回看(kàn)無線電(diàn)通(tōng)信技(jì™∞γ→)術(shù)，從(cóng)1895年(nián)意大(dà)利科(k↕★δē)學家(jiā)馬可(kě)尼向大(dà)洋彼岸拍(pāi)出第一(yī)封無線電(diàn)'Ω≤報(bào)以來(lái)，其已經走過了(le)120≈σ多(duō)個(gè)年(nián)頭，在社會(huì)生(shēng)活、航空(kōn↓£≤πg)航天、軍事(shì)等領域發揮了(le)無可(kě)替代的(de)作(zuò)用(ε£>↑yòng)。而與普通(tōng)人(rén)貼近(jìn)的(de)移動通(tōng)信，則給我♣$們的(de)生(shēng)活與工(gōng)作  ∏(zuò)帶來(lái)了(le)極大(←πdà)的(de)便利，如(rú)今的(de)人(rén)類完全無法想象沒有(yǒu)網絡的(de)∞₹γ生(shēng)活會(huì)是(shì)什(shén)麽樣子(zǐ)。

在移動通(tōng)信網絡中，整個(gè)系統最前端關鍵的(de)部分(fēn♦&∑)——天線，也(yě)從(cóng)未停下(xià)升級的(<☆φφde)腳步。天線承載著(zhe)通(tōng)信系統收發信号的(de)重要(yào)作✔™(zuò)用(yòng)，所有(yǒu)®∞通(tōng)信數(shù)據都(dōu)需要(yào)通(π  λtōng)過天線來(lái)進行(xíng)傳輸，因此天線性能(n∑≥éng)的(de)好(hǎo)壞直接影(yǐng)$<響著(zhe)整個(gè)無線通(tōng)信系統的(de)性能(néng)。天線•♣€的(de)發展也(yě)從(cóng)最初的(de)全向天線、₩₽$₽單頻(pín)單通(tōng)道(dào)，到(dào)現(xiàn)在的(de)多♣γ(duō)頻(pín)多(duō)通(tōng)道(dào)、大(dà)規模天線±×φ£技(jì)術(shù)等。

随著(zhe)信息化(huà)、數(shù)字化(huà)、大(dà)數(shù)據的(dδ e)不(bù)斷進展，天線技(jì)術(shù•≈)的(de)發展也(yě)有(yǒu)了(le)更高(gāo)的(de)要(yào≥δ←)求，通(tōng)信系統不(bù)斷向更高(gāo)的(de)頻(p"Ωγ∏ín)段，更大(dà)的(de)帶寬進行(xíng)發展。為(wèi)了(le)應對(duì)逐≈φ≠漸複雜(zá)的(de)場(chǎng)景變化(huà)，比如(rú)樓$★∏宇內(nèi)信号差情形，廣域的(de)高(gāo)通(tōng)信質量需求等，大(÷↔Ω≠dà)規模天線技(jì)術(shù)的(de)需求不(bù)斷疊加。很(hěn)多(duō)讀(d®​ú)者可(kě)能(néng)不(bù)太了(le)解大(dà)規模天線技(j☆∏ì)術(shù)是(shì)什(shén)麽，它給産業(yè)帶來(lái)了(le)什≈¥(shén)麽價值，和(hé)5G又(yòu)有(yǒ✘∑α​u)什(shén)麽關系，以及未來(lái)會(huì)有(yǒ₹£‍u)什(shén)麽趨勢變化(huà)。我們今天就(jiù)就(jiù)著(z♦‍☆he)這(zhè)些(xiē)話(huà)題一(yī)起探討(tǎo)一(yī)下(xià)。

Massive MIMO技(jì)術(shù)價值幾何？

在討(tǎo)論大(dà)規模天線技(jδ&ì)術(shù)以及帶給産業(yè)的(de)價值前，先來(lái)簡單介紹下(xià)大(dà)δ÷☆γ規模天線技(jì)術(shù)（Massive MIMO）的(de)<​"¶含義。在基站(zhàn)中采用(yòng)大↕ (dà)規模的(de)天線陣列被稱為(wèi​₩)Massive MIMO，為(wèi)了(l★×↔e)便于理(lǐ)解，我們從(cóng)區(qū)别傳統設備的(de)角度來(&→♦¶lái)剖析，大(dà)規模天線技(jì)術(shù)主要(yà γ<o)有(yǒu)兩個(gè)關鍵的(de)變化(huà)：

