C114訊 8月5日消息(趙婷婷)7月29日,由天線系統產業聯盟、中國通信學會天線與射頻技術委員會主辦,西安電子科技大學天線與微波技術重點實驗室承辦的“2023中國天線射頻技術與產業發展大會”在西安召開。
會上,中國工程院院士、中國通信學會天線與射頻技術委員主任委員段寶巖,中國通信學會秘書長張延川,西安電子科技大學副校長劉宏偉,三大運營商專家,華為、京信等天線產業鏈廠商,及西安電子科技大學、北京郵電大學等院校專家學者,就B5G/6G通信的建設與優化的核心關鍵技術難題與破解途徑、天線與射頻行業的學術研究與技術創新成果深入分析與探討。同時,就天線與射頻行業發展現狀進行務實分析并提出未來的技術預見與發展規劃。
從跟跑到領跑:我國天線產業發展邁入新階段
中國工程院院士 段寶巖
中國工程院院士段寶巖指出,天線系統產業聯盟成立12年來,見證和推動了行業的發展壯大。我國天線射頻技術與產業從一開始的學習模仿,到跟跑,再到并跑,而且已有部分領域出現領跑,取得可喜成績。面對新的發展趨勢,段寶巖提出三點亟待解決的問題:首先是新技術和新理論的應用,例如AiP技術,超材料,人工智能,機電耦合;其次是新場景的涌現,天線與射頻結合在一起帶來了新的機遇與挑戰,萬物互聯,天地一體化網,無線微波傳能、通感算一體化等都需要研制高性能與高性價比的天線;第三是新形勢下的發展,綠色低碳,因在天線的全生命周期中需要綠色。
中國通信學會秘書長 張延川
中國通信學會秘書長張延川指出,過去三年,全球運營商啟動5G的規模部署,我國移動通信基站天線產業在此機遇下也邁向了新的階段,技術和產品位居全球領先地位。移動通信基站天線產業結構也在不斷的升級與轉型,逐步形成以頭部一線企業為核心的產業矩陣,聚力創新,優化升級。中國通信學會將積極倡導推進天線和射頻領域開展有深度、高層次的學術、技術與產業交流,加強前沿技術引領,促進產、學、研、用結合,推廣先進技術,促進科技成果轉化,推動技術標準的制定,普及大眾科學知識。
西安電子科技大學副校長 劉宏偉
西安電子科技大學副校長劉宏偉教授介紹,西安電子科技大學1992年成立天線與微波技術重點實驗室,專門從事天線與微波技術領域研究,近年來實驗室不斷開辟我國天線技術研究的新領域,實驗室也在國產電磁工業軟件、復雜環境高性能測試、高性能移動通信天線、電磁空間感知重大裝置和天線隱身等領域取得了卓越的成績。同時他也指出,在裝備端,一方面會朝著多功能綜合一體化方向發展,6G,通感一體,對天線技術提出新的要求,射頻系統需要更多可控的自由度;另一方面也會體系化方向發展,除萬物互聯,體系資源分配、調度及管理外,算力中心也對未來天線設備提出新的需求。
駛向6G時代:天線技術開啟新一輪創新浪潮
當前,正處于6G概念形成和關鍵技術儲備的重要窗口期。一些新技術已經逐漸成為業界關注的焦點,加快6G新天線技術創新,迎接挑戰刻不容緩。
西安電子科技大學教授 劉英
西安電子科技大學、中國通信學會天線與射頻技術委員會副主任委員劉英教授表示,6G移動通信的高性能需求衍生6G天線技術創新,她從毫米波/太赫茲、超大規模天線、全息MIMO、智能超表面(RIS)、軌道角動量(OAM)等方面介紹6G天線新技術。劉英教授指出,6G移動天線仍然面臨嚴峻挑戰,從硬件設施角度看,天線技術、工藝成熟度仍然較低;資源方面,空間資源匱乏,耦合干擾嚴重,頻譜資源擁擠等問題亟待解決,存在有限空間與移動通信天線高性能發展的矛盾。
而基于模式調控的高性能天線設計,包括天線多模式、隔離自解耦、收發全雙工等技術的提出,突破“空間”維度局限,建立模式調控的設計新維度,擴展了移動通信天線設計自由度,為解決這一矛盾提供了新的思路,有望為移動通信天線技術發展提供新動能。
北京郵電大學教授 張建華
無線信道是收發兩端信息傳輸媒介,無線信道的特性決定了無線通信系統的性能限,因此,開展信道研究是設計6G無線通信系統的前提。北京郵電大學、ITU-R 5G信道模型標準起草組主席張建華教授表示,5G采用的是水平-垂直-時-頻四維信道模型,而6G將會引入超大規模MIMO、RIS、ISAC等新技術,意味著需要在多個維度上不斷擴展信道能力,這給信道研究提出了更多的挑戰。
