探秘聯(lián)通FDD Massive MIMO：鋪路5G 今年難商用

　　ICCSZ訊  近期中國(guó)聯(lián)通對(duì)FDD Massive MIMO的成功外場(chǎng)驗(yàn)證，再次引起全球?qū)assive MIMO技術(shù)的高度關(guān)注。

　　Massive MIMO(大規(guī)模天線(xiàn))被認(rèn)為是5G/4.5G的關(guān)鍵技術(shù)，可以幫助運(yùn)營(yíng)商最大程度地利用現(xiàn)有站址和頻譜資源，大幅度提升無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)容量和用戶(hù)體驗(yàn)，也是提升頻譜效率的最佳技術(shù)。

　　伴隨著移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的迅猛發(fā)展，高清視頻、在線(xiàn)游戲等業(yè)務(wù)對(duì)移動(dòng)寬帶網(wǎng)絡(luò)容量提出了巨大的挑戰(zhàn)。而運(yùn)營(yíng)商要實(shí)現(xiàn)5G，在未來(lái)競(jìng)爭(zhēng)中占據(jù)優(yōu)勢(shì)，提升網(wǎng)絡(luò)容量和速率是必由之路。

　　全球主流運(yùn)營(yíng)商對(duì)Massive MIMO技術(shù)都非常關(guān)注，在TDD方面中國(guó)移動(dòng)、日本軟銀已經(jīng)商用了Massive MIMO技術(shù)。我國(guó)5G第一階段試驗(yàn)中Massive MIMO被作為關(guān)鍵技術(shù)，且有華為、愛(ài)立信等5家廠(chǎng)商參與試驗(yàn)。

　　在FDD方面，現(xiàn)在除了中國(guó)聯(lián)通，海外也有幾家運(yùn)營(yíng)商完成了FDD Massive MIMO外場(chǎng)測(cè)試。值得一提的是，全球FDD制式的LTE網(wǎng)絡(luò)占比達(dá)85%以上，因而全球運(yùn)營(yíng)商自然十分關(guān)注FDD Massive MIMO的進(jìn)展。

　　聯(lián)通外場(chǎng)成功驗(yàn)證引高度關(guān)注

　　中國(guó)聯(lián)通集團(tuán)攜手華為在上海完成了業(yè)界首個(gè)FDD制式Massive MIMO技術(shù)的外場(chǎng)驗(yàn)證，在20MHz頻譜上，使用現(xiàn)有的兩天線(xiàn)接收終端，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)峰值速率697.3Mbit/s，是傳統(tǒng)LTE FDD的4.8倍。

　　該測(cè)試引起了業(yè)界高度關(guān)注。據(jù)通信世界全媒體記者了解，全球多個(gè)大T在積極推動(dòng)類(lèi)似測(cè)試。從新聞發(fā)布到現(xiàn)在未滿(mǎn)1個(gè)月，全球已有超過(guò)10家大T提出了相關(guān)合作測(cè)試的意向。

　　從業(yè)界咨詢(xún)來(lái)看，全球的通信分析師也都非常關(guān)注。來(lái)自以美國(guó)、日本、英國(guó)及歐洲等多個(gè)國(guó)家和地區(qū)的幾十位分析師表現(xiàn)了濃厚興趣。當(dāng)被問(wèn)及對(duì)此次FDD Massive MIMO外場(chǎng)驗(yàn)證成功的評(píng)價(jià)時(shí)，Strategy Analytics 無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)研究總監(jiān)楊光說(shuō)：“這絕對(duì)是領(lǐng)先的。”

　　3G時(shí)代迅速發(fā)展的中國(guó)聯(lián)通，在4G時(shí)代因起步較晚而在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中落伍。許多人士好奇中國(guó)聯(lián)通如何在面向5G的Massive MIMO關(guān)鍵技術(shù)驗(yàn)證中走在前列。

