5G毫米波频段不同天线形式信道参数测量及对比分析

刘永胜 侯春枝 林乐科 张蕊， 张鹦琪

（1. 中国电波传播研究所，青岛 266107；2. 西安电子科技大学，西安710071；3. 齐鲁理工学院，济南 250220）

引 言

2019年以来5G已经成为迄今为止商用部署速度最快的一代无线通信技术，据市场调研机构IDC公司预测，2023年全球5G连接数将超过10亿，比4G获得同样连接数的时间整整快了两年. 由于低频段在网络覆盖和建设成本上的优势，当前中国、欧洲和韩国等国家均将Sub-6 GHz作为5G商用网络的主要建设频段，美国的部分运营商将毫米波频段作为试点网络建设. 要实现高于10 Gbit/s的峰值数据速率、1 000 Mbit/s的用户体验速率和毫秒级时延等关键技术指标，毫米波和Massive MIMO是未来5G网络部署中必须要采用的关键技术[1-2]. 为了验证新技术的效能以及提高系统设计效率，需要建立符合毫米波频段传播特性的信道模型.

毫米波频段电磁波传播损耗大，容易受到障碍物、反射物、散射体以及大气吸收等环境因素的影响，因此毫米波信道与传统移动通信频段信道有着明显不同，其传播特性影响到系统性能和覆盖方案的设计，需要精确的测量和分析. 国外针对毫米波频段的信道特性测量与分析建模工作开展较早，美国纽约大学、芬兰阿尔托大学、德国伊尔梅瑙工业大学、东京工业大学等科研机构开展了不同频段、不同场景的信道测量工作. 纽约大学的Rappaport教授团队的测量频段和场景覆盖较为全面[3-6]，测量频段包括28 GHz、38 GHz、60 GHz、72 GHz和73 GHz，测量场景包括室内、郊区、城区等环境. 国内华北电力大学赵雄文教授团队开展了一系列室内外毫米波测量及信道建模工作[7-9]；……