華為5G產(chǎn)品線總裁楊超斌表示Massive MIMO是5G極簡網(wǎng)絡(luò)之本

2019年，全球5G首波市場將迎來規(guī)模商用，5G建網(wǎng)的經(jīng)濟性成為全球運營商共同關(guān)注的熱點。5G將為用戶帶來Gbps的極致體驗已成為業(yè)界共識，但是如何兌現(xiàn)這樣的極致體驗？選擇3.5GHz C-Band這一“高頻”，是否需要建設(shè)更多的站點，以致建設(shè)一張5G密集覆蓋網(wǎng)絡(luò)，增加部署成本？抑或直接采用2GHz以下的“低頻”建網(wǎng)，實現(xiàn)與LTE類似覆蓋，從而降低部署成本？

在2月26日召開的2019世界移動大會“5G部署”GSMA分論壇上，華為5G產(chǎn)品線總裁楊超斌詳細闡述了“Massive?MIMO是5G極簡網(wǎng)絡(luò)之本”這一觀點，用縝密的理論分析結(jié)合詳盡的實測結(jié)果，正面回應(yīng)5G建網(wǎng)經(jīng)濟性這一熱點話題，強調(diào)3.5GHz Massive MIMO能實現(xiàn)與LTE 1:1共站建設(shè)，覆蓋比LTE更好，容量比LTE更高，能極大降低5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的每比特成本和部署成本。

弗里斯傳輸方程是天線理論中最重要的方程之一，表征了發(fā)射天線功率與接收天線功率之間的關(guān)系，而頻率f是該方程中的變量，頻率越高則接收天線功率越小，弗里斯傳輸方程可以計算出不同頻率的自由空間傳播損耗，結(jié)合具體頻率來看的話，3.5GHz自由空間傳播損比1.8GHz會多出6dB左右。

Massive MIMO的設(shè)計核心為大規(guī)模天線陣列，傳統(tǒng)的1.8GHz天線陣列通常由24個天線陣子組成，而Massive MIMO的天線陣列的陣子數(shù)高達數(shù)百個。即使考慮天線陣子數(shù)增加而單個陣子的增益會收縮這一因素， Massive MIMO天線陣列帶來的波束賦形增益完全可以彌補3.5GHz由于頻段傳播引起的6dB額外損耗，因此，3.5GHz 64T64R的覆蓋要好于1.8GHz，3.5GHz 32T32R的覆蓋與1.8GHz相同，而3.5GHz 16T16R和8T8R的覆蓋則比1.8GHz要差。

中國移動杭州5G規(guī)模商用網(wǎng)絡(luò)實測表明，在5G與LTE 1:1共站建設(shè)下，同樣的3.5GHz頻率，32T32R Massive MIMO的覆蓋比8T8R提升60%，確保隨時隨地Gbps用戶體驗。

香農(nóng)定理闡述了信道的理論容量極限與信道帶寬和信噪比的關(guān)系，信噪比可以通過先進的編碼方式來提升，5G的Polar碼已逐步接近極限，而信道帶寬即頻譜資源是有限而寶貴的。如何在諸多的限制條件下進一步提升信道容量？Massive MIMO通過空分復(fù)用進一步提升信道容量，空分復(fù)用的能力與陣列數(shù)相關(guān)，陣列數(shù)增加，則信道容量也會隨之提升。同時，5G天然支持100MHz大帶寬，帶寬的提升也會帶來容量的線性提升。

IMT-2020北京的測試外場剛剛見證了5G小區(qū)容量的新記錄：采用3.5GHz 64T64R Massive MIMO，在100MHz帶寬下，5G的小區(qū)容量高達14.58Gbps，是LTE 150Mbps理論峰值的97倍。Massive MIMO極大的降低了每比特成本。

天線尺寸是影響工程部署效率的重要因素，也是決定基站建設(shè)成本的重要因素之一。天線尺寸與天線陣列大小相關(guān)，而天線陣列的大小由頻率（頻率=光速/波長）決定。通常情況下單個天線陣子的大小及天線陣子的間距為半波長，高頻的波長更短，也就意味著高頻Massive MIMO的尺寸更小。3.5GHz 64T64R Massive MIMO的天線陣列尺寸約為700x400mm，而1.8GHz及800MHz 64T64R尺寸高達1000x650mm和2000x1500mm。因此3.5GHz Massive MIMO尺寸更小，更具備工程可行性。

在韓國LGU+的5G規(guī)模商用網(wǎng)絡(luò)中，3.5GHz Massive MIMO已經(jīng)全網(wǎng)部署上萬站。得益于Massive MIMO尺寸小、重量輕，上萬5G站點在四個月內(nèi)全部安裝完成。對比傳統(tǒng)射頻+饋線+天線的形態(tài)，Massive MIMO一個模塊集成射頻和天線，免饋線安裝，不僅尺寸降低了55%，安裝時間也節(jié)省了35%，極大提升了LGU+的5G商用網(wǎng)絡(luò)部署效率，幫助LGU+取得了5G商用部署全面領(lǐng)先。

因此從5G建網(wǎng)經(jīng)濟性的角度來說，Massive MIMO更好的覆蓋和更高的容量，幫助運營商極大降低了每比特成本；3.5GHz Massive MIMO從工程角度可以做到尺寸更小，降低了體積和重量，幫助運營商極大降低了部署成本。

華為秉承5G極簡網(wǎng)絡(luò)理念，把復(fù)雜留給自己，把簡單留給客戶。而Massive MIMO，正是5G極簡網(wǎng)絡(luò)之本。