从跟随到创新的移动通信标准化之路(六)

——5G移动通信网络基础标准解读

2022-01-29 来源:中国通信标准化协会

第六篇 天线

 

在移动通信系统中,天线技术的先进程度是至关重要的,天线技术的发展将为通信系统技术的发展或业务的创新释放更大的空间,无线覆盖技术每上一个台阶,移动通信业务就会有更贴近用户的业务创新可行性。

中国通信标准化协会(CCSA)无线通信技术工作委员会(TC5)无线网络配套设备工作组(WG11)负责无线通信网络中网络配套设备的标准化工作,天线是其中重要部分。依据3GPP国际标准,结合国内运营市场需求、产业发展情况,WG11组对5G相关天线标准做了规划,如下图所示。

5G相关天线标准规划

 

5G天线采用的密集阵列与基站设备配套、互联,天线与有源设备结合越来越紧密,大规模阵列天线,融合天线、含滤波器天线将是天馈业务单元主要研发方向。大规模天线技术被视为5G的核心技术,面对5G在系统容量和传输速率等方面的性能挑战,进一步增加天线数量仍然是MIMO技术演进的重要方向。

为了更好的规范和指导行业5G天线的发展,WG11完成了2项工信部发布的首批5G行业标准:

  1. YD/T 3625-2019《5G数字蜂窝移动通信网 无源天线阵列技术要求(<6GHz)》;
  2. YD/T 3626-2019《5G数字蜂窝移动通信网 无源天线阵列测试方法(<6GHz)》。

《5G数字蜂窝移动通信网 无源天线阵列技术要求(<6GHz)》规定了5G大规模无源天线阵列的电性能及机械性能要求,明确电路参数指标、方向图指标以及环境可靠性试验的要求及方法,适用于5G数字蜂窝移动通信网中非AAU设备的无源天线阵列。

《5G数字蜂窝移动通信网 无源天线阵列测试方法(<6GHz)》规定了5G大规模无源天线阵列无源天线阵列电路性能及辐射性能的测试场地要求及测试方法。同时根据天线使用环境,规范环境可靠性测试项目及测试方法。适用于5G数字蜂窝移动通信网中,非一体化基站设备采用的无源天线的天线阵元方向图测试、特定波束赋型方向图测试、阵元S参数测试、校准电路性能测试等。

目前我国已完成5G网络120多万站的商用网络建设,采用大规模阵列天线的站型是主力,这两项标准起到了重要的基础支撑作用。

考虑到5G覆盖区域在特定场景下,用户分布位置及业务需求呈现某种较明显的特征,在场馆、郊区或者特长大桥、高铁沿线等可以采用多种独立天线配合5G NR RRU方式进行定向覆盖,充分发挥无线覆盖技术的多样性优势,降低系统成本。为此WG11于2020年和2021年又陆续完成了《面向场馆移动通信系统方波赋形天线技术要求》《移动通信用透镜天线技术要求和测量方法》《移动通信无源固定多波束天线技术要求》三项行业标准的研制。

除了上述行业标准, WG11还就天线新技术新方法进行了研究,包括5G数字蜂窝移动通信网毫米波天线技术、面向新材料的透明天线技术、面向新应用领域的车联网通信系统空口(OTA)射频性能指标、面向新测试方法的5G移动通信无源天线阵列辐射效率等等。依据这些研究内容,WG11将陆续制定相关标准,助力5G网络更加灵活、因地制宜地建设、部署。

(作者:中国信息通信研究院 吴翔、中国通信标准化协会 韩冬、中国信息通信科技集团有限公司 张申科)

 

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