雙頻5G戰(zhàn)略落地：FDD多天線技術(shù)升級正當(dāng)其時

8月27日專稿（蔣均牧）快速發(fā)展的5G需要更多站點的支持，而相較于先前的5G規(guī)模部署，今年中國運(yùn)營商們將視線放在了FDD中低頻段上。

最近，中國電信和中國聯(lián)通規(guī)模達(dá)24.2萬站、價值超200億站的2021年5G SA建設(shè)工程無線主設(shè)備（2.1G）聯(lián)合集采塵埃落定。曾在3G/4G時代發(fā)揮重要作用的2.1GHz頻段成為主角，標(biāo)志電聯(lián)“3.5G+2.1G”雙頻5G戰(zhàn)略全面落地，同時也開啟了5G FDD建設(shè)的重要一步。

“3.5G+2.1G”雙頻5G戰(zhàn)略落地

根據(jù)工信部統(tǒng)計數(shù)據(jù)，截至今年上半年，三大運(yùn)營商已累計開通5G基站96.1萬個，實現(xiàn)了全國所有地級以上城市的5G覆蓋，地市以下的5G普遍覆蓋以及城區(qū)的5G深度覆蓋將是下一階段的重點。另一方面，5G網(wǎng)絡(luò)各方面性能亦需不斷加強(qiáng)，以持續(xù)提升消費者體驗和賦能千行百業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型。

為更好滿足5G未來發(fā)展，實現(xiàn)高效低成本建網(wǎng)，在中國電信和中國聯(lián)通的5G規(guī)劃中，2.1GHz一直是一個重要的錨點——更低的頻段意味著更大的覆蓋半徑、更強(qiáng)的穿透能力，F(xiàn)DD頻段則意味著上行全時隙所帶來的更高上行能力。今年3月工信部無線電管理局《2100MHz頻段5G移動通信系統(tǒng)基站射頻技術(shù)要求（試行）》公告的發(fā)布，從政策上為重耕2.1GHz頻段松綁，掃清了“3.5G+2.1G”雙頻5G戰(zhàn)略實施的障礙。

正如在3.GHz頻段上一樣，中國電信和中國聯(lián)通在2.1GHz頻段上持有連續(xù)頻譜。兩者結(jié)合，雙方得以通過將全球最寬的TDD（200M）和FDD（2x40M）頻譜協(xié)同創(chuàng)新，最大程度發(fā)揮頻譜效益。

產(chǎn)業(yè)鏈方面，2.1GHz頻段也已完全成熟，具備了商用的前提。GSA數(shù)據(jù)顯示，全球已商用的160余張5G網(wǎng)絡(luò)中有22張網(wǎng)絡(luò) 采用了2.1GHz頻段，排名第二；支持2.1GHz頻段的5G終端達(dá)到486款，亦已接近3.5GHz的水平。可以說，3.5GHz+2.1GHz是目前全球最主流的5G雙頻組合。

伴隨集采的完成，“3.5G+2.1G”雙頻協(xié)同建網(wǎng)勢必發(fā)揮出“1+1>2”的效果，未來可期。一位資深行業(yè)觀察者分析稱，在城區(qū)，中國電信和中國聯(lián)通可以利用3.5GHz的大帶寬優(yōu)勢打造5G容量層，為用戶提供高速的5G體驗；同時還可將2.1GHz作為上行補(bǔ)充，既能通過上行容量補(bǔ)充來更好支撐對上行速率要求較高的應(yīng)用，也能通過上行覆蓋補(bǔ)充將5G信號延伸到室內(nèi)等深度覆蓋場景。在農(nóng)村，可利用2.1GHz的覆蓋能力優(yōu)勢，以更低的成本打造連續(xù)覆蓋的5G網(wǎng)絡(luò)。

FDD多天線技術(shù)需持續(xù)演進(jìn)

多天線技術(shù)是5G成功的基礎(chǔ)，隨著2.1GHz等FDD頻段被用于5G部署，以及5G移動流量、連接規(guī)模的指數(shù)級增長，F(xiàn)DD多天線技術(shù)也將繼續(xù)向前演進(jìn)。

ITU預(yù)計，中國5G DoU到2025年將超過100GB，全球5G DoU也將達(dá)到26GB，要在頻譜資源不變的情況下增加網(wǎng)絡(luò)容量，有賴于頻譜效率的進(jìn)一步提高；Statista相關(guān)預(yù)測顯示，全球5G連接數(shù)到2025年將達(dá)到26億，海量連接將導(dǎo)致自干擾增加，需要采用精準(zhǔn)波束賦形才能確保用戶體驗。而原有的2T2R、4T4R技術(shù)并不足以支持這樣的需求，隨著時間的推移將越來越難以為繼。

同時，3GPP在5G演進(jìn)路標(biāo)中融入了終端能力發(fā)展的訴求，每一版本中均有增強(qiáng)。比如R16中引入降低終端運(yùn)算量的雙域壓縮，R17中引入上下信道的部分互易，R18中引入上行超寬帶、CSI-RS優(yōu)化、高精度預(yù)編碼等。為支持這些標(biāo)準(zhǔn)，5G FDD基站天線也至少要演進(jìn)到8T8R。

