毫米波频谱与部署场景_爱立信(中国)
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5g频谱区间5G是第五代移动通信技术(第五代移动通信系统)的简称,它不仅在传输速度、延迟和容量方面有了显著提升,还支持更多的智能化应用。
与之前的移动通信技术相比,5G频谱区间更加广泛,覆盖了多个频段,以满足不同的需求和应用场景。
5G的频谱资源主要分为以下几个区间:1.中低频频谱(Sub-1GHz):这个频谱区间包括了现有的2G、3G和4G系统所使用的频段,包括800MHz、900MHz和1800MHz等。
它具有较好的传输范围和穿透能力,适合覆盖广阔的农村地区和室内场景。
2.中频频谱(1-6GHz):这个频谱区间是5G网络的核心频段,包括华为的C波段、诺基亚和爱立信的3.5GHz频段等。
它在传输速度和容量上有较大的提升,并且可实现更低的延迟。
由于中频频谱的带宽资源较为有限,因此其利用率相对较高。
3.毫米波频谱(mmWave):这个频谱区间包括了30-300GHz的毫米波段,被认为是5G技术的关键推动力之一。
毫米波频谱具有极高的频段容量和传输速率,但传输范围较短且易受障碍物干扰。
因此,毫米波频谱主要用于城市热点区域和室外高密度覆盖。
4.其他频谱区间:除了上述三个主要频谱区间,5G还在其他频段进行了试验和探索。
例如,中国的5G试验频段包括2.6GHz、4.9GHz 和6GHz等。
5G频谱区间的选择和规划需要考虑多个因素,例如传输速度、容量、覆盖范围和成本等。
每个频谱区间都有其特定的优势和局限性,因此在实际应用中,需要根据不同的需求来确定合适的频段组合。
基于以上对5G频谱区间的简要介绍,我们可以看到5G作为下一代移动通信技术,将利用更广泛的频谱资源来支持更快速的数据传输和更先进的应用。
通过合理地规划和利用频谱资源,5G将能够满足人们对更好、更高效通信的需求,并为未来智能化社会的发展做出重要贡献。
爱立信无线系统助力5G网络部署进一步简化!
爱立信正在通过为无线系统产品组合新增各类软硬件产品来扩展其端到端5G平台,从而进一步提升产品组合的敏捷性和速度,助力运营商部署5G网络。
无线接入网(RAN)计算
——灵活性更高的架构
爱立信正在推出无线接入网(RAN)计算产品组合,更好地满足运营商在部署无线接入网软硬件功能的过程中对高灵活性的需求。
RAN计算架构可以帮助运营商灵活地分配波束形成与无线电控制等RAN功能,由此对用例性能进行优化调整,同时降低总拥有成本。
RAN计算产品组合涵盖当前所有基带及四种全新RAN计算产品,其容量是当前基带容量的三倍。
两种全新RAN计算基带可以使运营商集中部署或在无线电基站部署RAN功能,另外两种全新RAN计算无线处理器可以使RAN功能部署在更加接近无线发射器的位置,从而增强移动宽带性能,获得超低延迟应用,同时减少站点足迹。
毫米波通信技术的研究和应用前景现代社会对通信技术的依赖越来越深,而毫米波通信技术,作为一种新兴的通信技术,其高速、低延迟的特点引起了越来越多的关注。
本文将探讨毫米波通信技术的研究进展,以及其在未来的应用前景。
一、毫米波通信技术的理论基础毫米波通信技术的基础,是毫米波频段的应用。
毫米波波长的长度在1mm~10mm之间,对应频率在30GHz~300GHz之间。
相比于现有的通信频段,其带宽更宽,传输速率更快,性能更加稳定。
因此,毫米波通信技术在5G通信、无线电视、室内定位、雷达等领域都有着广泛的应用。
二、毫米波通信技术的应用1、5G通信毫米波通信技术在5G通信中发挥着重要作用。
因为毫米波频段的大宽带特点,可以更快速地传输数据,从而满足了未来通信的高速性能要求。
同时,在高密度人口区域内,毫米波通信技术还可以解决原有频段使用的拥堵问题。
因此,5G通信技术对于毫米波通信的应用前景非常广阔。
2、室内定位毫米波通信技术还可以用于室内定位。
传统定位技术主要是基于GPS定位,但是在建筑物内部GPS信号会有损,因此无法准确定位。
而毫米波通信技术可以利用其较高的穿透力和反射能力,穿过建筑物并反向传播到发射源,从而准确地定位身处建筑物内部的人、物。
3、雷达毫米波通信技术也可以应用在雷达技术中。
雷达是广泛应用于远程侦查、探测距离、目标识别、导航等领域的检测技术。
传统雷达技术主要是利用超高频频段进行成像,但是其对速度、角度等细节信息的识别能力还有待提升。
而毫米波雷达则可以利用高频信号进行细节的捕捉和分析,从而提高了目标检测和识别的精度和准确度。
三、毫米波通信技术面临的问题毫米波通信技术也存在一些问题,主要包括:1、不稳定性。
由于毫米波频段易被障碍物阻挡,因此,当信号遇到物体时,容易发生折射、衍射等现象,使信号传输不稳定。
这也是毫米波通信技术比较容易受到环境影响的原因之一。
2、路径损耗。
毫米波信号传播路径相对较短,只能在可视范围内传输,传输距离受到很大限制。
5G毫米波频谱的划分是国际电信联盟(ITU)和全球各国电信监管机构根据5G技术的发展需求和频谱资源的实际情况,经过深入研究和技术讨论后确定的。
毫米波作为5G通信的关键频段之一,它的划分对于实现5G高速率、大容量、低时延等性能目标具有重要意义。
具体来说,毫米波频谱的划分主要集中在26GHz以上的高频段。
