移動(dòng)電信公司在平衡移動(dòng)蜂窩語音，移動(dòng)寬帶和OTT視頻服務(wù)的各種需求方面，在財(cái)務(wù)，運(yùn)營(yíng)和后勤方面均面臨困難。移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商成功的秘訣是管理，甚至“乘”其客戶使用的容量。隨著我們堅(jiān)定地邁向5G時(shí)代，電信公司天線資產(chǎn)的部署和管理將不僅成為覆蓋范圍的重要組成部分，而且還將成為其網(wǎng)絡(luò)內(nèi)容量的重要組成部分。

截至2020年4月，GSA報(bào)告稱，在41個(gè)國家/地區(qū)的73家運(yùn)營(yíng)商已推出其商用5G服務(wù)。ABI Research預(yù)計(jì)，從移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商到最終用戶的5G遷移將加速。預(yù)計(jì)5G用戶將從2020年的約2億增長(zhǎng)到2025年的30億，復(fù)合年增長(zhǎng)率為56%。到2025年，移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)上承載的流量總量將增長(zhǎng)到2025年的4,150艾字節(jié)，其中58%可能來自5G。

壓力安裝在電池位置

宏和屋頂蜂窩站點(diǎn)是移動(dòng)電信網(wǎng)絡(luò)的主體。盡管安裝通常具有實(shí)質(zhì)性，但天線桿頂部的天線安裝數(shù)量受到限制。現(xiàn)在，每10個(gè)單元站點(diǎn)中就有6個(gè)屬于塔管理公司，每個(gè)站點(diǎn)有兩個(gè)，三個(gè)或什至四個(gè)電信公司租戶。

此外，不僅將天線固定在天線桿或基站現(xiàn)場(chǎng)天線平臺(tái)上。工程師經(jīng)常需要安裝雙工器(用于減少電纜總數(shù)，從而減少塔架的后續(xù)重量)，塔頂安裝的放大器(有助于增強(qiáng)天線的發(fā)射和接收信號(hào))以及遠(yuǎn)程無線電頭(這樣可以減少由于電纜較長(zhǎng)而產(chǎn)生的同軸饋線損耗)。因此，移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商需要考慮將獨(dú)立天線整合為單個(gè)天線單元，以支持各種現(xiàn)有的2G(900 MHz)，3G(1.8 GHz)，4G(2.6 GHz)和5G(3.5 GHz)頻帶。此外，這些多頻帶天線需要將主瓣和旁瓣的覆蓋范圍保持在預(yù)定的尺寸內(nèi)，以減少對(duì)位于小區(qū)現(xiàn)場(chǎng)的其他扇區(qū)或運(yùn)營(yíng)商的干擾。

多進(jìn)多出

4G的LTE和5G都依賴于正交頻分復(fù)用(OFDM)調(diào)制。OFDM的使用可能會(huì)對(duì)多徑干擾敏感，因此在基站收發(fā)器(BTS)的發(fā)送和接收側(cè)均采用分集操作。

最初的LTE部署依賴于發(fā)射器和接收器上的兩個(gè)天線(2×2配置)。為了提高數(shù)據(jù)吞吐量，天線工程師增加了天線數(shù)量。為了提供千兆位數(shù)據(jù)速率，這要求結(jié)合載波聚合部署4×4 MIMO天線和256-QAM。在2020年，越來越多的LTE 8×8 MIMO天線(受3GPP Release 10支持)。在3GPP版本11中，天線功能的性質(zhì)從無源/固定變?yōu)橛性?自適應(yīng)。MIMO能夠支持垂直平面的自適應(yīng)，以確保在高層住宅和商業(yè)建筑(FD-MIMO)中獲得更好的覆蓋。

在3GPP版本13中，LTE-A Pro最多支持64個(gè)天線，以及多用戶MIMO(MU-MIMO)。MU-MIMO的添加使來自接入點(diǎn)的流可以同時(shí)分發(fā)到多個(gè)設(shè)備。MIMO日益復(fù)雜的結(jié)果之一就是支持傳輸所需的功耗。64T64R MIMO集成有源天線需要800瓦以上的功率。運(yùn)營(yíng)商將需要仔細(xì)管理最先進(jìn)的蜂窩基站架構(gòu)的電源需求。

使用FDD和TDD為5G做準(zhǔn)備

在管理其FDD / TDD覆蓋范圍時(shí)，移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商面臨著頻譜和小區(qū)站點(diǎn)極點(diǎn)安裝的復(fù)雜挑戰(zhàn)。如果運(yùn)營(yíng)商僅運(yùn)營(yíng)FDD網(wǎng)絡(luò)，則他們很可能需要在3 GHz以下的頻段上支持4×4 MIMO 。

