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5G时代的天馈架构面临着很多困难因而需要集成化一体化和小型化

  天线和报告会”上,京信通信集团高级副总裁兼首席科学家、天线系统产业联盟专家卜斌龙介绍了中国移动通信天线G时代下基站天线的挑战和机遇。

  首先,卜斌龙回顾了中国天线产业发展历程和成就。据统计,在2001年前,中国建设近20万基站,基站天线亿人民币,国外厂家依靠专利壁垒,垄断中国市场,赚取了高额的利润。2005年开始,随着中国三大运营商的集采,国产天线的国内市场占比迅速提高,到2009年超过85%。但从全球市场看,国外市场仍被巨头垄断。打破专利壁垒后,中国天线产业高速发展,全球占比迅速提升,从2014年开始,中国品牌天线全球发货总量占比均超过50%,其中2015、2017年均超过60%。

  在中国天线产业技术成就方面,卜斌龙介绍,3G时代的“小型化高性能多系统共用天线G时代的“混合制式多系统一体化高阶天线”代表着中国移动通信天线的最高技术成就。在天线行业知识产权方面,中国以3980件专利申请量居首,近三年,中国的移动通信天线专利申请量超过了全球其他区域申请量的总和,成为移动通信天线的主要技术来源国。总体发展趋势从2G跟跑到3G并跑/超越到4G领跑。

  5G商用在即,在卜斌龙看来,未来5-8年,4G网络是基础,5G网络是4G网络的叠加,无源基站天线将依然存在。在高容量/流量层,室外Sub 6GHz将采用64TR MassiveMIMO天线,室内毫米波同样采用Massive MIMO天线;在覆盖层和中等容量/流量层,室外Sub 6GHz采用16TR Massive MIMO天线G多系统共用有源/无源天线GHz采用有源/无源系统是5G网络建设最佳的高性价比解决方案,符合运营商“降本增效“的战略预期。

  另外,卜斌龙称,5G时代的天馈架构面临着基站选址难、杆塔重耕难、天面布局难的工程困境,因而需要集成化、一体化、小型化的有源和无源天线来解决这些困境。预测未来在主流场景下,所有的非5G需求高度集成为1副天线副天线,而在特殊场景下,所有需求高度集成为1副天线。从这个意义上说,天线是网络覆盖的专家,科学的规划天面资源是网络建设规划的重要内容。

  卜斌龙表示,目前5G Massive MIMO天线技术仍面领着三大挑战。其一,功放功率和散热,由于Massive MIMO天线是在每个子阵后连接小功率功放,小功放的功率远低于大功放的效率,无效的功率将转换为热能,增大了散热的难度,不利于绿色环保,不利于天线小型化。因此提高功放效率是射频技术、乃至芯片开发的重要任务,是5G网络节能环保和低成本运营的关键;其二,据估计,我国需要300万个5G宏基站,意味着需要900万副天线,Massive MIMO要成功落地的关键是大规模的生产能力和快速测试能力,为此需生产自动化,业务数字化和信息智能化高度融合,以提高生产和测试能力;其三,成本,由于天线采用Massive MIMO技术,特别是高容量场景的64TR,需配套多组射频单元,在成本上,采用Massive MIMO天线G Massive MIMO天线G低成本建网首要条件。

  最后,卜斌龙表示, 5G商用初期运营商大规模开展网络建设,通信设备投资将出现大幅增长。在5G网络投入运营之后必将催生万物互联的垂直行业高速发展,从而带来巨大的垂直行业天馈需求。

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