5G大规模天线技术：提升性能与模块化解决方案

"大规模天线技术在5G通信中扮演着关键角色，旨在提升系统频谱效率和用户体验。5G基站采用大规模天线阵列，配备上百根天线和数十个端口，通过多用户MIMO技术实现空间复用，以在高用户密度环境中改善服务。这种技术可以控制每个天线通道的信号相位和幅度，产生定向波束，增强信号，补偿无线传播损耗，提高小区覆盖能力，适应广域、深度和高楼覆盖等多种场景。在毫米波频段，大规模天线利用波束赋形、扫描和切换技术弥补传播损耗，使得毫米波可用于室外蜂窝通信。然而，大规模天线会增加设备成本、体积和重量，中国电信主导研发了模块化大规模天线样机，以解决部署和维护难题，降低运营成本，适应不同应用场景。3GPP已在5G NR标准中考虑了模块化大规模天线的码本设计，推动技术进步。此外，中国电信的5G网络架构包括‘三朵云’，即控制云、接入云和转发云，以及一系列关键技术，如新空口NR、无线频率管理、CU/DU网络架构、服务化架构、4G/5G互操作、多网络融合、边缘计算、网络切片和承载网络，还有人工智能技术的应用。5G被视作科技创新和产业升级的关键，中国电信致力于5G的战略实施和业务创新，以推动网络智能化和业务生态的发展。" 本文详细介绍了5G通信中大规模天线技术的应用和挑战。5G基站采用的大规模天线阵列技术显著提高了系统频谱效率，通过多用户MIMO（多输入多输出）实现了更多用户的并发传输，优化了用户在高容量场景下的体验。同时，通过控制每个天线通道的信号相位和幅度，可以形成指向性波束，增强特定方向的信号，以补偿无线传播中的损耗，增强覆盖能力。在毫米波频段，这种技术尤为重要，因为毫米波传播损耗大，需要波束赋形等技术来保证有效通信。然而，大规模天线带来的设备成本和维护问题不容忽视，中国电信为此研发了模块化的解决方案，以简化安装和维护，降低成本。 中国电信5G网络架构基于“三朵云”设计，包括控制云、接入云和转发云，这有助于实现灵活高效的网络运营。同时，5G网络还涉及一系列关键技术，如新空口NR、无线频率管理和CU/DU网络架构等，以及5G服务化架构和能力开放，以促进4G/5G之间的无缝互操作，并与其他网络融合。此外，边缘计算、网络切片、5G承载网络和人工智能技术也是5G网络的重要组成部分，它们共同构成了5G网络的先进性和智能性。 5G被视为推动科技创新和产业升级的关键驱动力，中国电信正积极响应国家5G战略，以市场和技术创新为导向，推进CTNet2025网络重构，构建健康的5G生态系统，促进企业和社会的创新发展。通过5G网络的建设和运营模式的探索，中国电信致力于提供更智能、更高效的服务，满足不断增长的业务需求。