對(duì)于同時(shí)部署FDD和TDD的5G服務(wù)的電信公司，無源天線可能需要針對(duì)3 GHz以下頻段和C頻段(3.5 GHz)集成4T4R。最終的挑戰(zhàn)將是在運(yùn)營(yíng)商已部署多扇區(qū)(即 4個(gè)甚至最多9個(gè)扇區(qū))的密集城市地區(qū)，在5G時(shí)代可能會(huì)遷移到大規(guī)模MIMO。通過將低于3 GHz的天線元件整合為一個(gè)較小的尺寸，這可以釋放空間，將大型MIMO天線陣列與“混合”天線解決方案放置在同一天線單元中，甚至安置在同一天線單元中。

大規(guī)模MIMO，多功能天線解決方案

具有高增益功能的大規(guī)模MIMO天線可以幫助增加與可能正在觀看視頻或在線玩游戲的最終用戶的鏈路預(yù)算。雖然高階大規(guī)模MIMO天線(即 64T64R或32T32R)可以部署在人口稠密的城市地區(qū)，但低階大規(guī)模MIMO天線可以作為8T8R或16T16R配置部署在半城市甚至農(nóng)村地區(qū)。這些較低階的MIMO部署實(shí)際上可以最大程度地?cái)U(kuò)大覆蓋范圍，以實(shí)現(xiàn)最小的蜂窩站點(diǎn)部署。

盡管大型MIMO天線比無源天線要貴得多，但由于蜂窩站點(diǎn)覆蓋范圍優(yōu)化以及運(yùn)營(yíng)成本管理，它們確實(shí)可以收回成本。根據(jù)ABI Research的報(bào)告，運(yùn)營(yíng)商已報(bào)告了更大的優(yōu)化和更多的宏BTS部署，減少了CAPEX和OPEX，以及利用波束成形來改善覆蓋范圍和傳輸。

移動(dòng)電信公司需要一系列天線解決方案

廠商已經(jīng)開始通過開發(fā)一系列互補(bǔ)的天線解決方案來解決這些小區(qū)基站天線的復(fù)雜性。對(duì)于各種僅FDD，F(xiàn)DD / TDD組合以及多扇區(qū)/ MIMO天線部署方案，移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商需要一系列解決方案，例如：

并排使用低于3 GHz的全頻帶4T4R多合一天線設(shè)計(jì)，以最小化天線輪廓。

一個(gè)靈活的天線平臺(tái)， 可以支持FDD 4T4R或TDD 8T8R天線中的所有頻譜選項(xiàng)，它們可以在2.3 GHz至3.8 GHz范圍內(nèi)進(jìn)行發(fā)送/接收(由于密集城市環(huán)境需要這些天線，因此必須保持在2 m以下)。

可以在1.8 GHz至2.6 GHz之間工作的超寬帶天線，可以支持1.8 GHz，2.1 GHz和2.6 GHz 4T4R，或者集成了具有高頻段4T4R 3扇區(qū)的低頻段2T4R，可實(shí)現(xiàn)“全頻段一個(gè)”配置，以及

具有單個(gè)天線外殼的有源5G AAU和無源2G / 3G / 4G天線。歐洲等市場(chǎng)要求在支持6 GHz以下頻段(即 2G，3G，4G和5G)的同時(shí)，將總高度限制在2米以內(nèi)。

天線供應(yīng)商承受不了停頓

在移動(dòng)電信公司的心目中，支持適當(dāng)?shù)念l段和有競(jìng)爭(zhēng)力的價(jià)格點(diǎn)確實(shí)很重要，但是移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商不斷向移動(dòng)天線供應(yīng)商施加壓力，要求其在多個(gè)方面進(jìn)行創(chuàng)新：

用于5G的增強(qiáng)型高頻段覆蓋范圍，這要求大幅提高天線增益以提供廣泛的覆蓋范圍

適用于5G多頻帶和多通道應(yīng)用的更高輸出功率

實(shí)施新的天線材料和設(shè)計(jì)以減輕天線重量，以方便安裝

緩解和減少無源互調(diào)(PIM)

遷移到多層交錯(cuò)設(shè)計(jì)，以大幅減少FDD / TDD融合天線設(shè)計(jì)的尺寸

實(shí)施無錯(cuò)誤的布線解決方案，以減少單元現(xiàn)場(chǎng)的錯(cuò)誤布線

5G狂潮已經(jīng)結(jié)束。移動(dòng)電信RAN部門正在逐步升級(jí)其網(wǎng)絡(luò)以支持5G。從2G到4G，再到現(xiàn)在的5G，幾代人的成熟周期一直在加速。5G可能在3年內(nèi)超過5億用戶;4G花了5年時(shí)間才達(dá)到這一里程碑。由于運(yùn)營(yíng)商不僅需要支持900 MHz，1.8 GHz和2.3 GHz，而且還可能需要支持700 MHz和3.5 GHz頻段* ，現(xiàn)場(chǎng)工程師將需要具有成本競(jìng)爭(zhēng)力的緊湊型，高性能天線解決方案來滿足期望他們的客戶-消費(fèi)者和企業(yè)。

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