5G广播电视新动向及启示

3GPP 5G广播电视标准颁布以来,引发了全世界的关注,诸多国家进行了基于5G广播电视技术的试验和探索。2023年以来,国际5G广播电视领域新动向不断:第一,9月份3GPP为5G广播电视定义了“Band 108”等专用频段和“SDO”工作模式;第二,6月份ETSI在其新版5G广播电视标准中增加了紧急广播系统的章节;第三,2023年7月份美国FCC批准了在波士顿地区开展5G广播电视试验的申请,2024年1月又收到了二期试验申请。本文逐一介绍了这些新动向的背景和概况,并分析了其对我国广电行业的启示。

多频段多系统MR合并,预测频率重耕后5G多频组网覆盖效果

传统MR覆盖评估方法只能评估现网单系统网络的覆盖效果,无法评估频率重耕后的多频段网络覆盖效果,而且存在“幸存者偏差”问题,导致评估数据不完整。随着5G网络普及,4G网络频率重耕提上日程,需要探索有效方法提前评估并预测频率重耕后5G多频组网的覆盖效果。文章通过合并多频段多系统的MR数据进行网络覆盖还原,改进了传统MR覆盖评估方法中存在的不足,提升了网络覆盖评估的准确性,并能预测频率重耕后5G多频组网覆盖效果,支撑网络规划与建设。

广播电视发射台卫星信源抗5G干扰评估及解决方案研究

随着5G基站部署密度的逐年上升,陆续有发射台站出现了卫星信源被干扰的问题。如何实施更高效的防护策略,成为广播电视安全传输管理部门及台站所面临的全新挑战。本文首先对干扰的各要素展开分析,构建了理论计算模型,得出了抑制度指标,并从台站角度出发,提出了切实可行的判断方法、滤波器选择依据以及安装注意事项。文章还建议台站和行业管理部门可以依据有关规则,评估运营商是否存在违规行为,进而展开进一步协调工作,以解决干扰问题。

5G与700 MHz频段的融合通信网络优化研究

该文针对5G与700 MHz频段的融合通信网络优化进行了研究。首先,分析5G技术和700 MHz频段的特点,提出了一种融合通信网络的优化方案。基于此方案设计了一系列的实验,收集并分析了相关数据,以验证方案的有效性。在研究中,提出了若干公式用于描述网络性能和优化参数的关系,同时制作了2~3张表格用于呈现实验结果。通过案例分析,展示了融合通信网络的性能得到显著提升,并且满足了不同应用场景的需求。该研究旨在为融合通信网络的优化提供技术支持。

基于5G干扰波形排查方法研究

文章通过对基于5G干扰波形排查方法的研究,系统性地提出了基于5G干扰波形排查方法、诊断思路、排查流程、各种干扰波形出现原因分析及对应的解决方案,并以理论和实测相结合的方式,针对各种原因定位、解决方案等关键环节进行具体的分析研究,最后总结出了一套基于5G干扰波形排查的方法以及解决干扰的建议,对5G干扰排查整治具有较好的指导及推广作用。

应用于5G的高隔离双频MIMO天线设计

本文设计了一种适用于5G的n41(2.496 GHz~2.690 GHz), n78(3.300 GHz~3.800 GHz)频段的高隔离双频多输入多输出天线。通过在单极子天线单元上延伸出L型枝节产生新的谐振来实现双频,并将两个结构相同的双频天线单元以对称方式进行放置。通过在两个天线单元之间的接地板上刻蚀一个C型槽来提高天线两端口之间的隔离度,在接地板上加载一个接地枝节进一步改善天线在较高工作频段的隔离度。天线实测结果表明,工作频段分别为2.55 GHz~2.75 GHz(7.5%)和3.28 GHz~3.85 GHz(16.0%),端口之间的隔离度在工作频段内分别大于22 dB, 20 dB。