根据ITU-R WP5D的研究报告,以及在世界无线电通信大会(WRC)上的讨论和决定,5G毫米波频谱主要包括以下几个频段:1. 24.25-27.5 GHz:这个频段在全球范围内得到了较为广泛的认可,多数国家将其作为5G毫米波的商业化部署频段之一。
2. 37-43.5 GHz:这个频段同样被多数国家接受,并计划用于5G毫米波的部署。
3. 66-71 GHz:这个频段是在WRC-19上确认的另一个全球统一的5G毫米波频段。
以上三个频段共计14.75 GHz的带宽,被全球多数国家认可并作为5G毫米波的主要频谱资源。
中国在5G毫米波的频谱划分上,也积极开展了相关的研究和试验。
2017年,工信部启动了24.75-27.5 GHz、37-42.5 GHz或其他毫米波频段用于5G系统的意见征集,并已将毫米波频段纳入5G试验的范围,以推动5G毫米波的研究及产品开发。
美国在5G毫米波的频谱划分上则更为积极,FCC早在2014年就开始了5G 毫米波频段的分配工作,并在2016年确定了27.5-28.35 GHz等频段用于5G毫米波的商业部署。
欧洲地区也在积极推进5G毫米波频谱的划分工作,多个国家已经完成了5G 毫米波频谱的拍卖和分配。
毫米波频谱的划分对于实现5G网络的高性能目标至关重要,各国都在积极推进相关的研究和实施工作,以期望在未来的5G通信中发挥其巨大的潜力。
爱立信在中国部署TD-LTE试验网
李凯龙
【期刊名称】《电信工程技术与标准化》
【年(卷),期】2011(24)4
【摘要】中国移动日前选择爱立信参与部署TD-LTE试验网。
经工业和信息化部批准,爱立信将在深圳组建TD-LTE试验网。
爱立信将提供业内领先的端到端TD-LTE解决方案,包括其最新的多模基站RBS6000、经商用验证的分组核心演进(EPC)网络、运营支撑系统(OSS)软件及电信专业服务。
【总页数】1页(P90-90)
【关键词】中国移动;爱立信;试验网;部署;运营支撑系统;专业服务;信息化;端到端【作者】李凯龙
【作者单位】
【正文语种】中文
【中图分类】TN929.53
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毫米波频段导言随着无线通信技术的快速发展,毫米波频段成为了近几年来备受关注的研究领域之一。
毫米波频段是指频率范围在30 GHz到300 GHz之间的电磁波。
与传统的通信频段相比,毫米波频段具有更高的频率和更大的带宽,能够提供更快的数据传输速率和更可靠的通信连接。
本文将介绍毫米波频段的基本概念、应用场景以及存在的挑战和解决方案。
一、基本概念1. 频段划分毫米波频段按照频率的不同可以分为几个子频段,包括低频毫米波、中频毫米波和高频毫米波。
低频毫米波频段的频率范围在30 GHz到60 GHz之间,中频毫米波频段的频率范围在60 GHz到100 GHz之间,而高频毫米波频段的频率范围在100 GHz到300 GHz之间。
不同的频段在传输性能、路径损耗和穿透能力上有所差异。
2. 特性和优势毫米波频段具有许多特点和优势。
首先,毫米波频段的带宽非常宽广,可以提供数Gbps以上的数据传输速率。
这个特点使得毫米波频段在高速移动通信和大容量数据传输方面有着独特的优势。
其次,毫米波频段的波长非常短,可以实现更小尺寸的天线和更高的天线收发效率,这对于无线通信设备的设计和部署非常重要。
再次,毫米波频段的穿透能力较弱,可以提供更好的安全性和隐私保护,避免了无线信号被窃听和干扰的问题。
二、应用场景1. 5G通信毫米波频段是5G通信的重要组成部分。
由于其高传输速率和大容量的特点,毫米波频段可以满足诸如高清视频、虚拟现实、物联网等大数据应用的需求。
目前,许多国家和地区都在积极推动毫米波频段的研究和发展,并投入大量的资源用于5G网络的部署。
2. 雷达系统毫米波频段在雷达系统中有着广泛的应用。
与传统的S波段雷达相比,毫米波雷达具有更高的分辨率和更精确的距离测量能力。
因此,毫米波雷达可以广泛应用于航空导航、交通监控、安防监控等领域。
3. 毫米波通信除了5G通信和雷达系统,毫米波频段还可以用于无线通信领域的其他应用。
例如,毫米波通信可以用于园区内的短距离传输,如室内通信、无线局域网等。
毫米波在5G 中的应用颉斌(北京中网华通设计咨询有限公司,北京 100070)摘 要 5G性能相比4G,容量更大、速率更快、连接数量更多,高性能的实现需要连续大带宽频谱的支持,目前分配的中低频段满足不了5G需求。
毫米波利用其丰富的频谱资源,能很好地满足5G连续大带宽需求。
本文对毫米波在无线通信中的优劣势进行分析,并介绍毫米波在5G中的应用场景,最后通过测试结论证明通过使用毫米波提高系统速率和容量的可行性。
关键词 毫米波;热点覆盖;基站回传中图分类号 TN929.5 文献标识码 A 文章编号 1008-5599(2021)03-0087-06收稿日期:2020-06-28毫米波通常是指频率在30~300 GHz、波长在1~10 mm 之间的电磁波。
它位于微波与远红外波相交叠的波长范围,因而具有两种频谱的特点。
毫米波目前主要应用在军事领域,包括通信、雷达和遥感等。
与中低频相比,毫米波传播损耗大、覆盖范围小,且器件生产工艺要求非常高,因此目前在民用移动通信领域还没有得到广泛应用。
大带宽、大连接和低时延是5G 网络的三大特性。
依托5G 强大的能力和丰富的连接场景,其在行业应用方面势必激发出广阔的需求空间,而满足这些需求仅仅依靠目前分配的中低频段是根本无法实现的。