　　中國(guó)聯(lián)通網(wǎng)絡(luò)技術(shù)研究院(以下簡(jiǎn)稱(chēng)聯(lián)通網(wǎng)研院)專(zhuān)家告訴通信世界全媒體記者，中國(guó)聯(lián)通重視Massive MIMO技術(shù)的發(fā)展，因?yàn)橐环矫婊贚TE-A網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)，采用Massive MIMO技術(shù)可提高小區(qū)總吞吐量和邊緣速率，減小4G和5G網(wǎng)絡(luò)下用戶(hù)體驗(yàn)差距;另一方面，不論是在重耕的FDD頻段還是TDD頻段，Massive MIMO都可帶來(lái)成倍的單用戶(hù)和小區(qū)的峰值速率提升。

　　據(jù)了解，在Massive MIMO演進(jìn)策略方面，中國(guó)聯(lián)通提出了基于LTE演進(jìn)和面向5G的“兩條發(fā)展路線(xiàn)”;在產(chǎn)業(yè)研發(fā)方面，完成了業(yè)內(nèi)首個(gè)3.5GHz頻段Massive MIMO原型機(jī)的聯(lián)合研發(fā)和驗(yàn)證，并與廠(chǎng)家開(kāi)展了第一階段測(cè)試。

　　談及中國(guó)聯(lián)通在Massive MIMO方面的未來(lái)發(fā)展規(guī)劃，該聯(lián)通網(wǎng)研院專(zhuān)家透露，中國(guó)聯(lián)通按照現(xiàn)有不同的FDD頻段，一是2017年計(jì)劃開(kāi)展FDD Massive MIMO的外場(chǎng)商用試驗(yàn)測(cè)試，選取兩三個(gè)試點(diǎn)城市進(jìn)行測(cè)試;二是針對(duì)未來(lái)5G可能部署的頻段(例如3.5GHz以及6GHz以上高頻頻段)，開(kāi)展面向5G的Massive MIMO研究和測(cè)試(TDD)，進(jìn)行樣機(jī)外場(chǎng)測(cè)試驗(yàn)證。

　　可見(jiàn)，現(xiàn)在還在追趕4G市場(chǎng)的聯(lián)通也不忘同時(shí)部署5G網(wǎng)絡(luò)，中國(guó)聯(lián)通董事長(zhǎng)王曉初在2016年年底表示：“在不斷完善4G+網(wǎng)絡(luò)的同時(shí)，中國(guó)聯(lián)通已建立了5G實(shí)驗(yàn)室，同時(shí)只要5G具備商業(yè)條件，中國(guó)聯(lián)通不會(huì)有任何猶豫進(jìn)行規(guī)模建設(shè)。”

　　此次FDD Massive MIMO的外場(chǎng)成功驗(yàn)證，證明中國(guó)聯(lián)通已經(jīng)在實(shí)現(xiàn)5G的路上。

　　存技術(shù)、終端短板：2017年商用難度大

　　那么，既然外場(chǎng)驗(yàn)證很成功，且TDD制式已經(jīng)商用，F(xiàn)DD Massive MIMO技術(shù)是否可以在2017年商用呢?“2017年正式商用難度較大。”對(duì)此，上述聯(lián)通網(wǎng)研院專(zhuān)家表示。

　　雖然從理論研究、標(biāo)準(zhǔn)化支持以及設(shè)備實(shí)現(xiàn)等角度來(lái)看，F(xiàn)DD Massive MIMO技術(shù)具有可行性，但目前廠(chǎng)家對(duì)于FDD Massive MIMO的產(chǎn)品規(guī)劃尚不成熟，僅部分廠(chǎng)家表明有研發(fā)及樣機(jī)計(jì)劃。

　　此外，為了全面達(dá)到FDD Massive MIMO的增益，需要終端的支持，終端軟件版本應(yīng)支持3GPP R13版本。“目前我們正開(kāi)展相關(guān)研究，也推動(dòng)廠(chǎng)家解決相關(guān)的技術(shù)和工程挑戰(zhàn)。”該聯(lián)通網(wǎng)研院專(zhuān)家說(shuō)。