1.天線數(shù)列的(de)變化(huà)。與傳統設備的(de)2天線、4天線、8天線相(xiàng)♥×¥<比，采用(yòng)Massive MIMO技(jì)術(shù)的(de)☆® 通(tōng)道(dào)數(shù)可(kě)達32或者64，天線陣子(zǐ)數(sΩσ£★hù)可(kě)做(zuò)到(dào)192、512甚至更高‌λ​λ(gāo)，其增益大(dà)大(dà)超越傳統設備。2.信号覆蓋的(>©de)維度方面。從(cóng)之前隻能(néng)水(shuǐ)平方向的(deΩ±↓)移動，轉變為(wèi)水(shuǐ)平方向和(hé)垂直空✘∏₽↓(kōng)域的(de)移動，信号的(de)輻射呈電(φ γφdiàn)磁波束。

Massive MIMO這(zhè)個(gè)技(jì)術(shù)的(de)功能(né‌∏ng)主要(yào)是(shì)用(yòng)來(l£"ái)提升網絡覆蓋、用(yòng)戶體(tǐ)驗、系統容量的(de)作"✘≈(zuò)用(yòng)，目前該技(jì)術(s☆♣hù)在無線通(tōng)信領域已經得(de)到(dào)了(le)廣泛的(de)應用(y↔∑òng)，比如(rú)4G時(shí)代人(rén)們日(rì)♥ ♠​常生(shēng)活中主要(yào)用(yòn×∞g)的(de)通(tōng)信網絡和(hé)Wi-Fi熱(rè)點。從(β÷πλcóng)理(lǐ)論上(shàng)來(≥'←lái)看(kàn)天線的(de)數(shù)量對(duì)通(tōng)信系統的(deσα☆)頻(pín)率效率，傳輸速率，可(kě)靠性都(dōu)有(yǒu)♣✔₹↓直接的(de)影(yǐng)響。為(wèi)了(±¥le)保證通(tōng)信服務質量，通(tōng)信基站(z‍" hàn)會(huì)配備了(le)大(dà)量的(de)天線，用(yòng)于提高(gāo)通(t✘≤ōng)信頻(pín)譜的(de)效率。而采用(yòng)Massive MIMO技(jì)術↕≈§★(shù)可(kě)以使通(tōng)信波數(shù)集中在規劃的(d∏♥∏e)範圍內(nèi)，有(yǒu)效避免信号在不(bù)同區(qū)域∞<之間(jiān)的(de)幹擾問(wèn)題，降低(dī)通(tōng)信的(de)™∏傳輸功率。從(cóng)應用(yòng)場(chǎng)景的(de)角度來(lái)描述的(de)話(≤>××huà)，大(dà)規模天線技(jì)術(shù)的(de)價值主要(yào)包括≠Ω：

1.在城(chéng)區(qū)覆蓋的(de)場(chǎng)景中，比如(rú)在‌ε§城(chéng)市(shì)環境中的(de)寫字樓，用(yòng)戶在空(kōng)間(σ♥✘jiān)上(shàng)立體(tǐ)分(fē φφn)布，人(rén)員(yuán)密集但(dàn)​‌"✔是(shì)分(fēn)布比較分(fēn)散。傳統設備因為(wèi)↑§​↓牆體(tǐ)的(de)損耗，網絡的(de)•±"γ覆蓋相(xiàng)對(duì)比較差，大(dà)規模天線技(♦φε✘jì)術(shù)可(kě)以在這(zhè)類場(chǎng)景中滿足高(gāo)質量的(de)‌←‍λ數(shù)據傳輸需求，極大(dà)地(dì)提升了 →(le)城(chéng)市(shì)用(yòng)戶的π•πγ(de)移動網絡體(tǐ)驗。

