天线选择是否实现千兆级 LTE 的关键?

千兆级 LTE 已经到来!对于迫切要求数据和速度的最终用户,现在有大量的移动设备能够访问并追随新的、更快的 4G 技术。在很大程度上,无线网络支持千兆级LTE的能力取决于天线选择。Rob Cameron 的这篇博文解释了对于千兆级 LTE,您需要了解哪些天线知识。

千兆级 LTE 已经到来!大多数主要智能手机制造商已经推出了千兆级 LTE 设备,包括索尼、三星、HTC、LH、夏普和华为,而且可定还会有更多。对于渴望数据、渴望速度的终端用户来说,似乎有一大批关键的移动设备能够接入并跟上速度更快的4G新技术。对于有能力提供支持的移动网络运营商 (MNO) 而言,新技术有望让他们更有效地利用网络资源并改善流量管理。

metro cells example千兆级 LTE 的“什么”部分 — 载波聚合,256 QAM、4X 和 8X MIMO — 显得相当清楚。困难的部分是“如何”。打造支持所有三项要求的基础设施看起来很困难。但专注于基础设施的一个方面 - 天线 - 可以帮助您更清楚地看到问题,并更轻松地加以解决。

更仔细的观察

千兆级LTE的第一个要求是拥有足够的频谱(连续或非连续)来支持载波聚合。FCC 最近宣布了3.5GHz 民用频段无线电系统 (CBRS) 中带宽的有条件接入和通过授权辅助接入 (LAA) 使用未授权的 5 GHz 频段。这一举措释放了大量的额外带宽,特别是在不那么“拥挤”的未授权频谱中。根据 ABI Research 的报告,“未授权频谱的广泛可用性,将能让世界 90% 的运营商在今后一年内通过仅仅 10 MHz 许可频谱部署千兆级 LTE。”

点击推文:在很大程度上,无线网络支持千兆级 LTE 的能力取决于天线选择。

其次,载波必须能够在每个信号中压缩更多比特。256 QAM 可以提供所需的光谱效率。然而,高阶调制方案对噪声和干扰更敏感。256 QAM 要求信噪比 (SINR) 大于 30 dB。

千兆级 LTE 的最后一项要求是在基站和移动设备之间支持至少四个独立的数据流,即4X多输入多输出 (4X MIMO)。4X 和 8X MIMO 利用空间复用技术,该技术依赖于极高的信道质量。

现在有了充足的频谱,MNO 的关键障碍 - 256 QAM 和 4X MIMO 支持 - 都与硬件相关。

天线选择的重要性

当您全面了解之后,就会看到网络支持千兆级 LTE 的能力在很大程度上取决于天线的选择。天线的规格、功能和模式特性在维持支持 256 QAM 的信号与干扰加噪声比 (SINR) 和支持 4X MIMO 所需的空间复用方面发挥着关键作用。考虑以下几个例子:

antennas example

与此同时,MNO 将重点放在近期,正在部署支持 5G 所需的各方面条件。这意味着利用都市蜂窝基站和其它小型蜂窝基站解决方案提高蜂窝基站密度,规划额外的授权和未授权频谱,并希望尽可能地提高容量。考虑到对网络基础设施的迫切需求,您应该在天线解决方案中注重哪些功能?以下是康普的看法(无特定顺序):

  • 低、高频段的 4X MIMO: 我们已经指出过 4X MIMO 支持的重要性。从成本和天线选址方面考虑,需要在单个天线上支持高频段和低频段 4X MIMO。这一添加功能也有助于减少干扰。通过适当的阵列间隔,可以实现 8X MIMO,进一步提高频谱效率。
  • 额外频谱的支持: 这对于利用载波聚合和使用多个流量通道(尤其是在未授权频谱中)至关重要。
  • 波束成形: 波束成形代表着天线波束宽度优化的下一个层次。它可以提高信道 SINR,从而实现更高的通过能力。
  • 窄波束选项:随着 MNO 专注于本地化的城市和郊区环境,部署更精确、高容量覆盖的能力将变得更加重要。窄波束技术在减少信号干扰、让运营商利用扇区分割的同时,解决了这一需要。
  • 紧凑城市占地: 在人口稠密的城市地区提高蜂窝站点密度,正在推动像都市蜂窝基站这样的小体积解决方案的部署。随着运营商继续进行 5G 的准备工作,这一趋势将会加快。天线/射频设备占地越少,您将拥有的部署选项就越多。

最好的是,支持千兆级 LTE 甚至更高速度的天线已经进入市场。它们包括康普生产的六个不同的 4X MIMO 天线、支持 3.5 和 5 GHz 的先进都市蜂窝基站天线和窄波束天线系列产品。如需了解详细情况,请浏览我们的 4X MIMO天 线系列。或者观看这个视频,由康普工程团队成员 Marty Zimmerman 解释先进的都市蜂窝基站天线如何显著提高容量