一种新型双频宽带八单元5G手机天线设计

针对无线通信设备对MIMO天线多频段,结构简单和高隔离度的要求,研究提出了一款用于5G手机的新型双频宽带八单元多输入多输出(MIMO)天线;天线基板采用FR4材质,整体尺寸为150 mm×75 mm×0.4 mm;天线“U”型辐射单元加载在基板的一面,尺寸仅为10 mm×3.6 mm,每个单元被馈源分为两个部分,分别产生3.5 GHz和4.9 GHz两种谐振模式;同时,在金属板的一面,通过刻蚀矩形槽的方式,改变电流有效路径和阻断单元间的电流传输,以增加工作频带带宽和减弱单元间的耦合程度;仿真和实测结果表明:当S 11小于-6 dB时可以覆盖3.3~3.6 GHz和4.8~5.1 GHz,天线单元间隔离度优于13.6 dB,辐射效率达到67%以上。与传统天线相比,天线在结构,带宽,隔离度等方面具有优势,具有良好的应用前景。

基于700 MHz频段5G网络的琼州海峡多功能航标系统通信优化

通过琼州海峡多功能航标系统通信现状及700 MHz频段5G网络优劣势,分析比对了琼州海峡多功能航标系统的三种通信优化方式,给出了基于700 MHz频段5G网络的琼州海峡多功能航标系统通信优化方案。

C频段广播电视卫星通信站抗5G基站干扰的指标分析与效能评估

伴随着5G卫星通信基站在广播电视领域的应用普及,C频段(3.7~4.2 GHz)卫星通信极易受到5G信号干扰现象受到了较多关注。对此,通过分析5G基站干扰机理,给出受扰设备具体影响,进一步解析干扰指标,并计算卫星通信站抗5G干扰的安全距离,最后明确相应的防护措施,为行业采取有效的抗5G基站干扰措施提供参考。

5G基站对C波段广播电视卫星接收站干扰的分析与处理

分析5G基站干扰广播电视卫星接收站的具体路径,以及接收站如何才能抵御5G信号干扰的影响,是广播电视行业面临的新挑战。在理论层面分析5G基站对卫星广播电视地面站产生干扰的具体路径,进一步对C波段卫星通信站进行实际测试,提出并验证安装滤波器是降低5G信号干扰的有效措施。

5G时代广电C频段卫星的抗干扰对策

随着5G技术的快速发展,广电C频段卫星在5G环境下接收被干扰问题日益凸显。针对这一问题进行研究,分析5G信号对广电C频段卫星接收造成干扰的原因,提出广电C频段卫星在5G环境下接收信号的抗干扰对策。

5G频段IMT与卫星系统干扰共存链路计算分析

本研究主要探究了IMT系统与卫星系统之间的干扰形式,以及干扰共存链路计算方法。IMT系统对卫星系统的干扰主要有单点干扰和集总干扰两种类型,前者影响较小,可以忽略;后者与地面部署基站数量有关,当卫星覆盖区域内基站数量足够多时,会严重影响卫星通信质量。根据IMT系统和卫星系统的天线参数,使用集总干扰计算公式求得干扰功率,结果表明,当卫星覆盖面积为3×106 km2、基站总数为228000个时,卫星系统集总干扰总是小于最大干扰,IMT小基站对卫星系统产生的干扰不影响共存。

5G毫米波GaN收发前端芯片研究

收发前端芯片是5G混合波束赋形系统架构中的关键器件之一,其关键指标包括发射通路的高效率与接收通路的低噪声。研制了一款采用GaN集成工艺的Ka波段收发前端MMIC,采用谐波匹配技术提高发射通路的效率,通过接收电路拓扑的正确选择及前级匹配网络的优化设计降低接收通路的噪声系数。测试结果表明,芯片在37~40 GHz频率范围内发射通路饱和输出功率大于36 dBm,饱和效率大于26%,功率回退8 dB时三阶交调失真小于-33 dBc;接收通路增益大于19 dB,噪声系数小于3.6 dB。该收发前端芯片可应用于5G毫米波基站中。

5G FR2频段双模滤波器设计

在基片集成波导结构的基础上设计一款5G FR2频段双模滤波器。首先采用腔体中心频率公式计算出滤波器腔体的长、宽,从而初步确定腔体长度和宽度;然后进行基片集成波导与微带线之间过渡结构的设计;最后进行HFSS仿真优化,确定最终结构尺寸。滤波器最终中心频率为26.2 GHz,3 dB带宽为4.2 GHz,插入损耗小于0.5 dB,回波损耗优于25 dB。通过HFSS仿真结果显示其滤波效果良好,具有一定实用性。