2. 局部熱(rè)點方面，主要(yào)針對(duì)的(de)是(shì)大(d↑✔•₩à)型賽事(shì)、演唱(chàng)會(h×>σΩuì)、商場(chǎng)、露天集會(h¥&₹£uì)、交通(tōng)樞紐等用(yòng)戶密度高(gā✘±Ωo)的(de)區(qū)域。這(zhè)些(xiē)地(dì)方幹擾多(duō)、地(dì)形×±₽ 複雜(zá)，人(rén)員(yuán)流動分(fēn)散，整體(tǐ)的(d♠↑∑ e)傳輸數(shù)據量大(dà)，大(dà)規模&ε天線技(jì)術(shù)可(kě)以為(wèi)其提供高πφ(gāo)質量數(shù)據傳輸的(de)服務，帶給用(yòng)戶網上(shàng±•ε)沖浪的(de)快(kuài)感。

3. 郊區(qū)覆蓋與無線回傳的(de)場(chǎng)景中，郊區(qū)覆蓋主要(yàoσ÷•)解決偏遠(yuǎn)地(dì)區(qū)的(de)無線傳輸σβ★問(wèn)題，無線回傳主要(yào)解決基站(zhàn)之間(jiān)的(deβ∞π§)數(shù)據傳輸問(wèn)題，特别是(shì)宏站(zhàn)與Small Cell之×↑間(jiān)的(de)數(shù)據傳輸問(wè£←&₩n)題。

大(dà)規模的(de)天線技(jì)術(shù)應用(yòng)提高(g≥≥āo)了(le)網絡覆蓋能(néng)力和(hé)通(t≈€ ōng)信系統的(de)能(néng)力，也÷ Ω(yě)可(kě)以幫助通(tōng)信運營商充分(fēn)®>¥利用(yòng)現(xiàn)有(yǒu)的(de)基站(zhàn<←)地(dì)址和(hé)頻(pín)譜資源，這(zhè)為(wèi)5β™G通(tōng)信系統的(de)開(kāi)發和(hé)實現(xiàn)提供了(le" )巨大(dà)的(de)資源便利，也(yě)深刻影(yǐng)響了(​δβ le)基站(zhàn)天線行(xíng)業(yè)的(de)發$  展趨勢。

5G帶來(lái)逐漸提升的(de)競争力

5G網絡建設正在如(rú)火(huǒ)如(rú)荼地(dì)進 εσ×行(xíng)中，我們可(kě)以看(kàn)到(dào↓♠σ)5G的(de)應用(yòng)已經深入到(dào)萬千行(xíng)業(<$∑yè)中，比如(rú)工(gōng)業(yè)制(zhì)造、醫(yī‍¶Ω&)療領域、礦産能(néng)源等，5G為(wèi)行(xíng)業(yè)帶來(®↑ γlái)了(le)效率和(hé)成本的(de)改造，在這(zhè)些(xiē >)産業(yè)不(bù)斷深入發展趨勢的(de)背景下(xià)，®×÷也(yě)深刻影(yǐng)響了(le)基站(zhàn)天線←λ↔σ産業(yè)的(de)發展。

我們知(zhī)道(dào)5G最大(dà)的(de)核心特征是 •(shì)廣連接、低(dī)時(shí)延λ×♠±、大(dà)帶寬，而大(dà)帶寬的(de)能(né©$↓ng)力與Massive MIMO的(de)多(d≥♠uō)通(tōng)道(dào)能(néng)力完美(měi)地(dì)契合λ™♦★成為(wèi)5G特性的(de)放(fàng)大(dà)器(qì)。

我們知(zhī)道(dào)在4G時(shΩ↔í)代多(duō)天線技(jì)術(shù)就(jiù)被引入•φ，最大(dà)的(de)改變就(jiù)是(shì)提高(gāo)了±"↕β(le)小(xiǎo)區(qū)峰值速率和(hé)小(®&‌αxiǎo)區(qū)邊緣覆蓋性能(néng)。到(dào)了αβ(le)5G時(shí)代，随著(zhe)部署頻(pín)段的(β de)升級，多(duō)天線技(jì)術(shù> ​)的(de)規模進一(yī)步擴大(dà)，Mas→←​"sive MIMO為(wèi)用(yòn σg)戶帶來(lái)了(le)更好(hǎo)的(de)立體(tǐ)網絡覆蓋性能(n§φ ¥éng)和(hé)效率體(tǐ)驗。比如(rú)在地(dì)鐵(tiě)的(de)場(chǎn™↕ ≤g)景中，華為(wèi)與電(diàn)信聯手的(de)Massive MIMO技(jì)術(s™​™hù)引入有(yǒu)效解決了(le)室內(nèi)5G小(xiǎ↕φ★ o)區(qū)間(jiān)的(de)幹擾問(wèn)題，用(yòng)戶的(de)網絡☆↑•速率提升40%以上(shàng)，這(zhè)個(gè)場(chǎng)景的(de)成果也​≠®€(yě)可(kě)以複制(zhì)到(dào)商超、餐飲店(diàn)、體(tǐ)育場(chǎng​₽≠✔)等場(chǎng)景中，為(wèi)用(yòng)戶★≤>↓和(hé)産業(yè)帶來(lái)多(duō)場(chǎng)景5G升級的(de)千兆體≠♦(tǐ)驗。

