從本質(zhì)上看,，小基站作為本地接入線路,，能將宏無線網(wǎng)絡(luò)上的數(shù)據(jù)流量無縫轉(zhuǎn)移到微無線網(wǎng)絡(luò)上。當(dāng)結(jié)合諸如宏蜂窩和Wi-Fi卸載（Wi-Fioffloading）等其他無線接入網(wǎng)絡(luò)技術(shù)共同使用時(shí),，小蜂窩基站就能為終端用戶帶來更佳的移動(dòng)和無線覆蓋,，同時(shí)幫助服務(wù)供應(yīng)商更好地管理數(shù)據(jù)流量和頻譜。

　　小基站以位置為核心分為三種類型：針對(duì)家庭應(yīng)用的住宅型,、針對(duì)小企業(yè)或零售業(yè)應(yīng)用的企業(yè)/室內(nèi)型以及針對(duì)公共場(chǎng)所用戶的戶外型,。這些應(yīng)用都可在授權(quán)和未經(jīng)授權(quán)的頻譜中使用,，城市內(nèi)覆蓋范圍達(dá)數(shù)百米，而鄉(xiāng)村的覆蓋范圍則達(dá)幾公里,。

　　以LTE宏蜂窩技術(shù)為例,，在無需載波聚合的情況下，該技術(shù)可在20MHz下實(shí)現(xiàn)150-Mbps的下行鏈路,。而小蜂窩基站可利用相同的帶寬實(shí)現(xiàn)同樣的下行鏈路,。當(dāng)然，宏蜂窩的平均用戶數(shù)量為幾百個(gè),，而小蜂窩基站的則通常少于100個(gè),，這就意味著小蜂窩在密度更大的區(qū)域內(nèi)能為每個(gè)用戶帶來更高的吞吐能力。

　　通過在3G,、4GLTE網(wǎng)絡(luò)中部署低成本的小蜂窩基站,，電信運(yùn)營商能填補(bǔ)盲點(diǎn)，擴(kuò)大擁擠區(qū)域的覆蓋能力,，為企業(yè)提供更優(yōu)質(zhì)的服務(wù),。考慮到其低成本和緊湊設(shè)計(jì)的特點(diǎn),，小蜂窩基站幾乎能在任何需要額外網(wǎng)絡(luò)容量和覆蓋范圍的地點(diǎn)部署,。

　　與3G、4G相比,，5G的新興技術(shù)主要是毫米波與波束成形,。此外，在載波聚合,、多天線輸入輸出（MIMO,，MultipleInputMultipleOutput）等4G技術(shù)上有了新的演進(jìn)。那么,，其對(duì)集成電路設(shè)計(jì)帶來了怎樣的挑戰(zhàn)呢,？今天，我們就來預(yù)測(cè)一下5G挑戰(zhàn)下,，集成電路的新趨勢(shì)——小基站,。

　　在摩爾定律的發(fā)展最直接的變化就把巨無霸變成袖珍丸。請(qǐng)看以下今天的基站長什么樣：

你以為的基站Vs.基站實(shí)際的樣子

　　很多人會(huì)問一個(gè)問題,，右邊那張圖不是路燈么,？這就是小基站！可以偽裝在路燈,、公交車站牌和任何不起眼角落的變色龍,。

　　隨著集成電路的發(fā)展，終端芯片的SoC漸漸走到了窮途末路,，而基站芯片的SoC卻正在澎湃發(fā)展,。由此,，小基站在4G時(shí)期成為了對(duì)抗廣場(chǎng)舞大媽抗議的重要技術(shù)手段。

　　問題來了,，5G下,，微基站會(huì)更有意義么？

　　目前,，限制小基站的主要是天線尺寸的大小,。一般要求天線的尺寸與電磁波波長在同一個(gè)數(shù)量級(jí)，而電磁波波長就是光速除以頻率,。3G/4G的載波波長在分米級(jí),，小基站的天線長度也差不多。但是在5G下,，載波波長變成了毫米級(jí)（這也是之所以叫'毫米波'的原因）,。所以天線可以做得更小，做得更多（實(shí)現(xiàn)波束成形和MassiveMIMO）,。

　　小基站（SmallCell）的體積和稱呼從MicroCell（微基站）、NanoCell（納基站）,、PicoCell（皮基站）已經(jīng)進(jìn)化到FemtoCell（飛基站）,。它們的主要應(yīng)用場(chǎng)景在人口密集區(qū)、覆蓋大基站無法觸及的末梢通信,。特別是完成號(hào)稱100Mbps-1GMbps的5G通信,。小基站讓你工作閑暇之余，在一分鐘內(nèi)下完一集高清《權(quán)利的游戲》成為了可能,。未來,，可以預(yù)期的是其會(huì)像你家的路由器一樣小，藏在CBD和大型ShoppingMall的角角落落,。

