中国电信李燕芬:5G大规模MIMO天线部署需要引入AI

近日，在由中国通信研究院主办、天线系统产业联盟承办的“20205G通信与天线产业技术报告会”上，中国电信研究院AI中心资深专家李燕芬表示，为了满足5G服务速率、系统容量和用户体验的要求，应引入MassiveMIMO作为关键技术。

海量多输入多输出是一种多阵列天线，通过波束形成和波束管理实现最佳的网络性能。目前Massive MIMO的主要部署场景和需求包括：密集城区局部热点覆盖和吸热，挑战高流量；高层建筑覆盖，立体塑造实现深度覆盖；大型场馆和集会挑战大容量、高密度人群。

李燕芬指出，在优化5G网络的过程中，5G海量多输入多输出广播波束的波束号、波束层数、水平宽度、垂直宽度、方位角和电倾角等参数很多。此外，主要系统设备制造商在网络管理方面的配置差异很大，增加了一线运维人员的难度和复杂性。

因此，有必要引入AI技术，通过场景快速识别和自学习灵活调整广播权重，达到最佳覆盖效果和性能增益，同时实现快速智能网络规划和网络优化，减少时间和人力。此外，在节能控制方面，根据混合覆盖场景下的流量潮汐现象，提出了基于业务变化的基站节能控制要求。此外，根据用户的位置和分布，自适应波束形成可以提供更好的用户体验。

针对海量多输入多输出能耗问题，李燕芬表示，5G AAU的能耗大幅增加。如果LTE线路每天30W，每个基站4G的理论功耗将达到每年3000千瓦时以上，而按照AAU 200W，每个基站5G的理论功耗将达到每年20000千瓦时以上。目前降低能耗的方案主要有：在功放PA中创新新材料；芯片方面，提高集成度和技术；散热方面，引入新材料、新结构设计；算法方面，通过系统端AI节能算法实现智能关机。

此外，李燕芬表示，海量多输入多输出天线数量的增加为传播信道提供了更多的复用增益和分集增益，使系统在下行数据速率、链路可靠性和覆盖范围方面具有更好的性能。但是终端传输功率限制了5G的上行覆盖。因此，中国电信在3GPPR16上率先推出超级上行，通过载波聚合和上行增强技术实现5G高低频协同组网。

也是基于4G/5G协同发展、5G多频组网、智能简易天线架构的演进趋势，5G宏站天线应向小型化、多频化、集成化、智能化方向发展。目前现有网络主要部署两种天线，一种是3.5GHz AAU天线，一种是低频天线；另一种是a/p集成天线。这也给天线厂商的设计带来了挑战，主要是天线规格和指标的冲突。

同时，5G天线设计也面临着场景的需求。对于大型场馆，天线需要精确覆盖并快速扩展。对于高铁场景，目前的覆盖方案主要是车载模式，沿线覆盖面广，天线需要满足多频、高阶8TR和智能管理的要求。对于线性高速公路，龙伯透镜天线具有应用潜力。

最后，李燕芬指出，在5G时代，主动天线和被动天线共存于现有网络中，被动设备的主动检测、诊断和及时定位仍然是关键问题。