【行業】5G報告-MASSIVE MIMO(29頁)

提升容量、增強覆蓋,Massive MIMO 是5G 關鍵技術之一。根據ITU(國際電信聯盟)的愿景,5G 的應用場景應劃分為增強型移動寬帶(eMBB)、大連接物聯網(mMTC)和低時延高可靠通信(uRLLC)三類。同時,ITU 在帶寬、時延和覆蓋范圍等方面確立了5G 的8 項技術要求(表1)。要達到5G 應用場景如此高的要求,需要一組關鍵技術來實現——包括大規模天線陣列、超密集組網、新型多址、全頻譜接入和新型網絡架構。前三項都是5G 無線接入相關的技術,共同保證5G 的目標網絡速率和覆蓋要求。

5G 關鍵技術的具體方案已經基本確定,Massive MIMO(大規模天線陣列)技術成為5G 的標準技術之一。截至目前,5G 標準制定組織3GPP 第一個標準版本(R15)已經凍結(包括SA 和NSA 標準),包括Massive MIMO 在內的多項技術標準已經落地。現在多家設備商的5G MIMO 原型機已經在很多公開場合出現。站在投資的角度,我們認為5G 射頻將是2018年最清晰的投資機會。

5G 應用場景之一——eMBB 網絡容量要求較4G 有很大的提高,Massive MIMO(大規模天線)是實現5G 網絡容量要求的關鍵技術之一。根據移動通信的常識,要在物理層提高網絡容量(以達到5G 的目標速率),只能通過①擴大帶寬、②提升頻譜利用效率和③增加小區數量三種方式來實現。

基于多天線波束賦形技術的Massive MIMO(大規模天線陣列)是5G 最清晰的技術路線。要實現5G 頻譜利用效率和覆蓋要求,天線系統演進主要有兩條路線:1)高階調制技術和空分復用技術的應用:提高無線傳輸流數,需要大規模陣列天線提供硬件支撐;2)波束賦形:MassiveMIMO 有源天線可以實現了從2D 波束賦形(Beamforming)向3D 賦形的提升,提升覆蓋能力,抑制干擾能力更強。

大陣列MIMO 技術并不是民用通信首創,在軍用領域已經非常成熟。早在70 年代,美軍已經將大規模的二維有源天線陣列用于相控陣雷達系統中。而現代相控陣雷達的天線單元甚至增加到數萬個,可以產生一條或多條很窄的波束,鎖定百公里外的多個目標。

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