根据香农定理,无线系统容量与小区数量、信道数量、频率带宽和信噪比相关,在上述因素中,增加带宽是增加容量和传输速率最直接的方法。
全频谱接入是5G 关键技术之一,通过高中低频协同工作,在满足覆盖的同时解决系统容量问题。
低频段是5G的核心频段,用于无缝覆盖;高频段作为辅助频段,用于热点区域的速率提升。
目前6 GHz 以下频谱资源稀缺,基本已经分配完毕。
6 GHz 以上频谱资源相对丰富,尤其是30 GHz 以上,能够为5G 系统提供连续大带宽频段。
3GPP 协议定义了从Sub-3G、C-band 到毫米波的5G 目标频谱,而且定义毫米波小区带宽最高为400 MHz,而Sub-6G 小区带宽最高仅为100 MHz,理论上讲4倍带宽可带来4倍的容量或速率。
5G新无线通信技术(5G NR)使用了多个频谱范围来支持不同的应用场景和需求。
以下是一些常见的5G NR频谱范围:
低频频谱(Sub-1 GHz):这个频谱范围主要包括700 MHz、800 MHz和900 MHz等低频段。
它具有良好的穿透能力和广阔的覆盖范围,适用于广域物联网(Wide Area IoT)和远程农村地区的覆盖。
中频频谱(1 GHz - 6 GHz):这个频谱范围包括了主要的LTE频段,如1.8 GHz、2.1 GHz和2.6 GHz等。
在5G中,这些频段可以继续用于提供广泛的移动宽带覆盖和容量需求。
毫米波频谱(24 GHz - 100 GHz):这个频谱范围包括了高频段,如24 GHz、28 GHz、39 GHz 和60 GHz等。
毫米波频谱具有很高的带宽和传输速度,适用于提供高容量和超高速数据传输,但其覆盖范围相对较小,需要更多的基站密度。
中高频频谱(6 GHz - 24 GHz):这个频谱范围位于中频和毫米波之间,包括了14 GHz、18 GHz 和23 GHz等频段。
这些频段可以提供较高的容量和较广的覆盖范围,适用于城市和密集区域的5G部署。
需要注意的是,实际的5G NR频谱分配和使用可能因国家、地区和运营商而有所不同。
各个国家和地区会根据自身的频谱政策和规划来确定5G的频段分配。
毫米波 5G毫米波频谱风波毫米波是今年的黑马之一,5G通信、雷达中不乏毫米波应用。
因此对于毫米波,想必大家早已耳熟能详。
本文对于毫米波的介绍,主要在于讲解各国对毫米波频谱的争抢,主要内容如下。
“从2020年到2034年,在15年的时间里,对毫米波频谱资源的利用有望推动全球GDP增长5650亿美元。
”全球移动通信系统协会(GSMA)首席监管官JohnGiusti在为2019年世界无线电通信大会(WRC-19)撰文时,描绘了5G毫米波业务发展广阔的前景。
毫米波,即波长在1到10毫米之间的电磁波,通常对应的是30GHz至300GHz之间的无线电频谱。
这部分频谱拥有连续可用的超大带宽,可以满足5G系统对超大容量和极高速率的传输需求。
在中低频段(6GHz以下)好用的频谱资源部分地区释放较为困难的情况下,毫米波频段成为支撑和保障5G热点应用长期发展的一片新大陆。
WRC-19大会专设的1.13议题,就是为了充分发掘这片新大陆,在24.25GHz~86GHz频段范围的若干个候选频段中为5G寻找新增频段。
然而,在24.25GHz~86GHz 频段范围内,还存在着卫星通信、地球资源和气候变化监测以及射电天文学等多种无线电业务。
为此,该议题的任务还包括在开展兼容性研究的基础上,修改相关国际规则或制定保护措施,避免5G业务与上述无线电业务之间发生干扰,创建和谐共存、共同发展的无线业务生态系统。
无论是5G毫米波频段的确定,还是国际规则的修改,乃至保护措施的制定,其结果将对数万亿美元的信息通信技术产业产生深远影响。
因此,在WRC-19大会上,5G毫米波议题是世界各国以及国际组织关注的重中之重,也成为他们相互博弈的主要战场。
经过大会第一周数场专题会议的交流、讨论及磋商,与会各方围绕议题的观点碰撞日趋白热化,对26GHz频段(24.25GHz~27.5GHz)、40GHz频段(37GHz~43.5GHz)以及66GHz~71GHz频段全部或者部分标识IMT基本形成共识,但争论的焦点主要集中在这三个频段的使用条件上。
mmWave Spectrum and Deployment毫米波频谱和部署—Market Requirement and Technology Push for mmWave毫米波市场需求和技术驱动—mmWave Spectrum Deployment 毫米波频谱部署—mmWave Characteristics and Technology 毫米波特性和技术特点—mmWave Network Deployment and Use Cases 毫米波的网络部署实践和应用We are in a growth industry!