終端側(cè)的多天線技術(shù)也在推陳出新，一方面4R（4接收通道）正成為5G手機(jī)的標(biāo)配，將充分釋放出5G FDD 8T8R基站的能力。中國電信和中國聯(lián)通的5G終端白皮書都將2.1G 4R作為手機(jī)必選，一些主流中高檔手機(jī)也已支持Sub-3GHz（1.8/2.1G） 4R，甚至更高階的6R/8R也已在布局之中。另一方面，手機(jī)2T（2發(fā)射通道）配合FDD 8T8R，可以進(jìn)一步凸顯5G FDD的上行大帶寬優(yōu)勢，經(jīng)實測在40MHz帶寬下，2.1G上行峰值速率 可達(dá)479Mbps。

從網(wǎng)絡(luò)性能來看，F(xiàn)DD 8T8R通過采用多天線陣列、8RIRC先進(jìn)接收機(jī)、高精度信道估計算法等，相比4T4R可做到覆蓋能力提升5dB、用戶體驗提升30%；通過支持R15 Type I/II碼本、R16 eType II碼本、高精度融合波束、高分辨率多用戶配對等，增加容量50-70%——在同等體驗下，采用FDD 8T8R建網(wǎng)相比傳統(tǒng)4T4R預(yù)計可節(jié)省30-40%站點數(shù)量。以商業(yè)價值計，這將帶來更低的建網(wǎng)、運(yùn)維成本和更短的部署周期；以社會價值計，可以顯著減少網(wǎng)絡(luò)能耗，符合國家“雙碳”戰(zhàn)略。

FDD 8T8R價值獲多地實踐驗證

FDD 8T8R當(dāng)前已迅速照進(jìn)現(xiàn)實，在國內(nèi)外多地、多個場景開始商用部署或商用測試，其價值與能力得到了充分驗證。

今年6月，廈門電信攜手華為在廈門物流中心完成全球首個4G/5G雙模2.1G 8T8R聯(lián)合創(chuàng)新站點開通。經(jīng)測試，NR 2.1G 8T8R相比傳統(tǒng)4T4R的覆蓋能力提升4dB以上、小區(qū)容量提升70%以上、單用戶體驗提升30%以上。

7月份，中國聯(lián)通研究院、廣州聯(lián)通攜手華為公司在廣州生物島外場完成聯(lián)通集團(tuán)首個5G FDD 8T8R站點驗證?，F(xiàn)場基于FDD 2.1G 40MHz帶寬，實測8T8R相比傳統(tǒng)4T4R小區(qū)覆蓋提升5dB、小區(qū)容量提升70%以上、單用戶體驗提升30%以上。

同樣在7月，東莞電信攜手華為完成電信集團(tuán)新一代高容量、新架構(gòu)下的創(chuàng)新解決方案2.1G 8T8R RRU三扇區(qū)協(xié)同首測。實測8T8R相比傳統(tǒng)4T4R覆蓋提升4dB以上、小區(qū)容量提升70%以上、單用戶體驗提升29%。

最近，山東聯(lián)通攜手華為在威海完成國內(nèi)首個2.1G 8T8R商用連片組網(wǎng)驗證，涵蓋了學(xué)校、醫(yī)院、工廠、居民區(qū)、河岸等典型商用場景。測試結(jié)果表明，2.1G 8T8R連片組網(wǎng)場景下，整體覆蓋率提升30%以上，同時可以增加70%的網(wǎng)絡(luò)容量。

“4G改變生活，5G改變社會”。作為全球領(lǐng)跑者，中國5G進(jìn)程逐漸進(jìn)入“深水區(qū)”，與社會、經(jīng)濟(jì)、民生的結(jié)合日益密切，關(guān)注點亦從提供跨代體驗轉(zhuǎn)向有體驗的泛在覆蓋，以讓更多人、更多組織獲得5G發(fā)展的紅利，釋放更廣闊的市場空間。而要高效低成本地建設(shè)一張覆蓋廣、速度快、感知好的高品質(zhì)5G網(wǎng)絡(luò)，無疑需要更多的頻譜資源和更先進(jìn)的技術(shù)支持。

隨著FDD中低頻5G建網(wǎng)的啟動，F(xiàn)DD多天線技術(shù)升級正當(dāng)其時。華為無線FDD產(chǎn)品線副總裁方坤鵬向C114指出，F(xiàn)DD 8T8R較之4T4R實現(xiàn)了覆蓋和容量的大幅提升，產(chǎn)業(yè)鏈也已成熟；同時它符合3GPP標(biāo)準(zhǔn)藍(lán)圖，未來通過迭代還可長時間支持運(yùn)營商5G業(yè)務(wù)發(fā)展所需，一次部署長期受益；再考慮到對現(xiàn)有3G/4G站點天饋設(shè)施的利舊和投資回報率，該技術(shù)無疑是接下來5G建設(shè)乃至產(chǎn)業(yè)發(fā)展的加速器。

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