在日前由中國通信學會舉辦的“2018 5G天線和射頻技術專題報告會”上,京信通信集團高級副總裁兼首席科學家、天線系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟專家卜斌龍介紹了中國移動通信天線產(chǎn)業(yè)的發(fā)展成就以及5G時代下基站天線的挑戰(zhàn)和機遇。
首先,卜斌龍回顧了中國天線產(chǎn)業(yè)發(fā)展歷程和成就。據(jù)統(tǒng)計,在2001年前,中國建設近20萬基站,基站天線支出超150億人民幣,國外廠家依靠專利壁壘,壟斷中國市場,賺取了高額的利潤。2005年開始,隨著中國三大運營商的集采,國產(chǎn)天線的國內(nèi)市場占比迅速提高,到2009年超過85%。但從全球市場看,國外市場仍被巨頭壟斷。打破專利壁壘后,中國天線產(chǎn)業(yè)高速發(fā)展,全球占比迅速提升,從2014年開始,中國品牌天線全球發(fā)貨總量占比均超過50%,其中2015、2017年均超過60%。
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在中國天線產(chǎn)業(yè)技術成就方面,卜斌龍介紹,3G時代的“小型化高性能多系統(tǒng)共用天線”、4G時代的“混合制式多系統(tǒng)一體化高階天線”代表著中國移動通信天線的最高技術成就。在天線行業(yè)知識產(chǎn)權方面,中國以3980件專利申請量居首,近三年,中國的移動通信天線專利申請量超過了全球其他區(qū)域申請量的總和,成為移動通信天線的主要技術來源國。總體發(fā)展趨勢從2G跟跑到3G并跑/超越到4G領跑。
5G商用在即,在卜斌龍看來,未來5-8年,4G網(wǎng)絡是基礎,5G網(wǎng)絡是4G網(wǎng)絡的疊加,無源基站天線將依然存在。在高容量/流量層,室外Sub 6GHz將采用64TR Massive?MIMO天線,室內(nèi)毫米波同樣采用Massive MIMO天線;在覆蓋層和中等容量/流量層,室外Sub 6GHz采用16TR Massive MIMO天線,Sub 3GHz采用4G多系統(tǒng)共用有源/無源天線,室內(nèi)Sub 6GHz采用有源/無源系統(tǒng)是5G網(wǎng)絡建設最佳的高性價比解決方案,符合運營商“降本增效“的戰(zhàn)略預期。
另外,卜斌龍稱,5G時代的天饋架構面臨著基站選址難、桿塔重耕難、天面布局難的工程困境,因而需要集成化、一體化、小型化的有源和無源天線來解決這些困境。預測未來在主流場景下,所有的非5G需求高度集成為1副天線,所有的5G需求高度集成為1副天線,而在特殊場景下,所有需求高度集成為1副天線。從這個意義上說,天線是網(wǎng)絡覆蓋的專家,科學的規(guī)劃天面資源是網(wǎng)絡建設規(guī)劃的重要內(nèi)容。
卜斌龍表示,目前5G Massive MIMO天線技術仍面領著三大挑戰(zhàn)。其一,功放功率和散熱,由于Massive MIMO天線是在每個子陣后連接小功率功放,小功放的功率遠低于大功放的效率,無效的功率將轉換為熱能,增大了散熱的難度,不利于綠色環(huán)保,不利于天線小型化。因此提高功放效率是射頻技術、乃至芯片開發(fā)的重要任務,是5G網(wǎng)絡節(jié)能環(huán)保和低成本運營的關鍵;其二,據(jù)估計,我國需要300萬個5G宏基站,意味著需要900萬副天線,Massive MIMO要成功落地的關鍵是大規(guī)模的生產(chǎn)能力和快速測試能力,為此需生產(chǎn)自動化,業(yè)務數(shù)字化和信息智能化高度融合,以提高生產(chǎn)和測試能力;其三,成本,由于天線采用Massive MIMO技術,特別是高容量場景的64TR,需配套多組射頻單元,在成本上,采用Massive MIMO天線的5G基站成本遠高于4G基站成本,耗電也是4G基站的兩三倍,降低5G Massive MIMO天線系統(tǒng)成本是5G低成本建網(wǎng)首要條件。
最后,卜斌龍表示, 5G商用初期運營商大規(guī)模開展網(wǎng)絡建設,通信設備投資將出現(xiàn)大幅增長。在5G網(wǎng)絡投入運營之后必將催生萬物互聯(lián)的垂直行業(yè)高速發(fā)展,從而帶來巨大的垂直行業(yè)天饋需求。?