我们的产业依然处在增长阶段Mobile data traffic grew 56percent between Q12019and Q12020移动数据业务量在2019Q1到2020Q1的增长率达到56%—Continued Growth in Traffic 业务量持续增长—Video, Voice and Data 视频、话音、数据—Increased in Resolution and Quality 高质量、高分辨率—Emerging of Data Intensive Applications 新兴的数据广泛应用—Economic shift from built networks to exploitationof multi-purpose infrastructure 建设网络到探索多功能基础设施的经济转型”Infostation”U—Value of Mobility 移动性的价值—Wide Area 大覆盖—Nomadic 游牧式—Localized 本地移动—Need for Ubiquity 无处不在的需求—Speculative case of IoT 精彩的物联网应用Technology Push 5G Radio Access Network技术推动5G 无线接入网3 GHz 10 GHz30 GHz 100 GHzmmW RAT010 Gbps20 Gbps —Use of mmWave Spectrum–For Fixed and Mobile 毫米波频谱用于固定和移动通信—Higher Bandwidth—Many Gbps Speeds 高带宽Gbps 传输速率—Very Dense Deployments 非常密集的部署—Increases in Spectral Efficiency 提升频谱效率—Advanced Antennas System 先进的天线系统—High Gain Beamforming 高增益的波束赋型—Self-Backhauling 自回传—Low Latency and Jitter 低时延和抖动Tx NodeL O SN LO S Industrial applicationTo Wired Transp A NA NA NTra nsp ort Ac ce ss A G N ToITU-R DRAFT NEW REPORT ITU-RM.[IMT.ABOVE 6GHZ] Technical feasibility of IMT in bands above 6GHzzWRC-19 AI.13: IMT identification mmWaveWRC-19 AI1.13 标识用于IMT 的毫米波频谱Global IMT identification 全球IMT 标识24.25 -27.5 GHz 37.0 –43.5 GHz 66 –71 GHzRegional IMT identification 区域IMT 标识47.2 –48.2 GHz: ~100 countries 45.5 –47.0 GHz: 60 countries—Notes: ITU-R WP5D made the DRAFT NEW REPORT ITU-RM. IMT.ABOVE 6GHZ for technical feasibility of IMT in bands above 6GHz before WRC-15—注:ITU-R WP5D 早在2015年WRC-15研究周期就做了毫米波可行性技术研究报告24.25 –27.5 GHzEESS protection 23.6-24 GHz卫星地球探测业务保护§Before September 1, 2027 2027,9月1号前-33 dBW/200MHz BS -29 dBW/200MHz UE§After September 1, 2027 2027,9月1号后-39 dBW/200MHz BS -35 dBW/200 MHz UEEESS protection @50.2-50.4 GHz and 52.6-54.25 GHz§Encouragement to apply Cat B(SM.329) spurious limitsTechnical conditions for mmWave in RR世界无线电规则定义的毫米波技术要求EESS (passive) protection 卫星地球探测业务(无源)保护In band satellite protection 带内卫星保护37 –43.5 GHzEESS protection 36-37 GHz §-43dBW/MHz and−23dBW/GHz (obligatory) §-30 dBW/GHz (recommended)24.25 –27.5 GHz; 42.5 –43.5 GHz; 47.2 –48.2 GHz•Practical measure to ensure thatAntennas pointing are below the horizon Mechanical is tilt below the horizon 天线指向水平面以下•As far as practicable select sites for BSs with >30 dBW/200 MHz EIRP per beam so that direction of maximum radiation is separated fromgeostationary satellite orbit within line-of-sight by +/-7.5 degrees 对地静止卫星的轨道+/-7.5 度不能超过每波束30dBW/200MHz EIPR•Encourages to keep base station antenna patterns within the limits of