2019年,全球5G市场的第一波浪潮将迎来大规模商业用途,而5G网络建设的经济性已成为全球运营商共同关注的热点。 5G将为用户带来Gbps的终极体验已成为业界共识,但是如何实现这样的终极体验呢?选择“高频”。对于3.5GHz C频段,是否有必要建设更多站点以建设5G密集覆盖网络并增加部署成本?或直接使用“低频”在2GHz以下构建一个网络以实现与LTE相似的覆盖范围,从而降低部署成本?在GSMA子论坛上,“ 5G部署”在2月26日举行的2019年世界移动通信大会上,华为5G产品线总裁杨朝斌阐述了``大规模MIMO是5G极简网络的基础''的观点,并结合了严格的理论分析。实际测试结果积极回应了5G网络建设经济学的热点话题,强调3.5GHz Massive MIMO可以与LTE实现1:1共站点建设,覆盖范围比LTE好,容量比LTE高,可以大大降低5G成本每位和网络建设的部署成本。大量的MIMO天线阵列增益可以弥补高频Friesian自由空间传播的额外损失。弗里斯兰传输方程是天线理论中最重要的方程之一。它表征了发射天线的功率与接收天线的功率之间的关系,并且频率f为。对于该方程式中的变量,频率越高,接收天线的功率越低。弗里斯兰传输方程可以计算不同频率下的自由空间传播损耗。结合特定频率,3.5GHz的自由空间传播损耗将超过1.8GHz。约6dB。 Massive MIMO的设计核心是大规模天线阵列。传统的1.8GHz天线阵列通常由24个天线单元组成,而Massive MIMO的天线阵列数量高达数百个。即使考虑到天线元件数量的增加和单个元件增益的减少,大规模MIMO天线阵列带来的波束成形增益也可以完全补偿由3.5GHz频段传播引起的6dB额外损耗。因此,3.5GHz 64T64R的覆盖范围更好。在1.8GHz时,3.5GHz 32T32R的覆盖范围与1.8GHz相同,而3.5GHz 16T16R和8T8R的覆盖范围则比1.8GHz差。中国移动杭州5G规模商用网络测试表明,在5G和LTE 1:1的同址建设中,在相同3.5GHz频率下,32T32R Massive MIMO的覆盖范围比8T8R高60%,从而确保了Gbps的用户体验,在任何地方。香农定理与Massive MIMO相结合,使5G容量增加了100倍。香农定理解释了信道的理论容量极限与信道带宽和信噪比之间的关系。信噪比可以通过高级编码方法来提高。 5G Polar码已逐渐接近其极限。信道带宽,即频谱资源,是有限且宝贵的。在许多限制性条件下如何进一步增加信道容量?大规模MIMO通过空分复用进一步提高了信道容量。空分复用的能力与阵列的数量有关。随着阵列数量的增加,通道容量也会增加。同时,5G自然支持100MHz的大带宽,带宽的增加也会带来容量的线性增加。 IMT-2020北京测试场刚刚见证了5G小区容量的新记录:采用3.5GHz 64T64R Massive MIMO,在100MHz带宽下5G小区容量高达14.58Gbps,是LTE理论峰值的97倍150Mbps。大规模MIMO大大降低了每比特成本。较小的高频天线阵列使Massive MIMO项目更加容易。天线尺寸是影响项目部署效率的重要因素,也是决定基站建设成本的重要因素之一。天线的尺寸与天线阵列的尺寸有关,并且天线阵列的尺寸由频率(频率=光速/波长)确定。在通常情况下,单个天线元件的尺寸和天线元件之间的距离是一个波长的一半,并且高频的波长更短,这意味着高频Massive MIMO的尺寸更小。 3.5GHz 64T64R Massive MIMO的天线阵列尺寸约为700x400mm,而1.8GHz和800MHz 64T64R的尺寸则高达1000x650m