5G時(shí)代，也(yě)需要(yào)把多(duō)天線的(de∑♦)技(jì)術(shù)帶入到(dào)網絡通(tōng)信的(de)各個(gè)頻(p€€$ín)段中，在這(zhè)些(xiē)各類頻(pín)段中去(qù)釋放(fàngσ ₽β)大(dà)帶寬的(de)能(néng)力與體(tǐ)驗。在産業÷¶♦(yè)的(de)實踐中，5GMassive MIMO設備的(de)基站(zhàn®±φ♦)尺寸有(yǒu)新的(de)革新，變得(de)更加小(xiǎo)巧，降低(dī)Ω'≠α了(le)5G網絡的(de)更新部署成本并且帶來(lái)了(le)相(xiàng)對(dα uì)4G十倍的(de)體(tǐ)驗升級。

在室外(wài)場(chǎng)景中，我們知(zhī)道(±♠dào)城(chéng)市(shì)化(hu¶≥à)的(de)建設中，有(yǒu)很(hěn)多(©$  duō)人(rén)流密集的(de)地(dì)方，比如(rú)景區(qū)、交通& (tōng)樞紐等，這(zhè)類地(dì)方的(de)特點是(shì)在§§一(yī)些(xiē)時(shí)間(jiān)點會(huì)有(yǒu)成百上(shà∞÷  ng)千的(de)人(rén)同時(sh•β≈✔í)駐留集中，從(cóng)而在某一(yī)個(gè)區γ>(qū)域産生(shēng)巨大(dà)的(de)數(shù)據量。在這(z♠✘↔‍hè)類的(de)場(chǎng)景中無線環境比較複雜(zá)，人(rén)→φλ的(de)流動比較大(dà)，通(tōng)過更加密集化(huλ®©₹à)的(de)網絡設施以及5G Massive M←₹↑IMO部署方式，可(kě)以解決網絡容量集中且大(dà)的(de)需求。

Massive MIMO在這(zhè)些(xiē)場(chǎng)景中的(de)實踐應用(y ∞₹òng)，我們可(kě)以發現(xiàn)其不(bù)斷提升的(de)産業(yè)競争力♣₩∏。在實際的(de)落地(dì)應用(yòng)中，不(bù)僅僅帶來(lái)了(le)5G價值λ ​的(de)升級，也(yě)為(wèi)一(yī)些(xiē)5Gto ©φB的(de)業(yè)務探明(míng)了(le)方向。而在未↑™₩來(lái)Massive MIMO也(yě)會(huì)持續地(dì)升級≈'♠叠代，不(bù)僅僅是(shì)天線規模的(de♥φ<)增加，也(yě)會(huì)向創新的(de)天線陣列實現(γ ↑xiàn)方式、創新的(de)部署形式、創新的(de)₹π✘•應用(yòng)等發展。朝著(zhe)超大(dà)規模天線™βπ£進一(yī)步演進升級，提供更高(gāo)的(de)頻(∑≠✘"pín)譜效率、能(néng)量效率以及更多(d₽✔✔÷uō)的(de)創新應用(yòng)。

深入未來(lái)的(de)數(shù)智空(kōng)♠•✘間(jiān)

