中国电信李艳芬：为了达成 5G 要求，需要引入关键技术Massive MIMO
日前，在由中国通信学会主办，天线系统产业联盟承办的 “2020 5g 通信与天线产业技术报告会”上，中国电信研究院 ai 中心高级专家李艳芬表示，为了达成 5g 业务速率、系统容量和用户体验的要求，需要引入 massive mimo 这一关键技术。
massive mimo 就是多阵列天线，通过波束赋形和波束管理来实现网络性能的最优。目前 massive mimo 主要部署场景和诉求包括：密集城区局部热点覆盖和吸热，挑战高话务；高楼覆盖，三维立体赋形实现纵深覆盖；大型场馆、集会，挑战大容量和高密人群。
李艳芬指出，在对 5g 网络优化的过程中，由于 5g massive mimo 广播波束的波束个数、波束层数以及波束的水平宽度、垂直宽度、方位角、电倾角等参数众多，另外目前主系统设备厂商在网管的配置差别较大，都增加了一线运维人员的难度和复杂度。
因而需要引入 ai 技术，通过场景快速识别、自学习，适应灵活调整广播权值，达到最优的覆盖效果和性能增益，同时实现快速智能网规和网优，减少时间和人力。另外，在节能控制方面，根据混合覆盖场景下话务潮汐现象，提出基于业务变化的基站节能控制要求。此外，根据用户位置和分布，自适应波束赋形，提供更佳的用户体验。
针对 massive mimo 能耗问题，李艳芬表示，5g aau 能耗大幅增加，如果 lte 每天线 30w，理论计算 4g 每基站每年用电量达 3000 多度，而按照 aau 200w，理论计算 5g 每基站每年电量达到 2 万多度。目前降低能耗的方案主要包括，功放 pa 方面，进行新材料创新；芯片方面，提升集成度、工艺；散热方面，引入新材料，新结构设计；算法方面，通过系统侧的 ai 节能算法，智能关断。
此外，李艳芬表示，massive mimo 天线数目的增多为传播信道提供了更多的复用增益和分集增益，使得系统在下行方向的数据速率、链路可靠性和覆盖上拥有更好的性能。但是终端发射功率限制了 5g 上行覆盖，为此中国电信在 3gpp r16 牵头超级上行，通过载波聚合以及上行链路增强技术，实现 5g 高低频协同组网。
也正是基于 4g/5g 协同发展、5g 多频组网、智简天面架构的演进趋势，5g 宏站天线应向着小型化、多频化、集成化、智能化方向发展。目前现网主要部署了两种形态的天线，一种是 3.5ghz aau 一副天线 + 其他低频一副天线；另一种是 a+p 一体化天线。这也为天线厂家设计带来挑战，主要是天线规格和指标间的冲突。
与此同时，5g 天线设计还面临场景化的需求，针对大型场馆，天线需要做到精准覆盖，快速扩容。针对高铁场景，目前的覆盖方案主要是沿线广覆盖 + 车载模式，天线需要满足多频化、高阶 8tr、智能化的管理。针对线状公路，龙伯透镜天线具备应用潜力。
最后，李艳芬指出，5g 时代现网为有源天线和无源天线共存，无源设备主动检测、诊断并及时定位仍然是关键问题。
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李艳芬指出，在对 5g 网络优化的过程中，由于 5g massive mimo 广播波束的波束个数、波束层数以及波束的水平宽度、垂直宽度、方位角、电倾角等参数众多，另外目前主系统设备厂商在网管的配置差别较大，都增加了一线运维人员的难度和复杂度。
因而需要引入 ai 技术，通过场景快速识别、自学习，适应灵活调整广播权值，达到最优的覆盖效果和性能增益，同时实现快速智能网规和网优，减少时间和人力。另外，在节能控制方面，根据混合覆盖场景下话务潮汐现象，提出基于业务变化的基站节能控制要求。此外，根据用户位置和分布，自适应波束赋形，提供更佳的用户体验。
针对 massive mimo 能耗问题，李艳芬表示，5g aau 能耗大幅增加，如果 lte 每天线 30w，理论计算 4g 每基站每年用电量达 3000 多度，而按照 aau 200w，理论计算 5g 每基站每年电量达到 2 万多度。目前降低能耗的方案主要包括，功放 pa 方面，进行新材料创新；芯片方面，提升集成度、工艺；散热方面，引入新材料，新结构设计；算法方面，通过系统侧的 ai 节能算法，智能关断。
此外，李艳芬表示，massive mimo 天线数目的增多为传播信道提供了更多的复用增益和分集增益，使得系统在下行方向的数据速率、链路可靠性和覆盖上拥有更好的性能。但是终端发射功率限制了 5g 上行覆盖，为此中国电信在 3gpp r16 牵头超级上行，通过载波聚合以及上行链路增强技术，实现 5g 高低频协同组网。
也正是基于 4g/5g 协同发展、5g 多频组网、智简天面架构的演进趋势，5g 宏站天线应向着小型化、多频化、集成化、智能化方向发展。目前现网主要部署了两种形态的天线，一种是 3.5ghz aau 一副天线 + 其他低频一副天线；另一种是 a+p 一体化天线。这也为天线厂家设计带来挑战，主要是天线规格和指标间的冲突。
与此同时，5g 天线设计还面临场景化的需求，针对大型场馆，天线需要做到精准覆盖，快速扩容。针对高铁场景，目前的覆盖方案主要是沿线广覆盖 + 车载模式，天线需要满足多频化、高阶 8tr、智能化的管理。针对线状公路，龙伯透镜天线具备应用潜力。
最后，李艳芬指出，5g 时代现网为有源天线和无源天线共存，无源设备主动检测、诊断并及时定位仍然是关键问题。
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