【無線射頻天線】-華為：毫米波5G系統(tǒng)的工程天線陣列

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5G標(biāo)準(zhǔn)制定（3GPP）及商用路線圖：

（1）2023年~2023年6月：3GPPR15---①第1.1階段（非組網(wǎng)5GNR）；②第1.2階段（組網(wǎng)5GNR）。

（2）2023年6月~2023年12月：3GPPR15---全5GNR。

（3）2023年，華為參加韓國運(yùn)營商在平昌冬奧會期間的早期5G商用。

（4）2023年起，5G開啟全球商用之路。

5G"革命'之路：5G在網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)、空口、頻譜資源、時延、峰值數(shù)據(jù)傳輸速率、IoT（物聯(lián)網(wǎng)）支撐、關(guān)鍵技術(shù)方面，與4G、4.5G的對比：

5G的使能技術(shù)---C波段（3.5GHz頻段）MassiveMIMO、Ka波段（毫米波）MassiveMIMO能以可接受的技術(shù)實(shí)現(xiàn)簡單度來提升5G的系統(tǒng)容量。

3.5GHz頻段MassiveMIMO天線陣列的尺寸可做到40cm90cm，重量40kg，64T64R，3.5GHz頻段100MHz、1.8GHz頻段20MHz，超過16層的多用戶波束賦型。

毫米波MassiveMIMO天線陣列的尺寸可做到12cm10cm，28GHz頻段400MHz、40GHz頻段800MHz，結(jié)合波束賦型技術(shù)來提高5G的系統(tǒng)容量。

此外，實(shí)行云原生架構(gòu)進(jìn)行端到端的5G網(wǎng)絡(luò)切片。

5G應(yīng)用場景：AR（增加現(xiàn)實(shí)）/VR（虛擬現(xiàn)實(shí)）、WTTx（無線家庭寬帶）

5G的頻譜問題：

（1）eMBB場景（超快數(shù)據(jù)層）---高于6GHz頻段，N100MHz指配。

（2）eMBB場景、URLLC場景（掩蓋及容量層）---2100MHz、2300MHz、2600MHz、3x00-4x00MHz頻段，最大100MHz指配（可能的狀況下，指配連續(xù)頻譜）。

（3）廣域掩蓋場景、深室掩蓋場景、mMTC場景（掩蓋層）：低于700MHz、700MHz、800MHz、900MHz、1400MHz、1800MHz頻段，最大20MHz指配（成對或者非成對頻譜）。

5G需要低于6GHz的頻譜，也需要高于6GHz的頻譜，以應(yīng)用于不同場景：

（1）低于6GHz的5G頻譜

①5G掩蓋廣，可實(shí)現(xiàn)5G業(yè)務(wù)的低成本分發(fā)。

②與當(dāng)前移動通信的用頻相比，可用帶寬將會很大（數(shù)百M(fèi)Hz），從而既供應(yīng)掩蓋也供應(yīng)容量。

③在低于6GHz的頻段，需給5G安排一些新的頻譜資源。

（2）高于6GHz的5G頻譜

①面對那些需要極高數(shù)據(jù)率的應(yīng)用。

②信道帶寬更大，比如每個移動通信運(yùn)營商1GHz，掩蓋半徑可達(dá)100多米。

③由于高頻段的傳播特性是距離短，所以可進(jìn)行更高程度的頻譜資源復(fù)用，也可促進(jìn)與現(xiàn)有無線電業(yè)務(wù)的共享使用。

5G的補(bǔ)充頻段--高于6GHz的頻段。Group30、Group40、Group50、Group80將在WRC-19大會上爭論給5G使用。

5G：高頻段非組網(wǎng)+低頻段組網(wǎng)。下圖中，小基站使用毫米波自回程（接入回程一體化）。

高頻段5G的傳播損耗及鏈路預(yù)算（詳見下圖）。

其中，左圖為各頻段（6GHz-42GHz）5G信號在O2I（室外到室內(nèi)）下的穿透損耗。

從左圖可看出：

①無論是一般住房式的建筑（采納標(biāo)準(zhǔn)玻璃），還是商用辦公式建筑（采納IRR玻璃），其對高頻段（6GHz-42GHz）的5G信號的穿透損耗狀況都是---頻率越高、穿透損耗越大。

②采納IRR玻璃的商用辦公建筑對于高頻段（6GHz-42GHz）的5G信號的穿透損耗，明顯要遠(yuǎn)高于（一倍多）采納標(biāo)準(zhǔn)/一般玻璃的一般住宅式用房。

此外，右圖為26GHz頻段、32GHz頻段、40GHz頻段的鏈路預(yù)算性能（以1Gbps下行數(shù)據(jù)率為前提）。系統(tǒng)預(yù)算為150dB。

毫米波5G信號功率的自由空間路損：

相位天線陣列的概念：

模擬波束賦型、數(shù)字波束賦型：

模擬/數(shù)字混合型波束賦型：

混合