探秘聯(lián)通FDD Massive MIMO：鋪路5G 今年難商用

　　ICCSZ訊  近期中國聯(lián)通對FDD Massive MIMO的成功外場驗證，再次引起全球對Massive MIMO技術的高度關注。

　　Massive MIMO(大規(guī)模天線)被認為是5G/4.5G的關鍵技術，可以幫助運營商最大程度地利用現(xiàn)有站址和頻譜資源，大幅度提升無線網(wǎng)絡容量和用戶體驗，也是提升頻譜效率的最佳技術。

　　伴隨著移動互聯(lián)網(wǎng)應用的迅猛發(fā)展，高清視頻、在線游戲等業(yè)務對移動寬帶網(wǎng)絡容量提出了巨大的挑戰(zhàn)。而運營商要實現(xiàn)5G，在未來競爭中占據(jù)優(yōu)勢，提升網(wǎng)絡容量和速率是必由之路。

　　全球主流運營商對Massive MIMO技術都非常關注，在TDD方面中國移動、日本軟銀已經(jīng)商用了Massive MIMO技術。我國5G第一階段試驗中Massive MIMO被作為關鍵技術，且有華為、愛立信等5家廠商參與試驗。

　　在FDD方面，現(xiàn)在除了中國聯(lián)通，海外也有幾家運營商完成了FDD Massive MIMO外場測試。值得一提的是，全球FDD制式的LTE網(wǎng)絡占比達85%以上，因而全球運營商自然十分關注FDD Massive MIMO的進展。

　　聯(lián)通外場成功驗證引高度關注

　　中國聯(lián)通集團攜手華為在上海完成了業(yè)界首個FDD制式Massive MIMO技術的外場驗證，在20MHz頻譜上，使用現(xiàn)有的兩天線接收終端，實現(xiàn)網(wǎng)絡峰值速率697.3Mbit/s，是傳統(tǒng)LTE FDD的4.8倍。

　　該測試引起了業(yè)界高度關注。據(jù)通信世界全媒體記者了解，全球多個大T在積極推動類似測試。從新聞發(fā)布到現(xiàn)在未滿1個月，全球已有超過10家大T提出了相關合作測試的意向。

　　從業(yè)界咨詢來看，全球的通信分析師也都非常關注。來自以美國、日本、英國及歐洲等多個國家和地區(qū)的幾十位分析師表現(xiàn)了濃厚興趣。當被問及對此次FDD Massive MIMO外場驗證成功的評價時，Strategy Analytics 無線網(wǎng)絡服務研究總監(jiān)楊光說：“這絕對是領先的。”

　　3G時代迅速發(fā)展的中國聯(lián)通，在4G時代因起步較晚而在市場競爭中落伍。許多人士好奇中國聯(lián)通如何在面向5G的Massive MIMO關鍵技術驗證中走在前列。

　　中國聯(lián)通網(wǎng)絡技術研究院(以下簡稱聯(lián)通網(wǎng)研院)專家告訴通信世界全媒體記者，中國聯(lián)通重視Massive MIMO技術的發(fā)展，因為一方面基于LTE-A網(wǎng)絡演進，采用Massive MIMO技術可提高小區(qū)總吞吐量和邊緣速率，減小4G和5G網(wǎng)絡下用戶體驗差距;另一方面，不論是在重耕的FDD頻段還是TDD頻段，Massive MIMO都可帶來成倍的單用戶和小區(qū)的峰值速率提升。

　　據(jù)了解，在Massive MIMO演進策略方面，中國聯(lián)通提出了基于LTE演進和面向5G的“兩條發(fā)展路線”;在產(chǎn)業(yè)研發(fā)方面，完成了業(yè)內(nèi)首個3.5GHz頻段Massive MIMO原型機的聯(lián)合研發(fā)和驗證，并與廠家開展了第一階段測試。

　　談及中國聯(lián)通在Massive MIMO方面的未來發(fā)展規(guī)劃，該聯(lián)通網(wǎng)研院專家透露，中國聯(lián)通按照現(xiàn)有不同的FDD頻段，一是2017年計劃開展FDD Massive MIMO的外場商用試驗測試，選取兩三個試點城市進行測試;二是針對未來5G可能部署的頻段(例如3.5GHz以及6GHz以上高頻頻段)，開展面向5G的Massive MIMO研究和測試(TDD)，進行樣機外場測試驗證。

　　可見，現(xiàn)在還在追趕4G市場的聯(lián)通也不忘同時部署5G網(wǎng)絡，中國聯(lián)通董事長王曉初在2016年年底表示：“在不斷完善4G+網(wǎng)絡的同時，中國聯(lián)通已建立了5G實驗室，同時只要5G具備商業(yè)條件，中國聯(lián)通不會有任何猶豫進行規(guī)模建設。”

　　此次FDD Massive MIMO的外場成功驗證，證明中國聯(lián)通已經(jīng)在實現(xiàn)5G的路上。

　　存技術、終端短板：2017年商用難度大

　　那么，既然外場驗證很成功，且TDD制式已經(jīng)商用，F(xiàn)DD Massive MIMO技術是否可以在2017年商用呢?“2017年正式商用難度較大。”對此，上述聯(lián)通網(wǎng)研院專家表示。

　　雖然從理論研究、標準化支持以及設備實現(xiàn)等角度來看，F(xiàn)DD Massive MIMO技術具有可行性，但目前廠家對于FDD Massive MIMO的產(chǎn)品規(guī)劃尚不成熟，僅部分廠家表明有研發(fā)及樣機計劃。

