5G 基地台天线设计将影响通讯系统传输容量

发布时间:2020-06-05 | 作者: | 来源:http://www.tt153.com/info_19034.html

5G 基地台天线设计将影响通讯系统传输容量

5G 基地台天线设计将影响通讯系统传输容量

基地台天线设计技术中,包括多波束(Multi-Beam)、主动阵列天线(Active Phased Array)、波束成形(Beamforming)、巨量天线(Massive MIMO)等。随着 5G 天线设计系统化和複杂化,例如波束阵列(达成空分複用)、多波束及多、高频段,对天线提出更高需求,并涉及整个系统与相容问题,尤其阵列天线设计好坏会左右传输容量、涵盖範围及效率,对于电信业者来说,影响营运成本与资本支出。

在 5G 装置部署 MIMO 将带来设计面的挑战

基地台天线为基地台设备与终端使用者间之资讯能转换,在讯号发送过程中,调製后射频电流经基地台天线转换为电磁波,向预定区域(如手机)辐射出去;接收过程中,使用者资讯经调製后之电磁波,由基地台天线接收,有效地转换为射频电流,传输至局端设备,即基地台天线在行动通讯占有传达的重要角色,直接影响通讯网路服务品质与覆盖範围。

目前 5G 基地台天线设计採用 64 通道之 Massive MIMO 技术,然儘管通道数愈多、网路性能愈高,因另需考量天线性能、尺寸大小、重量及成本因素,也有不少电信运营商採用低成本的 Massive MIMO 16 通道解决方案。5G 基地台天线设计将影响通讯系统传输容量

5G Massive MIMO 天线应用挑战。

5G 基地台採用大规模阵列天线技术

对电信营运商来说,基地台天线配置极为关键,不论天线波束、增益、涵盖方向、可用驱动功率、天线配置、极化方向等,会直接影响行动通讯网路系统性能,进而影响通讯品质。

其中 MIMO 技术带动天线需求,天线为因应多载波需求,尤其在阵列天线发展上,设计难度提升,体积进一步缩小,同时增加射频模组(移相器 Phaser、功率放大器、低噪放大器等)採用数量。目前全球多家电信营运商完成 Massive MIMO 试验,陆续于 2019~2020 年完成商业部署,以支援网路中最拥挤地区之通讯。目前 5G 网路多採用 AAU(Active Antenna Unit)+CU(Centralized Unit)+DU(Distribute Unit)之无线接入网路架构,其中天线和射频单元 RRU 合二为一,成为主动天线单元(Active Antenna Unit,AAU),AAU 除含有 RRU 射频功能外,亦包括部分实体层处理功能。