蝉鸣报告（原爱报告知识星球）
华为技术有限公司近日发布了《天线数字化白皮书》，这份报告深入探讨了天线数字化在智能无线通信领域的新趋势和关键创新。报告指出，随着无线网络的发展，天线作为网络与物理世界的唯一连接，其数字化转型对于实现网络智能化和自动化至关重要。白皮书详细分析了天线管理能力和可调性的关键创新，以及面向2030年的天线数字化愿景。报告内容丰富，为移动通信行业提供了宝贵的洞察和发展方向。
天线数字化：无线通信的未来趋势
在无线通信的世界里，天线扮演着至关重要的角色。它们是连接网络与物理世界的桥梁，决定了网络覆盖和用户体验。华为的《天线数字化白皮书》深刻阐述了天线数字化对于构建智能无线网络的重要性。
报告指出，随着无线网络的发展，天线也在不断进化。从最初的单频带到如今的多频带和多端口集成，天线技术的进步一直是通信行业的核心议题。然而，我们正站在一个新时代的门槛上，网络容量的增长已接近香农定律设定的理论极限。为了打破这一限制，人工智能（AI）成为了新的突破口。
AI为无线网络注入了新活力，改善了空中接口性能、网络维护效率和商业运营。AI正成为推动无线网络感知环境、实现高度自主的新动力。为了实现这一目标，智能软件和基站硬件数字化成为了必备的新能力，它们是所有网络系统网络和站点模型的基础。
数字化天线意味着天线不再是“黑箱”，而是支持数据驱动管理，为智能网络提供确定性的物理信息。同时，天线需要远程可调，以充分发挥智能无线网络的潜力。在智能网络时代，这些都是天线演进的新方向。
报告中提到，从2G、3G、LTE到5G，再到现在的5.5G时代，提高频谱效率一直是通信行业的首要任务。5G网络的广泛采用和生成性AI等新兴技术的发展，预示着通信行业正在经历一场深刻的变革。无线网络变得更加智能，提供了更多的自动化能力，这将进一步改善用户体验，并提高移动网络运营商的效率。
全球领先的网络运营商已经提出了他们对数字网络的愿景，并与标准组织合作，定义了从L0到L5的自动化水平的自主网络及其目标。自动化和智能化被视为未来网络基础设施和操作系统的基本特征。
TM Forum的一项调查发现，超过91%的国际运营商计划在2025年至2027年间实现L4级别的自主网络（AN）支持。自主网络被视为运营商的关键战略。要实现自主网络，必须通过多维建模在虚拟中代表物理世界，将物理世界数字化为数字孪生。
数字孪生模型使性能参数如覆盖、容量和体验得到有效优化。这需要使用基站、用户分布和天线波束等网络信息作为网格化数字处理的输入。智能算法生成协同优化网络覆盖、方向和功率的策略，以灵活变化的服务需求快速调整复杂的多层网络。
在基站基础设施设备中，大多数射频单元最初通过软件升级实现了智能化。然而，天线作为被动网络组件，仍然被认为是“哑巴”，它们无法提供关于实际位置、方向或环境的任何信息。作为促进网络与物理世界信息交换的唯一媒介，它们现在是智能网络面临的最大挑战。
网络智能要求天线能够远程管理和实时调整，这已成为天线行业的顶级研究课题之一。
报告中强调，天线可管理性是网络发展与站点重建、容量扩展和新技术迁移过程中的关键。工程参数（EP）是网络规划和优化的基础。不正确和过时的工程参数可能会导致网络规划和优化与实际服务需求不一致，导致网络性能不佳。
统计数据显示，在某些地区，站点工程参数的完整性低于60%，这些参数的实时准确性无法得到保证。特别是，高达40%的水平天线方向角（方位角）偏差超过十度。这些信息既不可靠也无用，无法用于构建智能网络。
天线是无线网络中与移动服务用户互动最密切的部分，使它们成为网络工程参数的理想提供者。关键的天线源工程参数包括站点经度、纬度和海拔，以及3D空间中的波束方向和形状。这些参数有助于构建数字数据模型库，并为智能网络提供实时、完整和准确的输入。
