探秘聯通FDD Massive MIMO研究規劃：鋪路5G 今年難商用

　　近期中國聯通對FDD Massive MIMO的成功外場驗證，再次引起全球對Massive MIMO技術的高度關注。

　　Massive MIMO(大規模天線)被認為是5G/4.5G的關鍵技術，可以幫助運營商最大程度地利用現有站址和頻譜資源，大幅度提升無線網絡容量和用戶體驗，也是提升頻譜效率的最佳技術。

　　伴隨著移動互聯網應用的迅猛發展，高清視頻、在線游戲等業務對移動寬帶網絡容量提出了巨大的挑戰。而運營商要實現5G，在未來競爭中占據優勢，提升網絡容量和速率是必由之路。

　　全球主流運營商對Massive MIMO技術都非常關注，在TDD方面中國移動、日本軟銀已經商用了Massive MIMO技術。我國5G第一階段試驗中Massive MIMO被作為關鍵技術，且有華為、愛立信等5家廠商參與試驗。

　　在FDD方面，現在除了中國聯通，海外也有幾家運營商完成了FDD Massive MIMO外場測試。值得一提的是，全球FDD制式的LTE網絡占比達85%以上，因而全球運營商自然十分關注FDD Massive MIMO的進展。

　　聯通外場成功驗證引高度關注

　　中國聯通集團攜手華為在上海完成了業界首個FDD制式Massive MIMO技術的外場驗證，在20MHz頻譜上，使用現有的兩天線接收終端，實現網絡峰值速率697.3Mbit/s，是傳統LTE FDD的4.8倍。

　　該測試引起了業界高度關注。據通信世界全媒體記者了解，全球多個大T在積極推動類似測試。從新聞發布到現在未滿1個月，全球已有超過10家大T提出了相關合作測試的意向。

　　從業界咨詢來看，全球的通信分析師也都非常關注。來自以美國、日本、英國及歐洲等多個國家和地區的幾十位分析師表現了濃厚興趣。當被問及對此次FDD Massive MIMO外場驗證成功的評價時，Strategy Analytics 無線網絡服務研究總監楊光說：“這絕對是領先的。”

　　3G時代迅速發展的中國聯通，在4G時代因起步較晚而在市場競爭中落伍。許多人士好奇中國聯通如何在面向5G的Massive MIMO關鍵技術驗證中走在前列。

　　中國聯通網絡技術研究院(以下簡稱聯通網研院)專家告訴通信世界全媒體記者，中國聯通重視Massive MIMO技術的發展，因為一方面基于LTE-A網絡演進，采用Massive MIMO技術可提高小區總吞吐量和邊緣速率，減小4G和5G網絡下用戶體驗差距;另一方面，不論是在重耕的FDD頻段還是TDD頻段，Massive MIMO都可帶來成倍的單用戶和小區的峰值速率提升。

　　據了解，在Massive MIMO演進策略方面，中國聯通提出了基于LTE演進和面向5G的“兩條發展路線”;在產業研發方面，完成了業內首個3.5GHz頻段Massive MIMO原型機的聯合研發和驗證，并與廠家開展了第一階段測試。

　　談及中國聯通在Massive MIMO方面的未來發展規劃，該聯通網研院專家透露，中國聯通按照現有不同的FDD頻段，一是2017年計劃開展FDD Massive MIMO的外場商用試驗測試，選取兩三個試點城市進行測試;二是針對未來5G可能部署的頻段(例如3.5GHz以及6GHz以上高頻頻段)，開展面向5G的Massive MIMO研究和測試(TDD)，進行樣機外場測試驗證。

　　可見，現在還在追趕4G市場的聯通也不忘同時部署5G網絡，中國聯通董事長王曉初在2016年年底表示：“在不斷完善4G+網絡的同時，中國聯通已建立了5G實驗室，同時只要5G具備商業條件，中國聯通不會有任何猶豫進行規模建設。”

　　此次FDD Massive MIMO的外場成功驗證，證明中國聯通已經在實現5G的路上。

　　存技術、終端短板：2017年商用難度大

　　那么，既然外場驗證很成功，且TDD制式已經商用，FDD Massive MIMO技術是否可以在2017年商用呢?“2017年正式商用難度較大。”對此，上述聯通網研院專家表示。

　　雖然從理論研究、標準化支持以及設備實現等角度來看，FDD Massive MIMO技術具有可行性，但目前廠家對于FDD Massive MIMO的產品規劃尚不成熟，僅部分廠家表明有研發及樣機計劃。

　　此外，為了全面達到FDD Massive MIMO的增益，需要終端的支持，終端軟件版本應支持3GPP R13版本。“目前我們正開展相關研究，也推動廠家解決相關的技術和工程挑戰。”該聯通網研院專家說。