approximation envelope according to M.2101 鼓励保持基站天线发射在M.2101限制下mmWave spectrum availability 毫米波频谱的使用26/28GHz (or parts of): pioneer 5G mmWAve bands globallyLarge number of licenses to be issued during 2020-202126/28GHz (或其部分频谱)是5G 毫米波频谱的先锋频段,2020-2021全球会有大量的频谱执照的发放37-43.5GHz (or parts of) will come next globally, Auctioned in US37-43.5GHz(或者部分频谱)将是接下来的全球频谱,目前在美国已经拍卖Synchronization recommended, unless enoughLicensed to test/trial LicensedAuction/licensing in progress Auction/licensing planned Consultation Considering ReservedOutline indicates that precise range is unknownShared spectrum/local licencesSpectrum usage overview 频谱使用概述201920202018201720212022High bands 高频e.g. 26/28, 39 GHzMid bands 中频e.g. 3.5GHzLow bands 低频e.g. 700, 800MHzLocalized Area Very High Capacity本地非常高容量Wide Area High capacity广域高容量Coverage覆盖Deployment drivers 部署驱动NR Spectrum combination5G 4G 3G 2GMid-bands: At least 100 MHz contiguous spectrum per MNO 2023-20254G EPCeNBDense urban 密集城区Urban 城区Suburban 教区Rural 农村Lowe.g. 700, 800MHzHighmmWavee.g. 26/28, 39 GHz Mide.g. 3.5GHz1Cell edge performance Capacity/Speed LatencyPerformance Characteristics 网络性能LTE Baseline 基础LTE3GPP optionsUse casesDense urban 密集城区Urban 城区Suburban 郊区Rural 农村Cell edge performance Capacity/Speed LatencyPerformance Characteristics Add 5G on mid-band, 增加5G 中频non-stand alone NSA5G EPCeNBgNB313GPP options Use casesLowe.g. 700, 800MHzHighmmWavee.g. 26/28, 39 GHz Mide.g. 3.5GHzDense urbanUrbanSuburbanRuralCell edge performance Capacity/Speed LatencyPerformance Characteristics Spectrum sharing on low band, non-stand alone 低频频谱共享NSA5G EPCeNBgNB313GPP options Use casesLowe.g. 700, 800MHzHighmmWavee.g. 26/28, 39 GHz Mide.g. 3.5GHzDense urbanUrbanSuburbanRuralCell edge performance Capacity/Speed LatencyPerformance Characteristics Add 5G on high bands,dual-mode Core 增加高频,双模核心网5G EPC5GC 2eNBgNB313GPP options Use casesLowe.g. 700, 800MHzHighmmWavee.g. 26/28, 39 GHz Mide.g. 3.5GHzDense urbanUrbanSuburbanRuralCell edge performance Capacity/Speed LatencyPerformance Characteristics Spectrum sharing on mid-band, dual-mode Core 中频频谱共享5G EPC5GC 2eNBgNB313GPP options Use casesLowe.g. 700, 800MHzHighmmWavee.g. 26/28, 39 GHz Mide.g. 3.5GHzDense urbanUrbanSuburbanRuralCell edge performance Capacity/SpeedLatencyPerformance Characteristics 