針對6G信道建模,目前北京郵電大學團隊已經在基于簇核的信道建模仿真實現、通信感知一體化信道模型等方面取得積極進展。張建華介紹,團隊于2023年6月發布了全球首個6G信道模型仿真器。該仿真器支撐多場景、多天線、多頻段,以及RIS、ISAC等6G新技術信道特性。據悉,自2017年以來,北京郵電大學聯合產業合作伙伴持續更新發布標準信道模型仿真平臺,在ITU網站公開分享,支撐全球高校、企業開展移動通信技術創新和標準推動。
中國聯通研究院總監 李福昌
在6G的研究中,智能超表面技術引起業界廣泛關注,被認為是6G的關鍵技術之一,也是產業鏈發力的重點。中國聯通研究院總監李福昌介紹,智能超表面是超材料在智能天線領域的融合創新,是一個多學科融合技術,包括超材料科學,天線及電路設計,電磁計算,無線通信,智能控制等多學科技術,可以從增強覆蓋、新型架構、通感一體化等方面對未來無線通信打破約束提供新方法。他還指出,中國聯通研究院從應用域、控制域、資源域、終端域四個層面,構建智慧內生的無線網絡全域智能體系。
中國移動研究院主任研究員 何洪俊
中國移動研究院主任研究員何洪俊指出,智能超表面作為全新形態的基站天線,簡化了系統鏈路,有望實現低成本、低功耗的綜合解決方案,在通感一體化對空覆蓋及小微站場景有獨特優勢。他還提到超表面基站天線目前面臨調控bit、帶寬、器件成本、極化、幅相聯合、饋電方式等技術瓶頸與挑戰。此外,何洪俊展示了中國移動在超表面基站天線理論、仿真和樣機等方面的最新進展,介紹了已啟動的6G概念系統平臺及未來試驗網的規劃和開放策略,邀請產學研伙伴一起參與6G技術難題的攻關,推進技術成熟。
西安電子科技大學 朱嘉琦
西安電子科技大學朱嘉琦副教授從能量收集天線、集成化技術、復雜金屬環境天線、MIMO天線解耦介紹了6G 移動終端天線關鍵技術。朱嘉琦指出,隨著超低功耗集成電路技術發展,電磁能量收集可能成為物聯網網絡節點的可行供能方式。集成化技術、復雜金屬環境天線、MIMO天線解耦技術均有助于在終端內越來越小的空間內置入更多的天線。在后5G和6G時代,為實現終端厘米波及毫米波天線,可能的實現方式為集成于PCB板上的AiP天線負責側向和后向的波束覆蓋,集成于高分辨率屏幕上的AoD天線負責正向波束覆蓋。
構建綠色網絡:推動天線產業“低碳化”發展
網絡能力演進新需求,依據6G業務需求和應用場景演進趨勢,移動通信網絡在綠色節能降本增效,多維場景深度覆蓋及提升網絡智能化程度與效率等方面的需求更加顯著。
中國移動設計院網優產品部總經理 高峰
中國移動設計院網優產品部總經理高峰介紹,中國移動致力能效與性能雙優智能綠色網絡建設,以用戶感知為中心,實現能效與性能雙優。高峰表示,中國移動設計院將與行業同仁協同逐步建立單站到全網優化的能效管理機制,并實施多維度節能,構建綠色低碳無線網絡,打造智能化高可靠、全站式高能效業務與產品體系,建立能效性能雙優網絡。同時,圍繞綠色規建維優營,貫穿低碳運維全流程,聯合多專業,逐步打造低碳智維體系,形成運維全面化,系統化,高效化,以電促用,以用降耗,實現業務能源高效協同。
華為技術有限公司天饋副總裁 劉浪
華為技術有限公司天饋副總裁劉浪指出,“雙碳”賦予天線新的挑戰與使命,華為為響應雙碳目標,推出綠色高能效天線,綠色高能效天線應具備更高的效率,更高的增益,更大的功率容量,更的輕重量及更環保特征。華為通過免線纜技術和多頻去耦技術大幅提高天線的輻射效率,同時通過綠色自動化制造工藝和低碳原材料的進一步降低天線端到端的碳排,進一步提升天線的“綠色”。劉浪指出,綠色高能效天線未來方向,應是走向有源無源融合從而大幅提升整個鏈路系統的能效。他也強調,綠色高能效天線應達到免網優快速替換與部署。
京信通信集團高級副總裁 孫善球
