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京信通信:为基站天线赋能 实现移动信号无缝覆盖

来源:南方日报  作者:黄舒旻  2018-07-06 09:13:55


图为位于黄埔区、广州开发区的京信通信全球生产基地。


如今,手机几乎成为人身体的延伸。随着技术更迭,手机的功能从最初的打电话、发短信,到时下可以安装令人眼花缭乱的应用程序,其对移动信号的要求也越来越高。在拥挤的室内、大型场馆、飞驰的高铁上享受流畅高速的网络,更是普罗大众所追求的体验。

移动通信依靠天线实现网络覆盖。天线是无线信号的入口和出口,好比人的眼睛和耳朵,其性能和质量直接影响通信质量和用户感知。在黄埔区、广州开发区内,就有一家在全球移动通信产业领域的“技术领跑者”。这家曾被媒体评价为“闷声干大事”的企业,正是京信通信系统控股有限公司(以下简称“京信通信”)。

凭借二十年来移动通信技术演进的网络建设经验,以及在小型化多系统多制式共用天线方面拥有的技术领先优势,京信通信获得了国内外运营商的广泛认可。目前全球前12大移动运营商中,京信通信为其中9家供应天线设备,并从2013年至今稳居全球基站天线市场前两名的位置。

如今,京信通信致力于为全球客户提供多元化产品、可拓展演进、高价值的整体解决方案,拥有核心网、接入网、传输网、天馈及子系统、无线优化、无线宽带等产品线,及国内外专利申请3000余项,参与起草、制订的国家和通信行业标准80余项。

把握核心竞争力创新让产品领跑全球同行

对于普通市民来说,每天点开手机看到信号“满格”的图标,已经成为一件稀松平常的事情。在“满格”信号的背后,其实是一整条移动通信产业链的支撑。站在这条产业链最中央的便是为人熟知的运营商,其核心设备是基站,终端则是手机。

“当基站信号和手机信号不能互通的时候,就需要外围设备作为中间桥梁中转收发。”京信通信执行董事、高级副总裁、天馈业务线首席科学家卜斌龙介绍,京信通信此前一直为全球市场客户提供外围设备,2003年后开始扩充基站天线产品线,主攻基站及其子系统相关产品的研发。

经过近15年的探索,京信通信终于“修炼”出了属于自己的“看家本领”。“我们天线的核心竞争力就在于小型化。”卜斌龙提到,在同样指标下,京信通信的天线能够实现体积最小,在同样体积下,京信通信的产品则能够达到指标最好。

为什么天线要往小型化方向发展?事实上,搭载天线的铁塔对塔上天线数量、体积有着严格要求,每副天线的迎风面积必须小于0.8平方米才能避免形成安全隐患,单层天面的每个扇区只能安装两副天线,即“双子星”天馈架构部署要求。随着移动通信从2G到5G的演变,运营商对功能、频谱资源和站址资源的需求越来越高,这就需要为天线“赋能”。

为了在有限的物理空间中实现天线效用的最大化,卜斌龙和他的团队创新开发出了一种天线辐射单元“空间重叠复用”技术。利用这一技术,两副天线能实现“物理上重叠,电气上隔离”,从而减少对空间的占用。“这就好像一个俄罗斯套娃,看起来只有一个娃娃的大小,其实那里面还套着好几个娃娃。”卜斌龙说。

比如2013年至今,京信提供的6系列多系统共用天线,比同类产品体积平均小30%以上。又如,2016年与爱立信合作开发出的三频4T4R RRU一体化天线,比同行的产品体积小20%以上。

在缩小空间的同时,天线中的辐射单元还不能太“挤”,以免互相之间造成干扰。“全球同类产品中,高频单元和低频单元的间距只有16mm,而我们能做到36mm。”卜斌龙强调,这便印证了“同样体积下,京信通信的产品做到指标最好”的说法。

天线辐射单元“空间重叠复用”技术提出近6年后,卜斌龙与团队又研发出了它的“升级版”——混合阵列“空间重叠复用”技术和一体化移相器及超薄馈网技术。运用这些创新技术,京信通信推出了一系列主打“小型化”的超多端口共用天线产品、混合制式融合天线产品和高阶MIMO天线产品,并迅速占据全球领先位置。

京信通信2017年年报显示,去年推出的业内最小截面的4+4端口天线,是目前中国内地窄带物联网建设的主流型号;代表了当前业内最高技术水准的小型化TDD/FDD混合制式“4488天线”,可以支持当前中国移动的所有覆盖频段(900/1800/TD-LTE),实现窄带物联网与TD-LTE网络的协同部署。

