5G时代基站天线和小基站爆发潜力大

2016-12-07 00:00:00

5G关键性能指标十倍的增长需要基站数翻倍增长以支撑。5G的三个关键的效率需求包括频谱利用效率、能耗效率和成本效率。具体来说 ...

5G关键性能指标十倍的增长需要基站数翻倍增长以支撑。5G的三个关键的效率需求包括频谱利用效率、能耗效率和成本效率。具体来说,5G在频谱效率、能源效率和成本效率的提升需求在十倍甚至百倍以上,关键技术加速催化。


如下所示,5G的性能指标主要从用户体验速率(bps)、连接数密度(1/Km2)、端到端时延(ms)等方面提出要求。


其中,用户体验速率(bps)从4G时代的10Mbit/s升级至100Mbit/s,这对5G网络覆盖能力提出了全面升级的要求。


根据理论值计算,在越高的频谱上传播信号,信号损耗越高,所需要的基站数也需要越高。从连续覆盖角度来看,5G的基站数量可能是4G的1.5-2倍。


截止2017年底,我国已搭建了328万座4G宏基站,按照1.5倍的保守值计算,5G基站数至少在500万座。


大规模天线(massiveMIMO)技术放大基站天线需求。从2G到4G,基站天线经历了一体化宏基站、基带处理单元和射频拉远模块分离、MIMO天线、有源天线、MassiveMIMO等发展阶段。


随着4.5G和5G时代的到来,MassiveMIMO技术被引入,直接导致基站天线发展的三个趋势:1)无源天线向有源天线发展2)光纤替代馈线3)RRH(射频拉远头)和天线部分集成。


随着通信网络向5G的不断演进,阵列天线(多天线空分复用)、多波束天线(网络致密化)和多频段天线(频谱扩展)将成为未来基站天线发展的主要类型。


MIMO能够充分利用空间资源,通过在底层物理设备中安装多个发射与接收天线,使得信号能够在多个天线之间实现多发多收,在不增加频谱资源与发射功率的基础之上,改善通信质量,拓宽通信信道,是后4G时代的关键通信技术。


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