業(yè)界人士都知道，無線通信依托于電磁波傳播，最寶貴的資源莫過于頻帶。為防止移動通信網(wǎng)、無線電視、廣播、軍用頻段等的相互干擾，每個國家都對無線頻段的使用做出了嚴(yán)格的劃分。根據(jù)電磁波在空氣中傳播的特性，6G赫茲以下頻段因其在空氣中衰減小、穿透力強(qiáng)等優(yōu)點，被視為優(yōu)質(zhì)頻帶資源，很多依托無線電的應(yīng)用都集中在這一頻段資源上，因此無比擁擠。
另一方面，用戶對移動通信網(wǎng)的數(shù)據(jù)需求正呈現(xiàn)爆發(fā)性的增長，特別是需要實時傳輸大量數(shù)據(jù)的無線應(yīng)用，如視頻直播、高清電話會議、虛擬現(xiàn)實游戲等，對網(wǎng)絡(luò)容量是嚴(yán)峻的考驗。而“關(guān)鍵型任務(wù)機(jī)器通信”(mission-critical machine type communication) 又對通信的可靠性和時延提出了極為苛刻的要求，此類應(yīng)用包括工業(yè)自動化、車輛通信等。1000倍于4G LTE系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)容量和1毫秒極低時延已逐漸成為業(yè)界對下一代無線通信網(wǎng)要求的共識。
面對強(qiáng)烈需求，背靠緊缺資源，如何滿足科技爆發(fā)時代最底層速率的需求，為社會架起一條高速信息管道? “5G”正在給出答案。5G (Fifth Generation)，即第五代無線通信系統(tǒng)，是在走過模擬通信、第二代、第三代和正在經(jīng)歷的第四代LTE系統(tǒng)之后，通信人正在攀登的另一座高峰。
一個體系的革新?lián)Q代，其中必包含了無數(shù)的創(chuàng)新點，5G也是如此。在5G大規(guī)模天線陣列的關(guān)鍵技術(shù)中，它的應(yīng)用不單可以大幅度提升網(wǎng)絡(luò)容量和用戶體驗，也將對通信行業(yè)產(chǎn)成深遠(yuǎn)的影響，1分鐘下載一部高清電影的時代已經(jīng)離我們不遠(yuǎn)了。
大規(guī)模天線陣列
大規(guī)模天線陣列正是基于多用戶波束成形的原理，在基站端布置幾百根天線，對幾十個目標(biāo)接收機(jī)調(diào)制各自的波束，通過空間信號隔離，在同一頻率資源上同時傳輸幾十條信號。這種對空間資源的充分挖掘，可以有效利用寶貴而稀缺的頻帶資源，并且?guī)资兜靥嵘W(wǎng)絡(luò)容量。
大家可以從下圖中美國萊斯大學(xué)的大規(guī)模天線陣列原型機(jī)中看到由64個小天線組成的天線陣列，這很好地展示了大規(guī)模天線系統(tǒng)的雛形。
通信基層緣何會被大規(guī)模天線陣列影響？