　　值得一提的是，有觀點認為在5G(包括Massive MIMO)技術標準都沒有制定好的情況下，當前基于4G、4.5G網絡構建的Massive MIMO技術要平滑演進到5G似乎并不容易。

　　在聯通網研院專家看來，4G、4.5G網絡的持續演進是5G網絡的組成部分，與5G新空口應該協調共存，5G新空口部署以后可以和4G、4.5G網絡進行緊耦合操作，Massive MIMO技術在4G、4.5G網絡的部署可以減小與5G新空口的性能差異，提升用戶體驗。“Massive MIMO技術是5G的重要關鍵技術，是5G空口整體方案不可或缺的重要組成。”

　　對此，一位業內專家則表示，從3GPP R13開始就有了FD-MIMO，也就是說4.5G在協議里就有了FDD Massive MIMO。Massive MIMO本身屬于4.5G和5G的公用關鍵技術，該技術本身不存在制式的差異，只是在標準化的過程中，會帶來一些性能的區別。

　　“網絡的平滑演進其實主要指的是產品以及平臺的平滑演進，FDD Massive MIMO的平臺是面向5G演進的平臺，所以FDD Massive MIMO是可以平滑演進到5G的。”該業內專家表示。

　　FDD的產品開發比TDD滯后

　　TDD網絡被認為更適合部署Massive MIMO技術。楊光表示，因為TDD可以利用信道互易性，而FDD系統一般來說都需要終端反饋信道測量的情況，從系統和終端兩個方面來說都是TDD更容易部署Massive MIMO，效率也高一些。

　　在商用進程方面，日本軟銀在2016年就已經展示商用的TD-LTE制式Massive MIMO，而FDD制式Massive MIMO還處于外場驗證階段。

　　2016年11月底，軟銀移動網絡規劃高級主管Hidebumi Kitahara表示，軟銀升級了約100個4G基站，大多數位于東京。他預計2017年軟銀會在日本全國范圍內的幾千個站點進行Massive MIMO部署。

　　這似乎證明 TD-LTE更有優勢。據悉，與TDD制式相比，FDD Massive MIMO技術需要增強一些技術點。而且，TDD Massive MIMO商用不需要標準支持，基于現有終端即可，FDD Massive MIMO還需推進終端產業配合。

　　聯通網研院專家認為，盡管相較于TDD系統，產業界對于FDD Massive MIMO的產品開發相對滯后，然而隨著Massive MIMO技術帶來的性能增益越來越明顯，以及標準版本的持續更新，部分主流廠家已經開展相關的樣機研發，并著手規劃FDD Massive MIMO的產品路標。

　　“我們也希望能主流設備商，主流FDD運營商形成合力，持續引領并推進FDD Massive MIMO技術的研究和商用。”該聯通網研院專家呼吁。

　　據悉，TDD和FDD制式本身就是各有利弊，FDD Massive MIMO的優點在于存量多頻譜、CA能力強、覆蓋能力強、多用戶測量能力強，同時FDD在Massive MIMO上還有性能進一步提升的廣闊空間。TDD制式具有信道互異性優點，但是存在高頻覆蓋的弱點。

　　楊光也表示，FDD性能相對TDD更均衡，比如上行能力更強，而且現在支持4×4 MIMO的FDD終端也逐漸上市。“FDD和TDD沒有很大的性能差異，主要看運營商有什么頻譜。”楊光說。

　　上述業內專家也指出，商用網絡上的Massive MIMO技術，一定是FDD制式和TDD制式的同時存在，二者并不矛盾。

　　如何加速FDD　Massive MIMO商用進程?

　　對于加速FDD Massive MIMO商用進程的問題，一位業內專家建議，一方面廠商解決方案要同時適用于存量終端，并要做好新終端演進產業鏈的推動。這樣幫助運營商通過技術大幅降低每比特成本，真正支持商用的價值。另一方面，1.8GHz頻段是LTE FDD最主流的頻段，也是FDD+TDD最主流的頻段，可預見FDD Massive MIMO的適用范圍還是非常大的。

　　據悉，中國聯通目前立足現網，制定了FDD和TDD兩種制式的Massive MIMIO潛在發展路線。在FDD方面，面向FDD頻譜重耕或LTE網絡持續演進，Massive MIMO技術是重要的使能技術，用來保證中國聯通在5G時代FDD制式具有與TDD相當的頻譜效率。在TDD方面，基于我國最可能首發的5G頻段(3.5GHz頻段)，中國聯通發力Massive MIMO技術可帶來成倍的單用戶和小區的峰值速率提升，如64天線端口以上的Massive MIMO技術可帶來10Gbit/s以上的小區吞吐量。

　　聲音：

　　“在不斷完善4G+網絡的同時，中國聯通已建立了5G實驗室，同時只要5G具備商業條件，中國聯通不會有任何猶豫進行規模建設。”

　　——中國聯通董事長王曉初在2016年年底公開表示