网络性能FWA on high bands 高频固定无线接入5G EPC5GC 2eNBgNB313GPP options Use casesLowe.g. 700, 00MHzHighmmWavee.g. 26/28, 39 GHz Mide.g. 3.5GHzDense urbanUrbanSuburbanRuralCell edge performance Capacity/SpeedLatencyPerformance Characteristics c-MTC for Industrial Sites 工业站点的蜂窝MTC5G EPC5GC 2eNBgNB313GPP options Use casesLowe.g. 700, 800MHzHighmmWavee.g. 26/28, 39 GHz Mide.g. 3.5GHzDense urbanUrbanSuburbanRuralCell edge performance Capacity/SpeedLatencyPerformance Characteristics Start refarming 2G/3G 2G/3G 重耕5G EPC5GC 2eNBgNB313GPP options Use casesLowe.g. 700, 800MHzHighmmWavee.g. 26/28, 39 GHz Mide.g. 3.5GHzLondon LTE 0.8, 2.6 + NR 3.5GHz, 26GHz coverage伦敦800MHz+NR 3.5GHz+26GHz 覆盖90% of outdoor users above 1Gbps90%室外用于高于1Gbps50% of indoor users above 1Gbps 50%室内用户高于1Gbps95% of users above 50% of outdoor users above 220Mbps 50%室外用户高于220MbpsmmWave Technology Characteristics 毫米波技术特性–High Bandwidth 高带宽20 MHz * N LTE* Nf =1.8 GHzf = 2.6 GHzf = 3.5 GHzf = 28 GHzNRNR400 MHz –1GHz100 MHz 5 MHz *N WCDMACapacity and Coverage are related to S/N ratio and available spectrum (BW) 容量和覆盖与信噪比和可用频谱有关Max (Shannon) Capacity per communication channel: C= BW(Log 2(1+S/N))每通信信道的最大容量(香农公式)mmWave Technology Characteristics—毫米波技术特性Beamforming and AAS 波束赋形和先进的天线系统f =1.8 GHzf = 2.6 GHzf = 3.5 GHzf = 28 GHzAAS improves S/N with beamforming. AAS also exploits improved S/N with MIMO techniques to increase capacity x先进的天线系统通过波束赋形改善信噪比,同时通过MIMO 技术来增加容量Legacy and AASAASPhysicsS/N increases with 信噪比增加跟随—Number of Tx/Rx Antennas 收发天线数—Reduced Interference 降低干扰—Beamform towards wanted Transmitter /Receiver 发射接收方向的波束赋性—Nullform towards unwanted 无用方向产生无效型—Antenna Gain 天线增益—Transmit Power 发射功率S/N decreases with: 信噪比降低跟随—Higher frequency 频率增高—Greater Distance 距离增大—Obstacles/Buildings 障碍物/建筑物—Interfering users 干扰Digital vs Analogue Beamforming数字和模拟波束赋形—One DAC/ADC per subarray 一个子阵一个模数转换—Baseband access to each individual antenna element每个基带接入对应一个天线单元—Allows different powers and phases to different antennas每根天线对应不同的功率和相位—Different streams can get different beam weights 不同的流可以得到不同的波束权—Flexible 灵活—One DAC/ADC per antenna panel 每个天线面板对应一个模数转换—The same signal is fed to each antenna and thenanalog phase-shifters are used to steer the signal in the time domain相同的信号发给每个天线,通过相位调节器来驱动信号在不同的时间发送—One beam