回看(kàn)無線電(diàn)通(tōng)信技(jì)術(shù)，從(cóng)1895年(nián)意大(dà)利科(kē)學家(jiā)馬可(kě)尼向大(dà)洋彼岸拍(pāi)出第一β(yī)封無線電(diàn)報(bào)以來(lái)，其已經走過了(le)120多(duō)個(gè)年(niáφn)頭，在社會(huì)生(shēng)活、航空(kōng)航天、軍事(shì)等領域發揮了(le)無可(kě)替代的"(de)作(zuò)用(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(l↓ái)了(le)極大(dà)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)生(shē←ng)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(de)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(tōng)過天線來(lái)進行(xíng)傳輸，因此天線性"能(néng)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(duō)頻(pín)多(duō)通(tōng)道(dào)、大(dà)規模天線技(jì)術(shù)等。

随著(zhe)信息化(huà)、數(shù)字化(huà)、大(dà)數(shù)據的(de)不(bù)斷進展，天線技(jì)術(shù)的(de)發展也(yě)有(yǒu)λ了(le)更高(gāo)的(de)要(yào)求，通(tōng)信系統不(bù)斷向更高(gāo)的(de)頻(pín)段，更大(dà )的(de)帶寬進行(xíng)發展。為(wèi)了(le)應對(duì)逐漸複雜(zá)的(de)場γ(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(dà)‌規模天線技(jì)術(shù)的(de)需求不(bù)斷疊加。很(hěn)多(duō)讀(dú)者可(kě)能(néng®)不(bù)太了(le)解大(dà)規模天線技(jì)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(yǒu)什(shén)麽關系，以及未來(lái)會(huì)有(yǒu)什(shén)麽趨勢變←化(huà)。我們今天就(jiù)就(jiù)著(zhe)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(jì)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)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(wè≥i)Massive MIMO，為(wèi)了(le)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(yào)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(shù)可(kě)做(zuò)到(dào)192、512甚至更高(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(de)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(diàn)磁波束。

Massive MIMO這(zhè)個(gè)技(jì)術(shù)的(de)功能(néng)主要(yào)是≈(shì)用(yòng)來(lái)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(sh£ù)在無線通(tōng)信領域已經得(de)到(dào)了(le)廣泛的(de)應用(yòng)，比如(rú)4G時(£shí)代人(rén)們日(rì)常生(shēng)活中主要(yào)用(yòng)的(de)通(tōng)信網絡和(hé)Wi-Fi熱(rè)點。從(cóng)理(lǐ)論上(shàng)來(πlái)看(kàn)天線的(de)數(shù)量對(duì)通(tōng)信系統的(de)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(zhàn)會(huì)配備了(le)×大(dà)量的(de)天線，用(yòng)于提高(gāo)通(tōng)信頻(pín)譜的(de)效率。而采用(yòn®g)Massive MIMO技(jì)術(shù)可(kě)以使通(tōng)信波數(shù)集中在規劃的(de)範圍內(nèi)，有(yǒu)效避免信号在不(bù)同區(qū)域之間(jiā↓n)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：

1.在城(chéng)區(qū)覆蓋的(de)場(chǎng)景中，比如(rú)在城(chéng)市(sh☆ì)環境中的(de)寫字樓，用(yòng)戶在空(kōng)間(jiān)上(shàng)立體(tǐ)分(fēn)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)覆蓋相(xiàng)對(duì)比較₽差，大(dà)規模天線技(jì)術(shù)可(kě)以在這(zhè)類場(chǎng)景中滿足高(gāo)質量的(de)數(shù)據₽傳輸需求，極大(dà)地(dì)提升了(le)城(chéng)市(shì)用(yòng)戶的(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(dà)型賽事(shì)、演唱(chàng)會(huì)、商場(chǎng)、×露天集會(huì)、交通(tōng)樞紐等用(yòng)戶密度高(gāo)的(de)區(qū)域。這(zhè)些(xi™ē)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(de)傳輸數(shù)據量大(dà)，大(dà)規模天線技(jì)術(shù)可(kě)以為(wèi)其提供高(gāo)質量數(shù)據傳輸的(de)服務，帶給用(yòng)戶網上(sφhàng)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(yào)解決偏遠(yuǎn)地(dì)區(qū)的(de)無線傳輸問(wèn)題，無線回傳←主要(yào)解決基站(zhàn)之間(jiān)的(de)數(shù)據傳輸問(wèn)題，特别是(shì)宏λ站(zhàn)與Small Cell之間(jiān)的(de)數(shù)據傳輸問(wèn)題。

大(dà)規模的(de)天線技(jì)術(shù)應用(yòng)提高(gāo)了(le)網絡覆蓋能(néng)力和(hé)通(tōng)信系統的(de)能(néng)力，也(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)5G通(t ōng)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(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)進行(xíng)中，我們可(kě)以看&(kàn)到(dào)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)療領域、礦産能(néng)源等，5G為(wèi)行(xíng)業(yè)帶來(lái)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、大(dà)帶寬α，而大(dà)帶寬的(de)能(néng)力與Massive MIMO的(de)多(duō)通(tōng)道(dào)能(néng)力完美(měi)地(dì)契合成為(wèi)σ5G特性的(de)放(fàng)大(dà)器(qì)。