　　值得一提的是，有觀(guān)點(diǎn)認(rèn)為在5G(包括Massive MIMO)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)都沒(méi)有制定好的情況下，當(dāng)前基于4G、4.5G網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建的Massive MIMO技術(shù)要平滑演進(jìn)到5G似乎并不容易。

　　在聯(lián)通網(wǎng)研院專(zhuān)家看來(lái)，4G、4.5G網(wǎng)絡(luò)的持續(xù)演進(jìn)是5G網(wǎng)絡(luò)的組成部分，與5G新空口應(yīng)該協(xié)調(diào)共存，5G新空口部署以后可以和4G、4.5G網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行緊耦合操作，Massive MIMO技術(shù)在4G、4.5G網(wǎng)絡(luò)的部署可以減小與5G新空口的性能差異，提升用戶(hù)體驗(yàn)。“Massive MIMO技術(shù)是5G的重要關(guān)鍵技術(shù)，是5G空口整體方案不可或缺的重要組成。”

　　對(duì)此，一位業(yè)內(nèi)專(zhuān)家則表示，從3GPP R13開(kāi)始就有了FD-MIMO，也就是說(shuō)4.5G在協(xié)議里就有了FDD Massive MIMO。Massive MIMO本身屬于4.5G和5G的公用關(guān)鍵技術(shù)，該技術(shù)本身不存在制式的差異，只是在標(biāo)準(zhǔn)化的過(guò)程中，會(huì)帶來(lái)一些性能的區(qū)別。

　　“網(wǎng)絡(luò)的平滑演進(jìn)其實(shí)主要指的是產(chǎn)品以及平臺(tái)的平滑演進(jìn)，F(xiàn)DD Massive MIMO的平臺(tái)是面向5G演進(jìn)的平臺(tái)，所以FDD Massive MIMO是可以平滑演進(jìn)到5G的。”該業(yè)內(nèi)專(zhuān)家表示。

　　FDD的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)比TDD滯后

　　TDD網(wǎng)絡(luò)被認(rèn)為更適合部署Massive MIMO技術(shù)。楊光表示，因?yàn)門(mén)DD可以利用信道互易性，而FDD系統(tǒng)一般來(lái)說(shuō)都需要終端反饋信道測(cè)量的情況，從系統(tǒng)和終端兩個(gè)方面來(lái)說(shuō)都是TDD更容易部署Massive MIMO，效率也高一些。

　　在商用進(jìn)程方面，日本軟銀在2016年就已經(jīng)展示商用的TD-LTE制式Massive MIMO，而FDD制式Massive MIMO還處于外場(chǎng)驗(yàn)證階段。

　　2016年11月底，軟銀移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃高級(jí)主管Hidebumi Kitahara表示，軟銀升級(jí)了約100個(gè)4G基站，大多數(shù)位于東京。他預(yù)計(jì)2017年軟銀會(huì)在日本全國(guó)范圍內(nèi)的幾千個(gè)站點(diǎn)進(jìn)行Massive MIMO部署。

　　這似乎證明 TD-LTE更有優(yōu)勢(shì)。據(jù)悉，與TDD制式相比，F(xiàn)DD Massive MIMO技術(shù)需要增強(qiáng)一些技術(shù)點(diǎn)。而且，TDD Massive MIMO商用不需要標(biāo)準(zhǔn)支持，基于現(xiàn)有終端即可，F(xiàn)DD Massive MIMO還需推進(jìn)終端產(chǎn)業(yè)配合。

　　聯(lián)通網(wǎng)研院專(zhuān)家認(rèn)為，盡管相較于TDD系統(tǒng)，產(chǎn)業(yè)界對(duì)于FDD Massive MIMO的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)相對(duì)滯后，然而隨著Massive MIMO技術(shù)帶來(lái)的性能增益越來(lái)越明顯，以及標(biāo)準(zhǔn)版本的持續(xù)更新，部分主流廠(chǎng)家已經(jīng)開(kāi)展相關(guān)的樣機(jī)研發(fā)，并著手規(guī)劃FDD Massive MIMO的產(chǎn)品路標(biāo)。

