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《《18岁以下禁止进入的网站》电视剧在线视频观看...》视频说明：说了这么多 5G最关键的技术在这里2020-05-01 20:10·CSDN作者 | 小枣君本文经授权转载自鲜枣课堂（ID：xzclasscom）说到天线大家一定不会陌生在无线技术非常普及的现代社会天线在我们生活中随处可见其中最常见的当然是我们移动通信网络所使用的基站天线基站天线对我们的生活至关重要如果没有它我们的手机就没有信号我们也就无法愉快地网购、追剧和吃鸡如果大家细心观察就会发现不同设备的天线有着不同的外型和尺寸没错从理论上来说天线的理想长度通常是电磁波波长的1/4所以我们会看到模拟电视拉杆天线长度一般是0.175~0.5米、FM收音机的天线长度是0.675~0.85米而我们的移动通信网络工作频率主要在700M~3500MHz之间所以天线的尺寸要小得多小得都已经看不见了（藏到了手机里）但是无线信号的工作频率更高、波长更短导致了一个不好的结果——它的抗干扰能力和绕射能力明显减弱了尤其在城市复杂环境下信号质量更容易受影响因此工程师们需要不断研发新技术用于提升移动通信系统的容量和覆盖天线作为移动通信的关键一环自然而然成为工程师们大开脑洞的首要对象接下来我们就来康康咱们的基站天线到底玩了哪些神操作在移动通信最早期的1G时代基站所使用的几乎都是全向天线当时的用户数量很少传输的速率也比较低到了2G时代天线逐渐演变成了定向天线比如天线覆盖角度为120°一个小区会有三个扇区演变为蜂窝通信3G时代智能天线诞生单一的天线发展成多天线也就是我们常说的MIMO（Multiple-Input Multiple-Output多入多出）多天线技术MIMO增加了天线个数也就增加了信号传输的通道数量那么该怎样利用多出来的通道数量呢最开始的时候工程师们想到的是把它用于增强覆盖他们基于MIMO提出了一种新的传输模式叫做传输分集简单来说就是把相同的内容通过不同的天线发送出去传输分集：分散发射、集中处理这种模式可以缓解信道质量不稳定带来的性能下降从而增强覆盖后来MIMO又发展出另一种模式叫做空间复用空间复用是将要传送的数据分成几个数据流然后在不同的天线上进行传输从而提高系统的传输速率这种模式主要用于提升小区容量在实际应用中同一部分天线不可能既用于传输分集又用于空间复用所以MIMO天线需要在上述两种模式中进行权衡权衡的结果直接影响到频率资源的利用率到了5G时代情况又发生了变化在4G到5G演进的过程中随着频率的增加天线尺寸进一步缩小天线数量进一步增加英国发烧友拍摄的沃达丰设备可以看出5G的天线尺寸更加紧凑于是MIMO就变成了Massive MIMO 也就是大规模MIMO传统的MIMO通常有2天线、4天线、8天线Massive MIMO的天线数量可以超过100个比如当前5G主流选择之一的64T64R天线即64通道Massive MIMO天线就是由192个天线振子组成Massive MIMO的出现让传输模式又有了新的玩法Massive MIMO系统可以控制每一个天线单元发射（或接收）信号的相位和信号幅度通过对多个天线单元进行调节产生具有指向性的波束这样一来可以使无线信号能量在手机位置形成电磁波的叠加从而提高接收信号强度这种技术就是传说中的波束赋型波束赋型让波束的能量向指定的方向集中不仅可以增强覆盖距离还可以降低相邻波束间的干扰让更多的用户可以同时通信提升小区容量也就是说它将分集和复用的优点集于一身值得一提的是波束赋型的效果取决于天线的数量还有算法的质量算法是根据手机的位置和状态信息进行实时计算通过天线形成理想的波束相比之下分集和复用的工作方式比较宽松当手机信息不充分的时候（例如手机移动太快）还是可以发挥很大作用除了增强覆盖和提升容量之外Massive MIMO还有一个秘技——当天线振子数量足够多时Massive MIMO能够打破空间的限制16T16R以下的Massive MIMO天线阵列只能提供水平维度的2D波束赋型32T32R和64T64R的Massive MIMO天线阵列可以实现水平和垂直方向上的3D波束赋型进而有效增强对高层住宅的覆盖由此可见Massive MIMO将多天线技术推向了一个更高的高度Massive MIMO和波束赋型这对史上最强CP让天线更智能、更强大被称为5G关键技术是名至实归Massive MIMO+波束赋型强大能量的背后是对厂商软硬件研发能力的严峻考验在研发的过程中天线系统的滤波特性、增益作用、抗干扰效果都是工程师们需要深思熟虑的问题而且天线数量和手机终端数量越多天线的复杂度就越高对算法和芯片处理能力的要求也越高只有强大的算法才能让波束赋型产生像舞台追光一样的理想效果目前只有少部分厂商具备高阶（64T64R及以上）Massive MIMO天线的研发和制造能力而华为就是其中之一从华为公布的5G天线发展趋势来看高集成度的Massive MIMO是5G关键技术具备超强的波束赋型能力为5G带来可观的性能提升?中国开启开源新纪元?港中文用 Zoom 考试中途遭黑客入侵传播不可描述内容?360金融新任首席科学家：别指望AI Lab做成中台?AI图像智能修复老照片效果惊艳到我了?程序员内功修炼系列：10 张图解谈 Linux 物理内存和虚拟内存?当 DeFi 遇上 Rollup将擦出怎样的火花147.3