我們知(zhī)道(dào)在4G時(shí)代多(duō)天線技(jì)術(shù)就(jiù)被引入，最大(dà)的(de)改變就($jiù)是(shì)提高(gāo)了(le)小(xiǎo)區(qū)峰值速率和(hé)小(xiǎo)區(γqū)邊緣覆蓋性能(néng)。到(dào)了(le)5G時(shí)代，随著(zhe)部署頻(pín)段的(de)升級，多(duō)天線技(jì)術(shù)的(de)規模進一(yī)步擴大(dσà)，Massive MIMO為(wèi)用(yòng)戶帶來(lái)了(le)更好(hǎo)的(de)立體(tǐ)網絡覆蓋性能(néng)和(h®é)效率體(tǐ)驗。比如(rú)在地(dì)鐵(tiě)的(de)場(chǎng)景中，華為(wèi)與電(diàn)信聯手的(de)Massivεe MIMO技(jì)術(shù)引入有(yǒu)效解決了(le)室內(nèi)5G小(xiǎo)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)λ、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(chǎ ng)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(pín)段中，在這(zhè)些(xiē)各類頻(pín)段中去(qù)釋放(fà±ng)大(dà)帶寬的(de)能(néng)力與體(tǐ)驗。在産業(yè)的(de)實踐中，5GMassive M♣IMO設備的(de)基站(zhàn)尺寸有(yǒu)新的(de)革新，變得(de)更加小(xiǎo)巧，降低(dī)了(le)5G網絡的(de)更新部署成本并且帶來(lái)了(★le)相(xiàng)對(duì)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(huà)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(shàng)千的(de)&人(rén)同時(shí)駐留集中，從(cóng)而在某一(yī)個(gè)區(qū)域産生(shēng)巨大(dà)的(de)數(shù)據量。在這(zhè←)類的(de)場(chǎng)景中無線環境比較複雜(zá)，人(rén)的(de)流動比較大(dà)，通(tōng)過更加↑密集化(huà)的(de)網絡設施以及5G Massive MIMO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(yòng)，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價值的(de)升級，也(yě)為(wèi)一(yī)些(xiē)5≥GtoB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)增加，也(yě)會(huì)向創新的(de)天線陣列實現(xià±n)方式、創新的(de)部署形式、創新的(de)應用(yòng)等發展。朝著(zhe)超大(dà)規模天線進一(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(duō)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(h©é)速率更快(kuài)、更強的(de)方向發展。Massive MIMO在這(zhè)個(gè)發展的(de)基調上(shàng)，技(jì)術(shù)層面也σ(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(sh£ù)字經濟發展的(de)趨勢下(xià)，深入綠(lǜ)色環保、低(dī)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(shù)字時(shí)代新場(c®hǎng)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，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(gā∑o)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(kōng)間(jiān)內(nèi)進行(xíng)波©束調整的(de)能(néng)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(kōn↑g)間(jiān)分(fēn)辨率，什(shén)麽意思呢(ne)？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(wèi)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(huà)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(huà)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(chǎng)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(λyī)步滿足信息應用(yòng)的(de)需求，為(wèi)新的(de)應用(yòng)提供更好(h‍ǎo)的(de)覆蓋和(hé)連接性能(néng)。尤其是(shì)在應急通(tōng)信場(chǎng)景中，超大(dà)規模天線在空(kōng)地(dì)一(yī)體(tǐ)化(hu∑à)場(chǎng)景的(de)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(dào)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(néng)耗。而面向基站(zhàn)的(de)建設成本，需要(yào)技(jì)術(shù)的(deγ)叠代推動覆蓋範圍的(de)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(y×ào)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(‌duō)的(de)想象空(kōng)間(jiān)，可(kě)能(néng)在未來(lái)，我們在城(chéng)市(shì)空(kōng)間(jiān)的π(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(de)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(shì)什(shén)麽樣子(zǐ)？超大(dà)規模天線技(jì)術(shù)的(de)産業(y>è)形态會(huì)長(cháng)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)部分(fēn)。

從(cóng)3G到(dào)4G時(shí)代的(de)跨越将近(jìn)用(yòng)了(le)6年(nián)的(∞de)時(shí)間(jiān)，現(xiàn)在正在由4G 向5G跨越中，這(zhè)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(kàn)，從(cóng)剛開(kāi)始文(wén)字的(de)盛行(xíng)到(dào)圖片β再到(dào)視(shì)頻(pín)的(de)極度發展，我們獲取信息的(de)效率和(hé)內(nèi)容的(de)呈現≤(xiàn)形式都(dōu)發生(shēng)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(shù)字世界将會(huì)如(rú)何變化(huà)，能(néng)寫出來(l↕ái)的(de)也(yě)隻是(shì)冰山(shān)一(yī)角，更大(dà)的(de)産業(yè)潛能(néng)如(rú)何釋放(fàng)，想象力實在是(shì)有(yǒ&u)限，空(kōng)白(bái)的(de)大(dà)腦(nǎo)隻剩下(xià)對(duì)未來(lái)的(de)期待。