per time unit per polarization 每个时间单元每个极化方向对应一个波束—One beam per antenna panel 每个天线面板对应一个波束Why mmWave Using Analogue Beamforming毫米波用模拟波束赋型Coding and modulationLayer to AntennaIFFTRFDACIFFT DAC RFPros: 利-One D/A and IFFT per beam instead of one per antenna每个波束一个D/A 和IFFT,而不是每个天线-Lower cost and power dissipation 价格低和低功耗-Lower load and baseband processing 低负载和低基带处理Cons: 弊-Not possible to do frequency selective scheduling(FSS) or Multiple beams (layers) per symbol (multi-user scheduling)不能做频率选择性调度或每个符号的多波束(多用户调度)mmWave: 毫米波-Large BW and many antennas 大带宽多天线-Less multipath and lower delay spread, LoS propagation少的多径和较低时延扩展,视距传播-Lower probability for high channel rank 较低可能做多流-More important with polarization multiplexing 更重要的是极化复用-Higher coherence bandwidth 高相干带宽-Less need for FSS, full BW can be allocated 不太需要频率选择性资源调度,整个带宽可以被调度Coding and modulationIFFTDACRFRFDigital BeamformingAnalogue BeamformingHybridBeamforming and comparison of different antenna architectures 毫米波混合波束赋型及几种天线架构的比较Coding and modulation IFFT DAC RFRFCoding and modulation IFFT DAC RF RFHybrid Beamforming Hybrid Beamforming: Several parallel analogNetworks that allow multiple beams/layerssimultaneously Digital baseband Digital base band Digital basebandFull flexibility, multiple beamsper time unit Adaptable to multi-path andfrequency-selective fading完全灵活,每个时间单元多波束适应多径和频率选择衰落One beam per time unit per polarization for the entire frequency band One beam per antenna panel 全频带每个时间单元每个极化方向一个波束 A few beams per time unit Not adapted to multi-path or frequency selective fading 每个时间单元几个波束,不适应多径和频率选择性衰落High band, analog beamforming 高频,模拟波束赋型—Analog beamforming listens or sends in onedirection at the time 模拟波束赋形同时只能在一个方向上监听发送—Wide beam that cover the whole cell will havetoo short reach 宽波束可覆盖整个小区,但覆盖距离太短—Narrow beam that reaches users will have toonarrow coverage 窄波束能覆盖更远的用户Why beam management? 波束管理WB NB—Procedures for adding/updating a beam pairare supported 增加/修改波束配对—A beam pair is updated by transmitting DL RSs—CSI-RS or SS block 通过发送DL RSs 来进行波束配对更新—The gNB and/or the UE updates its beams gNB 和UE 更新他们的波束Beam management波束管理—Usability depends on deployment andinterworking with lower bands 毫米波的使用取决于与低频的共同作用—Mid-bands are very valuable on existinggrids when used together with lowerbands 