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移動“玉衡系統”上線 著眼5G多天線吞吐性能評估
通信產業網|2019-11-15 18:32:04
作者:半苗來源:通信產業網

【通信產業網訊】(記者 半苗)11月15日,在中國移動合作伙伴大會上,中國移動終端實驗室發布了業界首創的5G多天線吞吐性能評估系統——“玉衡系統”,并在《中國移動2019年智能硬件質量報告(第二期)》中詳細展示了不同芯片和終端的速率性能評估結果。

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5G多天線是關鍵更是挑戰

5G單用戶數據傳輸速率平均0.5~1Gbps,峰值速率超過1.5Gbps,比4G提升10倍以上,頻譜效率相較于4G提升5倍以上。那么5G是如何達到超高速度的?這和端到端實現MIMO多天線技術密不可分。多天線技術可以成倍提升單位頻譜傳輸效率。

但從終端設計和實現來看,天線越多,挑戰越大。終端需要盡可能的輕薄便攜且續航持久,全面屏設計、大電池需求都大大壓縮了天線凈空區,芯片、攝像頭、傳感器、天線等各類關鍵元器件共用有限的內部空間。而且GPS定位需要天線,移動網絡需要天線,藍牙傳送需要天線,越來越小的空間和越來越多的天線無疑是一項非常艱難的挑戰。按照MIMO原理,多天線之間距離越大,相關性越小,整體表現越好。如果天線位置擺放不合理,距離過近,方向圖未優化好,將會帶來速率性能的成倍損失,無法提供5G超高速率的體驗。

目前推出的5G手機均支持多天線技術,不同的終端廠家對多天線設計推出了不同的方案,例如前不久發布的華為mate30手機共有21根通信天線,其中14根天線用于5G通信。如何評估這些天線性能,提升速率表現,業界都在尋找好的評估方法和系統。

傳統的通信性能測試在5G時代面臨諸多挑戰,也存在很多不足。外場測試可復現性不強、問題難以定位,要求大量的資源投入。實驗室傳導測試難以構造現網空口信道環境,儀表測試無法評估天線設計、基站實現等多種因素對終端通信性能帶來的影響。原有的天線OTA測試僅構造了下行信道環境,無法真實呈現 5G基站波束賦形、終端SRS天線輪發等5G關鍵特性帶來的性能增益,跟5G手機的真實使用環境偏差較大,對5G手機優化的助力不足。

“玉衡系統”解難題

中國移動發布的5G多天線吞吐性能評估系統“玉衡系統”在研發過程中針對傳統方案的缺點逐一攻關,創新解決多個難題。

據了解,它采用真實基站+信道仿真器+多探頭暗室的方案,之所以引入64端口真實基站,是因為5G時代MassiveMIMO成為基站標配,其波束賦形、SRS聯動、預編碼等過程直接決定用戶實際5G體驗。該方案準確還原終端和基站之間端到端真實的交互過程,使得評估結果更可靠更貼近現網。

另外,“玉衡系統”中創造性實現了上下行信道互易的環境,克服了以往僅有下行信道環境的傳統方案缺陷,且全面支持5G Sub6GHz的端到端雙向性能測試,成為業界首套上行多天線評測方案。在工程實現上,“玉衡系統”的多探頭暗室直徑7米,內含16組雙極化探頭,精確構造上下行信道環境,具有業界領先的空間分辨率。通過逐點逐角度驗證,整套系統實現對信道場景的高精度復現,如模擬低、中、高速場景,其信道模型與理論偏差小于7%。

在《中國移動2019年智能硬件質量報告(第二期)》中包含4款5G芯片和7款5G終端的全面評測,在對芯片和終端多天線吞吐量的性能評測中,“玉衡系統”還原了用戶使用場景中的低、中、高速三種典型場景下各芯片和終端的表現差異,為后續終端和芯片的多天線優化方向提供參考。

“玉衡”是北斗七星的第五顆星,同時“玉衡”也是我國古代用于天文測量的儀器。“玉衡系統”的命名體現了發展高質量5G、推動5G端到端性能優化,助力用戶暢享5G網絡的初心


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責任編輯:周騰

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