　　此外，為了全面達到FDD Massive MIMO的增益，需要終端的支持，終端軟件版本應支持3GPP R13版本。“目前我們正開展相關研究，也推動廠家解決相關的技術和工程挑戰(zhàn)。”該聯(lián)通網(wǎng)研院專家說。

　　值得一提的是，有觀點認為在5G(包括Massive MIMO)技術標準都沒有制定好的情況下，當前基于4G、4.5G網(wǎng)絡構建的Massive MIMO技術要平滑演進到5G似乎并不容易。

　　在聯(lián)通網(wǎng)研院專家看來，4G、4.5G網(wǎng)絡的持續(xù)演進是5G網(wǎng)絡的組成部分，與5G新空口應該協(xié)調(diào)共存，5G新空口部署以后可以和4G、4.5G網(wǎng)絡進行緊耦合操作，Massive MIMO技術在4G、4.5G網(wǎng)絡的部署可以減小與5G新空口的性能差異，提升用戶體驗。“Massive MIMO技術是5G的重要關鍵技術，是5G空口整體方案不可或缺的重要組成。”

　　對此，一位業(yè)內(nèi)專家則表示，從3GPP R13開始就有了FD-MIMO，也就是說4.5G在協(xié)議里就有了FDD Massive MIMO。Massive MIMO本身屬于4.5G和5G的公用關鍵技術，該技術本身不存在制式的差異，只是在標準化的過程中，會帶來一些性能的區(qū)別。

　　“網(wǎng)絡的平滑演進其實主要指的是產(chǎn)品以及平臺的平滑演進，F(xiàn)DD Massive MIMO的平臺是面向5G演進的平臺，所以FDD Massive MIMO是可以平滑演進到5G的。”該業(yè)內(nèi)專家表示。

　　FDD的產(chǎn)品開發(fā)比TDD滯后

　　TDD網(wǎng)絡被認為更適合部署Massive MIMO技術。楊光表示，因為TDD可以利用信道互易性，而FDD系統(tǒng)一般來說都需要終端反饋信道測量的情況，從系統(tǒng)和終端兩個方面來說都是TDD更容易部署Massive MIMO，效率也高一些。

　　在商用進程方面，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還處于外場驗證階段。

　　2016年11月底，軟銀移動網(wǎng)絡規(guī)劃高級主管Hidebumi Kitahara表示，軟銀升級了約100個4G基站，大多數(shù)位于東京。他預計2017年軟銀會在日本全國范圍內(nèi)的幾千個站點進行Massive MIMO部署。

　　這似乎證明 TD-LTE更有優(yōu)勢。據(jù)悉，與TDD制式相比，F(xiàn)DD Massive MIMO技術需要增強一些技術點。而且，TDD Massive MIMO商用不需要標準支持，基于現(xiàn)有終端即可，F(xiàn)DD Massive MIMO還需推進終端產(chǎn)業(yè)配合。

　　聯(lián)通網(wǎng)研院專家認為，盡管相較于TDD系統(tǒng)，產(chǎn)業(yè)界對于FDD Massive MIMO的產(chǎn)品開發(fā)相對滯后，然而隨著Massive MIMO技術帶來的性能增益越來越明顯，以及標準版本的持續(xù)更新，部分主流廠家已經(jīng)開展相關的樣機研發(fā)，并著手規(guī)劃FDD Massive MIMO的產(chǎn)品路標。

　　“我們也希望能主流設備商，主流FDD運營商形成合力，持續(xù)引領并推進FDD Massive MIMO技術的研究和商用。”該聯(lián)通網(wǎng)研院專家呼吁。

　　據(jù)悉，TDD和FDD制式本身就是各有利弊，F(xiàn)DD Massive MIMO的優(yōu)點在于存量多頻譜、CA能力強、覆蓋能力強、多用戶測量能力強，同時FDD在Massive MIMO上還有性能進一步提升的廣闊空間。TDD制式具有信道互異性優(yōu)點，但是存在高頻覆蓋的弱點。

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

　　上述業(yè)內(nèi)專家也指出，商用網(wǎng)絡上的Massive MIMO技術，一定是FDD制式和TDD制式的同時存在，二者并不矛盾。

　　如何加速FDD　Massive MIMO商用進程?

　　對于加速FDD Massive MIMO商用進程的問題，一位業(yè)內(nèi)專家建議，一方面廠商解決方案要同時適用于存量終端，并要做好新終端演進產(chǎn)業(yè)鏈的推動。這樣幫助運營商通過技術大幅降低每比特成本，真正支持商用的價值。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，可預見FDD Massive MIMO的適用范圍還是非常大的。

　　據(jù)悉，中國聯(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。在FDD方面，面向FDD頻譜重耕或LTE網(wǎng)絡持續(xù)演進，Massive MIMO技術是重要的使能技術，用來保證中國聯(lián)通在5G時代FDD制式具有與TDD相當?shù)念l譜效率。在TDD方面，基于我國最可能首發(fā)的5G頻段(3.5GHz頻段)，中國聯(lián)通發(fā)力Massive MIMO技術可帶來成倍的單用戶和小區(qū)的峰值速率提升，如64天線端口以上的Massive MIMO技術可帶來10Gbit/s以上的小區(qū)吞吐量。

　　聲音：

　　“在不斷完善4G+網(wǎng)絡的同時，中國聯(lián)通已建立了5G實驗室，同時只要5G具備商業(yè)條件，中國聯(lián)通不會有任何猶豫進行規(guī)模建設。”

　　——中國聯(lián)通董事長王曉初在2016年年底公開表示