基于INT感知的5G核心网用户面流量调度系统

为解决5G移动数据流量激增和新型网络应用不断涌现给网络运维造成巨大压力的问题,设计并实现一个面向5G核心网用户面的流量调度系统,包含网络状态信息感知子系统和路由决策子系统。在网络状态信息感知子系统中,传统带内网络遥测方法带宽开销高,而且不是专门为无线网络系统设计的,此外,在5G核心网中应用带内网络遥测还面临测量精度不高、QoS无法保障等挑战。为此,提出了基于带内网络遥测的5G核心网用户面状态信息感知方案,将遥测信息插入GTP-U报文的扩展头部,实时检测UPF状态信息,实现网络状态动态随路测量。路由决策子系统实现了基于改进蚁群算法的流量调度算法,利用感知到的网络状态信息升级信息素函数更新方式,完成基于实时网络状态的路由决策。实际部署测试结果表明,网络状态信息感知子系统能正常感知网络信息,而且所做路由决策在时延、吞吐量和丢包率方面优于传统路由算法。

5G High Frequency Band Channel Modeling and Insights on System Design

There are two main opposing views in the wireless industry on the feasibility of developing 5th generation(5G) cellular networks in mm-Wave bands. The optimistic view is based on the fact that the path loss in mm Wave bands is not significantly worse than that in cellular bands when beamforming gain is also considered. The cautious view points out the significant blockage issues due to the lack of diffraction and adequate penetration in mm Wave bands. The implementation of 5G mm Wave cellular networks also faces major challenges due to the high link budget needed for long- range communication and the strong dependency on beamforming technology. This paper addresses some of these fundamental technology issues, from mm Wave channel characters and channel modeling to the implications on system and network architecture design.Although we believe that mm Wave can be used for 5G networks, we show that the air interface, device and network design will be very different from existing cellular design.

5G干扰C波段卫星信号接收的成因分析及应对措施

在当今信息时代,通信技术的飞速发展已经成为促进社会进步和经济发展的重要推动力。作为当前最具前瞻性的通信技术之一,5G的广泛应用对C波段卫星信号接收的干扰已经引起特别关注。对5G干扰C波段卫星信号接收的成因进行分析,探讨相应的应对措施。

基于可靠性约束的5G通信

现阶段的5G通信频段自适应选择具有较低的资源利用率与频谱利用率,不同通信模式的信噪比缺乏稳定性,基于此提出基于可靠性约束的5G通信频段自适应选择技术。借助模糊逻辑理论优化5G通信频段发送功率,以降低自适应功率。针对目前5G通信频段自适应选择技术存在的缺点和不足,将可靠性约束因素纳入其中,提出了一种新技术,并用实验验证该技术的可行性和可靠性。结果显示,基于可靠性约束的5G网络传输速率和吞吐能力得到了极大提升,达到了对现有技术进行优化和创新的目的。

用于5G智能手机的高隔离度双频8元MIMO天线

提出了一种用于第五代移动通信(5G)的8元高隔离度多输入多输出(MIMO)双频手机天线,覆盖3.5 GHz(3.4~3.6 GHz)和4.9 GHz(4.8~5.0 GHz)两个频段。8元MIMO阵列对称放置在手机两个侧边框内表面上,天线单元由倒F型单极子和缝隙耦合环路分支构成,其尺寸仅为16.3 mm×5.2 mm(0.18λL×0.06λL,λL为3.4 GHz的自由空间波长)。相邻单元间以11.5 mm(0.13λL)间距紧密排列,通过在单元间增加T型缺陷地结构,提高了MIMO阵列隔离度。对该8元MIMO天线阵列进行实物加工及测试,实测结果表明,在两个工作频段内,天线单元反射系数均小于-6 dB,隔离度分别高于20 dB和15 dB,天线效率均大于50%,包络相关系数(ECC)均小于0.006。

700 MHz 5G网络覆盖能力的分析与思考

通过分析5G终端在多个频段的运行情况可以发现,5G终端在700 MHz频段上支持独立组网(Standalone,SA)后可以实现更大的覆盖范围。结合700 MHz频段自身的特点和网络覆盖情况对其覆盖能力进行分析,有助于了解该频段上5G终端部署现状及相关问题解决思路,对其未来演进有一定的启发意义和参考价值。