對(duì)于無線通(tōng)信領域來(lái)說(shuō)，未來(lái)主要(÷∏yào)的(de)發展基調是(shì)向著(zhe)帶寬和(hé)速σ 率更快(kuài)、更強的(de)方向發展。Mass≈₹ive MIMO在這(zhè)個(gè)發展的(de)基調上ε£(shàng)，技(jì)術(shù)層面也(yě≥÷)會(huì)向著(zhe)超大(dà)規模的(de)方向邁進，× ₩同時(shí)在低(dī)碳環保的(de₹←≥₹)數(shù)字經濟發展的(de)趨勢下(xià)，深入綠(lǜ)色環保、低(dīγ♦)碳節能(néng)的(de)方向，具體(tǐ)而言包含以下(xià)三個(gè)方向：

1.不(bù)斷滿足後5G、6G時(shí)代新場₽'(chǎng)景與新應用(yòng)的(de)需求。

超大(dà)規模天線技(jì)術(shù)的(de)提出是(shì)基于未來(lái)數(s★≠≤hù)字時(shí)代新場(chǎng)景與應用(yòng☆×↔)的(de)需求，随著(zhe)天線數(shù)量與芯片集成度的(de)不(∏ ∞bù)斷提升，通(tōng)過部署超大(dà)規模的(≠™de)天線陣列，應用(yòng)新的(de)材料與工(gōng)具↕✘λ，通(tōng)信的(de)頻(pín)譜效率與§₽∞網絡覆蓋都(dōu)可(kě)以得(de)到(dào)極大(dà)的(de)升級，向著(zhe)更®₩廣泛、更靈活、更高(gāo)的(de)精度與能(néng)耗效率等方向提升♠‌★。舉例來(lái)說(shuō)，Massive MIMO具備在三維空β↕©(kōng)間(jiān)內(nèi)進行(xíng)波束調整的(de)能(nénπ¶g)力，超大(dà)規模的(de)天線技(jì)術(shù)還(hái)可(kě)以∑&∏‍提供非地(dì)面覆蓋的(de)服務，比如(rú)無人(rén)機(jī)、 ←客機(jī)、地(dì)軌衛星等的(de)通(✘• tōng)信服務。從(cóng)用(yòng)戶的(de)角×≤<度來(lái)看(kàn)，分(fēn)布式的(de)超大(dà)規模天線也(yě)可(kě)以提→♣‌供更高(gāo)的(de)空(kōng)間(jiān)分(fēn)辨率，什(shén)麽意思呢(nβ♠∏e)？就(jiù)是(shì)未來(lái)網絡的¥÷₩←(de)傳輸方式也(yě)有(yǒu)可(kě)能(néng)向著(zhe)由網絡中心轉變為(wè↑σε₹i)以用(yòng)戶為(wèi)中心的(de)方式發展，精準•∑→地(dì)覆蓋個(gè)體(tǐ)用(yòng)戶網絡的(de)$↓​需求。

2.智能(néng)化(huà)方向的(de)演進。

随著(zhe)人(rén)工(gōng)智能( →néng)和(hé)機(jī)器(qì)學習(xí)的(de)不(bù)斷進化(hδ☆​uà)和(hé)深入發展，整個(gè)通(tōng)信網絡的(de)進化(huà±♦₽)也(yě)将向著(zhe)支持自(zì)動配置、自(zì)動部署、自(zì)動優化(₹÷σhuà)等網絡智能(néng)化(huà)的(de)方向演進。而潛在的(de)一→ (yī)些(xiē)新的(de)應用(yòng)場(chβ£™ ǎng)景将出現(xiàn)，集中式和(hé)分(fēn)布式超大(dà)規☆®∑$模天線靈活部署，将進一(yī)步滿足信息應用(yòng₹‍&)的(de)需求，為(wèi)新的(de)應™β★γ用(yòng)提供更好(hǎo)的(de)覆蓋和(hé)連接性能(néng↑φ)。尤其是(shì)在應急通(tōng)信場(chǎng)景中，超大(dà)規模天線在空(kōn×✘g)地(dì)一(yī)體(tǐ)化(huà)場(chǎng)景的(d♠☆φe)應用(yòng)與衛星通(tōng)信的(de)結合業(yè)務中，為(wèi)用(yòng)↑↕戶提供無處不(bù)在的(de)鏈接。