繼2020年9月提出綠色天線概念和2022年給出綠色天線定義、架構及技術路徑后,京信集團高級副總裁孫善球在會上重點介紹了綠色天線最新的技術和商用進展。綠色天線通過架構及關鍵部件創新,能效比提升17%-22%,增益提升1-2dB,實現同等覆蓋范圍下,單站發射功率下降25%-35%,基站用電量下降12%-18%,而上行接收電平提升1-2dB,上下行鏈路更加平衡;同等發射功率下,單站覆蓋范圍提升15%-25%,建站總量減少10%-20%。他指出,環保側的重點是去電鍍、去錫焊接、可降解回收等。京信綠色天線適配城區基礎覆蓋、縣城/鄉鎮/行政村容量覆蓋、農村廣域覆蓋、海域覆蓋、高鐵沿線覆蓋等五大場景,已在部分場景完成試點或商用,試點和商用效果校驗了綠色天線節電降碳、減少建站、網絡提質等設計目標。隨著綠色天線的全面商用,將助力運營商打造高質量、綠色低碳的新型通信基礎設施。
佛山市粵海信通訊有限公司高級專家 高黎明
佛山市粵海信通訊有限公司高級專家高黎明帶來5G 移動通信天線新產品與新技術。他介紹龍勃透鏡天線具有工作頻率范圍寬,波束控制機制不同,天線頻率高,垂直更寬的特點,單個輻射單元即可構成獨立波束,對比傳統陣列天線輻射單元+移相器+功分/合路器對比要簡潔得多,最大限度減少了內部焊點及網絡損耗,可縱深覆蓋橋梁,隧道,高鐵,高速,海域航線等場景。他還指出,進入5.5G時期,通過無源側提高性能,從而節約有源端能耗已經成為一種趨勢,綠色節能透鏡天線是新一代5.5G綠色節能解決方案。
普羅斯通信技術(蘇州)有限公司基站天線事業部研發經理 董志峰
普羅斯通信技術(蘇州)有限公司基站天線事業部研發經理董志峰價紹,PROSE低碳產品設計策略從材料、工藝和設計兩個方向進行。材料、工藝方面,以有色金屬取代黑色金屬,減少電鍍,以非金屬取代金屬等;設計方面,減少焊接工藝,去電纜設計逐步導入,采用平臺化、模組化,小型化、低風阻設計等。實際場景中,PROSE采用一體化高效測試安裝方案,董志峰指出,一體化測試安裝方案可減少測試和安裝費用,增加安裝安全性,確保性能,降低運營費用,保障設備高效運行,澳洲TPG正在采用塔下模組化安裝測試,塔上一體化吊裝,整個安裝和測試由Vecta Lab承接,并且目前已經在澳洲安裝近1000個站點。
面向現網應用:全方位創新滿足多業務場景需求
中信科移動通信技術股份有限公司高級專家 石萌
中信科移動通信技術股份有限公司高級專家石萌指出,基站天線產品要朝著傳輸效率提升,扇區效率提升兩個方向優化。傳輸效率方面,包括饋電網絡效率,饋電網絡關鍵節點;扇區效率方面,包括新材料邊界和輻射單元濾波。聚焦應用的技術發展方向,基于三維數據的指標體系更接近實際應用,可考慮增加相應的評價維度,也可增加相關評價維度,例如BASTA指標和統計方法,來體現不同方案的優勢。同時他也指出,隨著基站天線產品的集成度提升,濾波,超材料,無線纜等技術都會有自己更適合的場景。
中國移動研究院高級專家 曹景陽
中國移動通信研究院曹景陽指出,除了宏網覆蓋,還存在大量的室內外需要深度覆蓋的特殊場景,而特型天線是最具性價比的解決方案。他分別介紹居民區、高鐵沿線、農村和海域等特殊場景的覆蓋特點和對應的天線創新產品,展示特型天線對5G深度覆蓋應用的巨大價值。
中興通訊股份有限公司無線技術預研資深專家 田開波
中興通訊股份有限公司無線技術預研資深專家田開波《空天地一體化發展研究》,他指出,空間一體化,與天線和射頻是息息相關的。他介紹,未來的空天地一體化通信網絡,是以地面網絡為依托、天基網絡為拓展的立體分層、融合協作的網絡,采用統一的技術架構、統一的技術體制、統一的標準規范。天地一體化網絡融合場景包括全地形覆蓋,M2M服務,應急通信,廣播業務。
中國移動通信集團福建公司無線優化中心無線維護專業組長 陳文斌
中國移動通信集團福建公司無線優化中心無線維護專業組長陳文斌介紹,福建移動攜手中移設計院,自主研發“無線云橋”產品,具備“大帶寬、非視距“等特性,解決了“現有無線傳輸設備無法滿足5G大帶寬回傳”的業界難題。該產品使用6G頻段厘米波、板狀雙極天線,實現5KM的非視距傳輸,可廣泛應用于應急保障、海域、海島、山區等多種業務場景。
我國已經建成全球最大的5G移動網絡,天線作為整個移動通信系統的眼睛和耳朵,功能和作用無可替代。過去的十年是信息通信日新月異,精彩蝶變的十年,這十年天線聯盟凝聚產學研用各方力量,砥礪前行,共同推進移動通信技術網絡設施的建設,為我國和全球的天線射頻技術與產業發展貢獻我國的行業力量。