　　“我們也希望能主流設(shè)備商，主流FDD運(yùn)營(yíng)商形成合力，持續(xù)引領(lǐng)并推進(jìn)FDD Massive MIMO技術(shù)的研究和商用。”該聯(lián)通網(wǎng)研院專(zhuān)家呼吁。

　　據(jù)悉，TDD和FDD制式本身就是各有利弊，F(xiàn)DD Massive MIMO的優(yōu)點(diǎn)在于存量多頻譜、CA能力強(qiáng)、覆蓋能力強(qiáng)、多用戶(hù)測(cè)量能力強(qiáng)，同時(shí)FDD在Massive MIMO上還有性能進(jìn)一步提升的廣闊空間。TDD制式具有信道互異性?xún)?yōu)點(diǎn)，但是存在高頻覆蓋的弱點(diǎn)。

　　楊光也表示，F(xiàn)DD性能相對(duì)TDD更均衡，比如上行能力更強(qiáng)，而且現(xiàn)在支持4×4 MIMO的FDD終端也逐漸上市。“FDD和TDD沒(méi)有很大的性能差異，主要看運(yùn)營(yíng)商有什么頻譜。”楊光說(shuō)。

　　上述業(yè)內(nèi)專(zhuān)家也指出，商用網(wǎng)絡(luò)上的Massive MIMO技術(shù)，一定是FDD制式和TDD制式的同時(shí)存在，二者并不矛盾。

　　如何加速FDD　Massive MIMO商用進(jìn)程?

　　對(duì)于加速FDD Massive MIMO商用進(jìn)程的問(wèn)題，一位業(yè)內(nèi)專(zhuān)家建議，一方面廠(chǎng)商解決方案要同時(shí)適用于存量終端，并要做好新終端演進(jìn)產(chǎn)業(yè)鏈的推動(dòng)。這樣幫助運(yùn)營(yíng)商通過(guò)技術(shù)大幅降低每比特成本，真正支持商用的價(jià)值。另一方面，1.8GHz頻段是LTE FDD最主流的頻段，也是FDD+TDD最主流的頻段，可預(yù)見(jiàn)FDD Massive MIMO的適用范圍還是非常大的。

　　據(jù)悉，中國(guó)聯(lián)通目前立足現(xiàn)網(wǎng)，制定了FDD和TDD兩種制式的Massive MIMIO潛在發(fā)展路線(xiàn)。在FDD方面，面向FDD頻譜重耕或LTE網(wǎng)絡(luò)持續(xù)演進(jìn)，Massive MIMO技術(shù)是重要的使能技術(shù)，用來(lái)保證中國(guó)聯(lián)通在5G時(shí)代FDD制式具有與TDD相當(dāng)?shù)念l譜效率。在TDD方面，基于我國(guó)最可能首發(fā)的5G頻段(3.5GHz頻段)，中國(guó)聯(lián)通發(fā)力Massive MIMO技術(shù)可帶來(lái)成倍的單用戶(hù)和小區(qū)的峰值速率提升，如64天線(xiàn)端口以上的Massive MIMO技術(shù)可帶來(lái)10Gbit/s以上的小區(qū)吞吐量。

　　聲音：

　　“在不斷完善4G+網(wǎng)絡(luò)的同時(shí)，中國(guó)聯(lián)通已建立了5G實(shí)驗(yàn)室，同時(shí)只要5G具備商業(yè)條件，中國(guó)聯(lián)通不會(huì)有任何猶豫進(jìn)行規(guī)模建設(shè)。”

　　——中國(guó)聯(lián)通董事長(zhǎng)王曉初在2016年年底公開(kāi)表示