3.低(dī)碳綠(lǜ)色的(de)發展。

綠(lǜ)色Massive MIMO需要(yào)在站(zhàn)點₽©、功率多(duō)方面進行(xíng)突破式創新。Massive MI& MO的(de)技(jì)術(shù)需要(yào)向在更窄的(de)業(yè)務信道(d₩≈≠ào)演進，從(cóng)而降低(dī)基站(zhàn)的(§¶de)發射功率，進而降低(dī)基站(zhàn)的(de)能(nén↕δ÷g)耗。而面向基站(zhàn)的(de)建設成本，需ε$要(yào)技(jì)術(shù)的(de)叠代推動覆蓋範圍的(de‍ε×)最大(dà)化(huà)，使其發射功率和(hé)♦₽₩覆蓋範圍能(néng)夠達到(dào)最低(dī)™→功耗的(de)配置。與此同時(shí)也(yě)需要(yào)确保運營商效益與用(yòng)戶體↑‌™>(tǐ)驗的(de)升級。這(zhè)種多(duō)赢的(de)局λΩ©面需要(yào)産業(yè)和(hé)技(jì)♠♥術(shù)的(de)不(bù)斷打磨升級₹€，無線通(tōng)信産業(yè)的(de)價值進÷★>¶化(huà)任重道(dào)遠(yuǎn)。

超大(dà)規模天線技(jì)術(shù)的(de)發展，給未來(lái)的(de)數(shù)♣↓♥字世界帶來(lái)很(hěn)多(duōλδε)的(de)想象空(kōng)間(jiān)，可(kě)能(néng)在未來(lái)，★γ✔♠我們在城(chéng)市(shì)空(kōng)間(jiān)的(de)任何角落中都↔‌✔(dōu)能(néng)流暢無阻礙進入數(shù)字世界，視(shì)頻£‌(pín)會(huì)議(yì)、大(dà)型遊戲、視(shì)頻(pín)內(nèi☆✔≠')容的(de)下(xià)載，甚至是(shì)元宇宙數(shù)字世界的(d✘>e)遨遊都(dōu)不(bù)再被密集的(de)人(rén)群和(hé)高(gāo)數(shù)™✔>據的(de)網絡需求限制(zhì)。

通(tōng)信産業(yè)的(de)終極形态到(dào)底是(sh  ì)什(shén)麽樣子(zǐ)？超大(dà)規模∏€π天線技(jì)術(shù)的(de)産業(yè)形态會(huì)長(cháng)£Ω¥成什(shén)麽模樣？我們能(néng)夠預測窺探到(dào)的∏¥•(de)也(yě)隻是(shì)一(yī)小(xiǎo)★​α部分(fēn)。

從(cóng)3G到(dào)4G時(shí)代的(de)跨越将近(jìn)用(yò↕☆ng)了(le)6年(nián)的(de)時(shí)間(j∑↑≈iān)，現(xiàn)在正在由4G 向5G跨越中，這(zhèπ¶®)些(xiē)年(nián)通(tōng)信能(néng)←"力、網絡速率的(de)不(bù)斷升級改造帶給我們數(shù)字生(shēng)活極大 ‍∞(dà)地(dì)變化(huà)。

從(cóng)資訊內(nèi)容的(de)角度來(lái)看(kεαàn)，從(cóng)剛開(kāi)始文(wén)字的(de)盛行(xíng)到(dà←☆≈o)圖片再到(dào)視(shì)頻(pín)的(de)極度發展，我們獲取信息的(de)效率和(h×★₽é)內(nèi)容的(de)呈現(xiàn)形式都(dōu)發生(★γshēng)了(le)颠覆的(de)改變。而未來(lái)在©↕₽ 超大(dà)規模天線技(jì)術(shù)賦能(néng)的(de)6G時(shí)代，數σΩ(shù)字世界将會(huì)如(rú)何變化(huà)，能(nén♦≤g)寫出來(lái)的(de)也(yě)隻是(shì)冰山(shā÷€n)一(yī)角，更大(dà)的(de)産業(yè)潛能(néng)如(rú)何釋放(fàΩ®ε±ng)，想象力實在是(shì)有(yǒu)限，空(kōngβ✔)白(bái)的(de)大(dà)腦(nǎo)隻剩下(x←βià)對(duì)未來(lái)的(de)期待。