数字天线源工程参数是网络智能和自动化的先决条件。天线位于基站顶部，这一位置优势使它们能够提供更多关于网络环境、信道等的信息，未来还将发展出更多能力。它们将帮助完全虚拟化物理世界，并支持完整的网络自主性。
天线可调性是实现网络自主性的关键。完整的网络数据建模使智能系统能够提供最优的网络解决方案。但如果天线缺乏实施优化解决方案所需的灵活性，网络自主性就无法实现。
灵活的调整能力对于智能网络中的天线至关重要。只有这样，智能系统中的优化解决方案才能得到充分实施。此外，调整需要在不需要人工干预的情况下远程实时进行，以真正实现自动和智能的网络优化。
报告还提到，超过40%的运营商用户在约20%的300个小区中接收服务的区域存在重叠。由于这些区域的强烈干扰，用户体验较差，网络性能整体下降。这强调了自动调整天线方位角、波束宽度和俯仰角的重要性，以最小化重叠区域的大小，并确保大多数用户留在提供更好覆盖和更好体验的区域。
随着多形式站点布局成为主流，同时确保连续覆盖和最小化干扰变得越来越困难。这突出了远程调整天线所有方面的重要性，包括俯仰角、方位角和波束形状，以快速响应智能优化决策。这种能力对于自主网络至关重要。
对于天线来说，网络智能和自动化需要建立远程管理和多维调整的能力。天线可管理性为网络构建完整的网络数字模型提供了确定性输入。可管理性指的是天线提供远程控制和优化所需的信息支持的能力，如实时位置、方向和配置数据。数据范围可能还会扩展到天线本身之外，包括与实现精确网络优化相关的环境数据。
多维调整为智能网络优化提供了更高程度的自由度和更多可能性。调整天线参数，如辐射方向和模式形状，可以精确定制辐射投影以优化网络。
这两种能力互为补充，构成了智能网络的支柱。
报告中还提到了一些关键的创新点。例如，实时运动（RTK）技术能够基于实时动态载波相位差分来实现高精度定位。天线位于基站站点的顶部，为GNSS定位提供了自然优势。
使用RTK技术，天线顶部的两个接收器接收卫星信号。这些信号经过进一步的定位处理和基于算法的优化，产生更高精度的站点工程参数，包括经度、纬度、海拔和方位角。有了它们，就可以构建和实时更新准确的站点模型图，为智能网络提供确定性的基本输入。
报告还提到，通过振动、旋转、温度和湿度传感器，可以监测网络的结构健康、周围环境和站点基础设施的运行状态。这有助于检测结构性站点损坏，避免由极端天气引起的性能下降或故障。因此，它显著提高了站点的安全性和运营效率。有了更稳定可靠的网络，更容易采用和部署新技术。
在天线可调性方面，天线的演变集中在波束方向调整上。从早期的机械俯仰调整到当前的远程电气倾斜（RET）调整，垂直方向上取得了最大的进展。在灵活调整水平波束形状方面进展甚微。
天线行业现在认识到，能够灵活调整水平波束形状的重要性，并致力于为智能网络开发解决方案。
报告中还提到了一些具体的技术进展，如通过在天线阵列前构建2D超表面来重构辐射波形并改变波束形状，以及添加可变装置和微电路来控制超表面的物理特性。这表明天线波束可以动态重构以满足服务需求。
最后，报告提出了到2030年天线数字化的愿景，包括关键的里程碑路线图。AI正在推动包括无线网络在内的许多行业的技术转型新浪潮。为了使网络变得智能，需要进一步创新无线网络基础设施。天线是无线网络中的关键元素，其数字化将在未来发挥重要作用。
成功的网络演进需要全球运营商和设备提供商的深度合作。在实践的指导下，通过创新驱动，共同促进数字天线行业的可持续发展。
这篇文章的灵感来自于华为的《天线数字化白皮书》。除了这份报告，还有一些同类型的报告也非常有价值，推荐阅读。这些报告我们都收录在同名星球，可以自行获取。
以上为节选样张，关注公众号【蝉鸣报告】回复领取PDF完整电子版（无广告）。
【蝉鸣报告】每日更新最新硬核报告，覆盖产业报告、全球化、经济报告、趋势等全领域。