中频在现有网络布局里非常有价值当其与低频一起部署—mmWave bands in deployments withgood coverage 毫米波部署在覆盖比较好的情况—Examples: Line of sight to building,fixed wireless, outdoor-to-outdoor,indoor-to-indoor 例如视距的楼宇、固定无线、室外到室外、室内到室内的传输*Note: The figure is a rough summary of several simulation-based studies.Exact results depend on distances, building types, datarate requirements etc .Frequencies & Deployments 频率和部署Frequency [GHz]D e p l o y m e n t O2I LoS 251030O2O/W nLoS O2I foliage O2I nLoS Window Outdoor Dense deployment needed for indoor CPE A rough feasibility assessment of frequencies and deployment 70O2O LoS I2I High-band in dense networks and with MB/LB interworking O2I –Outdoor-to-Indoor O2O–Outdoor-to-Outdoor O2W–Outdoor-to-Window I2O –Indoor –to-Indoor LoS –Line-of-Sight Low-loss buildingmmWave use cases 毫米波应用范例-high throughput and capacity at low latency and small form factor 高吞吐量和容量、低时延和小的F 外型尺寸Surveillance and videostreaming / broadcast 监控和视频直播广播Last-mile fiber/cupper complement 最后一公里/铜线替代Everywhere AR/VR各处的AR/VR Crowded area capacity密集区域的容量Smart Factory Industry 4.0 智能工厂工业 4.0Street Macro applications 街区宏站应用Live mmWave networks 毫米波现网的情况Verizon 5G live in 15 markets Verizon 5G 现网部署在15个市场—Smartphone launch April 3rd 智能手机2019年4月3号上市—Moto Z3, Z4, S10 5G, LG V50 & Inseego MiFi Hotspot —NFL and NBA stadiums (NBA 场馆)Gigabit speeds, Chicago, May 16th Verizon 去年5月16号在芝加哥实现Gigabit 速率AT&T achieves 1.3 Gbps @ 180m AT&T 获得1.3Gbps@180mAT&T 5G live in 21marketsAT&T 5G 现网在21地区部署—First commercial 5G launch Dec21st 2018 2018年12月21号率先实现5G 商用部署—NETGEAR® Nighthawk 5GMobile Hotspot & S10 5G—Average speed recordJune/July tests (PCMag)T-Mobile 5G live in 6 cities T-Moible 5G 现网部署在6个城市—Launched June 2019 in 28 GHz 2019年6月部署的28GHz —Samsung S10 5G —Target to be 1st on nationwide coverage (600 MHz) 目标建设第一张600MHz 的网络T-Mobile 5G coverage, New York City, June 28th 去年6月28日T-Mobile 在纽约实现5G 毫米波覆盖mmWave live deployment measurements毫米波商用网部署测试1km1km Good outdoor/street coverage in live test 商用网测试中的较好的室外/街道覆盖28G 400M 带宽,12 站覆盖约1km 2室内浅层穿透:•DL speed ~ 400-500 Mbps•UL speed ~ 24 Mbps室外宏覆盖:•RSRP < -80 dBm •好点速率约2GbpsmmWave end-user experience毫米波用户体验Moving in and out of some tree coverspeeds varied between 687-763 Mbps移动进出和树林覆盖物的速率在687-763Mbps之间变化mmWave deployment considerations毫米波部署的一些考虑Beam hitsparapet波束打到防护墙边。