rel-9版本中。经过随后多年的现网测试和应用验证,大唐移动8天线双流波束赋形技术的性能优势尽显,室外宏基站采用成熟的8单元智能天线已正在成为运营商的首选方案。

为了进一步提升峰值速率和频谱效率,在TD-LTE-Advanced(Rel-10)标准中,MIMO多天线技术得到了进一步的增强。3D-MIMO技术从Rel-12开始了标准化进程,其产业化必将随着需求的迫切性而加快,AAS(有源天线系统)作为承载3D-MIMO技术的平台,实现了天线和射频单元的一体化,消除了馈线损耗,降低了塔上安装设备数和安装复杂度,也提升了设备的可靠性。同时,由于阵子数明显增加,降低了对AAS的每单元阵子的功率输出需求,也降低了成本。

大唐移动通过对3D-MIMO技术产学研用一体化的探索,力争引导产业界共同推进3D-MIMO系统的研究、验证、标准化和产业化进程,扩大我国在多天线技术学术研究及相关产业发展领域中的影响力,为深挖TD-LTE多天线技术潜力,有效支撑TD-LTE基站大规模商用部署奠定技术和产业基础。