“我了解到,从2014年至2016年,全国因减少铁塔建设而节约的土地达到两万亩。”卜斌龙认为,保护土地资源要减少铁塔的建设,就应该推进天线的小型化和多制式融合,“这对于国家发展也是非常有意义的一件事”。

紧抓5G时代新机遇实现“小基站 大容量”

“比起打电话,现在大家好像更关注自己拍了美食照片后,能不能第一时间发上朋友圈。”谈到当前移动通信的工作重点,卜斌龙认为是从信号的覆盖转移到了提供更大的数据流,带来更快的网速,这就需要提升网络的容量。

“2G到4G时代移动通信的服务对象主要是人,到了5G时代要实现万物互联。”卜斌龙提到,有人曾预测进入5G时代,中国移动将需要超过300万个宏基站、3000万个小基站(Small Cell)。

面对即将到来的巨大市场,京信通信加快了对小基站研究的步伐。作为国内最早部署小基站的厂商之一,京信以小基站系列为代表的无线接入产品技术一直走在行业前列,并获得过Telecom Asia年度创新小基站大奖。年报显示,小基站产品系列在2017年的收益较2016年度上升了53.2%,成为新的业务爆发点。

提高容量的另一手段在于对Massive MIMO(大规模天线技术)的开发与应用。进入到“后4G”时代,京信通信主要开发10个端口以上的、不同制式融合天线。今年初在巴塞罗那举行的2018年世界移动大会上,京信通信展出了22端口11个系统共用的超多端口小型化天线、拥有Massive MIMO/波束成形技术的5G天线与5G数字DAS,便是公司拥抱5G时代的最新成果。

随着5G标准的逐步推出,京信通信于去年7月被授牌正式加入中国移动5G联合创新中心,同时在全球多个主要大城市进行的5G网络实验中扮演着重要角色。为满足5G时代“大带宽、低时延、海量接入”等应用场景的需求,京信通信大幅提升了研发投入。与2016年相比,京信通信在2017年的研发成本增加了45.6%,占集团收益比例从3.8%上升到6%。

面对5G产业全球进程的加快和信息通信技术和应用的迅猛发展,京信通信还将继续增加研发投入,以期掌握行业领先技术,在移动通信数字化进程中抢占商机。

5G时代来临前,京信通信在全球基站天线市场已经多年处于世界前三的位置,而取得这样的行业地位却经历了不少坎坷。卜斌龙回忆道,京信通信的基站天线产品进入市场初期,就遭遇了以德国凯瑟琳(Kathrein)和美国安德鲁(Andrew)为代表的全球领先企业的技术封锁。

其中,为了突破专利壁垒,京信通信用了十五年的时间,不仅创新了972项天线技术专利,也找到了安德鲁的专利缺陷,在中国、巴西和欧盟无效了其12项核心技术专利,也一定程度上为国内同行在基站天线领域的发展扫清了“障碍”。

当前,京信通信正以开放的心态开展国际合作。从印度、土耳其到澳大利亚,都出现了京信通信的“身影”。在上届巴西世界杯的12座比赛场馆中,京信通信为其中8座场馆提供了一站式无线解决方案。

上月,京信通信宣布将为迪拜新地标——高150米、宽93米的“迪拜相框”部署室内无线解决方案。通过无缝连接的网络覆盖,来自全球的游客可以使用手机通过智能票务系统畅游这座巨型建筑。

■观点

中国工程院院士孙玉:京信通信树立全球行业新标杆

中国工程院院士孙玉作为通信技术专家,对京信通信联合北京邮电大学、西安电子科技大学共同研发的“小型化高性能基站天线关键技术与应用”的项目给予了较高评价。

他认为,该项目开发出的六大系列小型化多系统共用基站电调天线新产品,解决了多项工程难题,显著改善了通信网络质量和用户感知,减少了网络天线体积和数量,明显提升了电信基础设施共建共享水平。

孙玉分析道,与德国凯瑟琳相比,该项目取得的成果更具竞争优势的核心技术专利,并在全球主要经济体获得授权,主流产品性能反超西方厂家,成为全球行业新标杆。

美国EJL报告数据显示,截至2015年底,中国天线品牌全球市场占比增至63.7%,成为移动通信天线输产出大国。孙玉提到,项目成果打破了国外行业巨头的垄断,使得基站天线的采购单价下降至国际巨头垄断时期的1/10左右。

目前中国在网基站天线约1700万副,据此保守估计,十年来国产天线累计为运营商节省了约1000亿元的采购成本,同时也创造了几百亿元的外汇收入,社会效益和经济效益显著。

“希望京信通信百尺竿头更进一步,在大力发展后4G天线的同时,加大5G天线的研发投入,为我国实现5G时代引领技术的国家战略贡献力量。”孙玉勉励道。

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