　　小基站的實(shí)現(xiàn),，除了摩爾定律帶來的高歌猛進(jìn)外，還有很多智慧的硅工付出的辛勞努力,。比如——非線性功放的數(shù)字預(yù)畸變（DigitalPre-distortionforNonlinearPoweramplifier）,。

　　小基站不僅在規(guī)模上要遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于大基站，在功耗上也是必然指數(shù)式下降,，畢竟占的是220V的市電,。隨著集成電路的演進(jìn)，雖然計(jì)算功耗不斷降低,，但射頻發(fā)射機(jī)信號(hào)的發(fā)射功率沒有太大變化,，畢竟這是由協(xié)議靈敏度決定。在大基站里,，我們可以用非硅的工藝實(shí)現(xiàn)高線性度功放,，反正功耗不Care,。但是在理想的小基站里，PA也是做成SoC的,。CMOS工藝的功放在線性工作范圍的低效率聞名遐邇,，在大功率的輸出下功率即將飽和。預(yù)期單純地被限制在線性區(qū)是“坐井觀天”,。

　　于是天才型硅工就提出從在數(shù)字域?qū)ふ曳蔷€性PA的反函數(shù),，然后輸出一個(gè)非線性的數(shù)字控制碼。兩者疊加,，就有了一個(gè)線性的高效率輸出,。

　　然后，這個(gè)問題的解法又再一次地普及到頻域,，當(dāng)寬帶功放在帶內(nèi)的傳遞函數(shù)有波動(dòng)時(shí),，也在數(shù)字域?qū)ふ移洳▌?dòng)的逆函數(shù)，給出帶有頻率選通特性的調(diào)制結(jié)果,，然后一疊加,，又能看到幅度一致的EMVmask了。

帶有數(shù)字預(yù)畸變的發(fā)射系統(tǒng)

　　這一思想的核心,，就是把不隨摩爾定律變化的射頻功耗等轉(zhuǎn)化為跟著摩爾定律走的數(shù)字計(jì)算功耗,，所謂Asmuchdigitalaspossible。

　　在各式各樣的努力下,，5G小基站變成了PokemonGo中小精靈般散落在人間,。于是新的問題就出現(xiàn)了，那么多小基站,，萬一被踩一腳掛了怎么辦,？況且其靈活性體現(xiàn)在其自由方便可配置上，如果動(dòng)不動(dòng)就要打電話給運(yùn)營商派輛車過來,，是否還合適呢,？

　　答案顯然是否定的。

　　最后,，我們要來介紹小基站實(shí)現(xiàn)中的另一個(gè)機(jī)制——自組網(wǎng)（SelfOrganizingNetwork,，SON）。為了更好,、更方便地對(duì)具有靈活性的小基站群進(jìn)行配置,、優(yōu)化和修復(fù)，自適應(yīng)的組網(wǎng)技術(shù)將取代大基站中繁雜的介入成本,。

　　有關(guān)調(diào)查指出,，在5G應(yīng)用場(chǎng)景中，50%以上的通信資源被1%的終端占用，而這1%往往在大城市的中心地帶和商業(yè)區(qū),。這些地區(qū)的實(shí)際通信場(chǎng)景復(fù)雜,，需要可配置度高的網(wǎng)絡(luò)。更有甚者,，這些區(qū)域的物聯(lián)網(wǎng)也比較豐富,。在種種情況交疊下，SON可以被看作是5G通信與物聯(lián)網(wǎng)通信的的橋梁,，為這樣的區(qū)域提供更有效的組網(wǎng)通信系統(tǒng),。

　　如果有服務(wù)導(dǎo)向的自組網(wǎng)成為可能，那么未來的小基站的實(shí)際運(yùn)營權(quán)可能從移動(dòng)運(yùn)營商轉(zhuǎn)移到部分轉(zhuǎn)換器實(shí)體商家和其他小企業(yè)運(yùn)營單位手中,。未來的“網(wǎng)管”不僅管著交換機(jī),、無線網(wǎng)，還要管都市移動(dòng)通信,。

　　由于社會(huì)和通信等一系列的原因,，未來小基站會(huì)逐漸成為5G通信中不同于大基站的重要增長點(diǎn)，特別在城市CBD區(qū)域,。毫米波將導(dǎo)致小基站的偽裝更加讓人難以分辨,，與此同時(shí)，各種數(shù)字化的校準(zhǔn)方法也實(shí)現(xiàn)了大基站到小基站的低功耗轉(zhuǎn)變,。同時(shí),，自組網(wǎng)技術(shù)可能令5G的商業(yè)模式出現(xiàn)重大變革。