最近訂閱號發(fā)布的內容主要跟隨熱點,，想到哪兒寫到哪兒,，比較隨性，差點都把《給忙碌者的5G基礎知識課》系列文章才寫到第五期給忘了,。,。

今天繼續(xù)回歸正題，給大家講講5G核心技術中的核心--Massive MIMO,。

從2G-5G,，每一代移動通信的組網架構、編碼方式,、調制方式,、復用方式等等都出現了天差地別的變化。然而,，甭管多牛X的移動通信制式,，如果想把無線電信號發(fā)射過去，都離不開一個現在在大街小巷都能看到的東西--天線,。

而且,，從2G到5G，天線的外型幾乎沒有發(fā)生什么變化,，都是一塊白色的大板子,，下面捅了一堆線。對于非通信行業(yè)從業(yè)者來說,，可能在日常生活中并沒有關注到天線的存在,，但相信如果你是通信從業(yè)者，尤其是運營商網絡部門的“運維狗”的話,，走到哪兒,，都會下意識的瞧瞧：天線安哪兒了？

除了上面圖片中這種普通形態(tài)天線外,，由于很多不明真相的群眾堅決抵制運營商建設基站影響自己的智商,，因此為了避免不必要的糾紛，機智的天線廠家,，也生產了很多“美化天線”,，說白了就是外型讓你根本看不出來是天線的天線。

你以為我是個空調外掛機？其實我是個天線,。

你以為我是個太陽能熱水器,？其實我也是個天線。

你以為我是個射燈,？其實我還是個天線,。

然而，不管天線的形態(tài)是怎樣的,，它的功能始終變化不大,，那就是：將從基站（經過RRU，下面會提）傳來的信號通過天線下面捅進來的一坨饋線在對應的頻段（給忙碌者的5G基礎知識課（一）——比黃金還貴的頻率）,，通過無線電波的形式發(fā)射到你的手機（叫做下行方向）,，或者從你的手機接收到無線電波，再傳輸給基站處理（叫做上行方向）,。

因此,，千萬不要把隨處可見的天線錯誤的叫做基站，因為它們其實是兩種完全不同的設備,，而所謂的基站設備一般都隱藏在天線附近的機房里,，普通用戶是無法看到的。

雖然說從2G到5G,，天線的形態(tài)看上去變化不大,，但是如果把天線的大白板拆開，你就會發(fā)現,，4G的天線相比2G,，內部構造可要復雜的多。

這是因為,，4G的天線相比2G,，集成進了更多的獨立的“小天線”，也就是收發(fā)單元,。標準的2G天線中,，一般僅集成進了2個獨立“小天線”，被稱為2T2R天線,，其中T就是Transmit的英文，而R就是Recieve的英文,，2T2R的意思就是2個獨立的收發(fā)天線（因為一個完整的小天線既要發(fā)射信號也要能接收信號）,。

而以中國移動所采用的TDD的4G制式為例，它采用的標準天線是8T8R,，也就是說4G天線具有8個獨立的收發(fā)單元,。

因此2G的天線下面只需要接2根獨立的饋線就可以了，而中國移動的4G天線則要接8根獨立的饋線（實際為9根，還有一根用來校準的）,。比如下圖天線下面密密麻麻的黑線,。

那么5G天線呢？5G天線相比4G,，一個天線面板里所集成的小天線數量達到了夸張的64個,！也就是64T64R！

下面展示的是將一個5G天線“解剖”后的畫面,，其中每一個小方塊就是一個獨立的收發(fā)模塊,，會數數的可以自己數一下，剛好為64塊,。

那么是不是說5G的天線下面要接64根饋線呢,？如果真這樣，那么每個5G天線下面估計都像下圖一樣了,。

為了避免出現上圖的慘劇,，5G天線干脆把這64根饋線下面連接的設備--RRU，集成在了天線內部,。

RRU（Remote Radio Unit,，射頻拉遠單元）本來是用來將基站傳輸的信號拉遠傳輸到天線的（就是天線下面像暖氣片似的東西），這樣就使得基站可以和天線相隔離一段距離,，不至于將沉重的基站設備也掛在鐵塔上和天線捆在一起（想象下鐵塔上掛一堆服務器的樣子）,。

而5G天線為了解決RRU和天線之間必須接64根這一大大大坨線纜的缺點，非常雞賊的把RRU和天線做到了一起,。

而這種將天線與RRU合體的設備,，在5G網絡中既不叫天線，也不叫RRU了,，而叫做AAU(Active Antenna Unit,，有源天線單元)。其中的有源,，是指因為將RRU這種“有源”設備集成到了本來“無源”的天線中,，使得天線變成了“有源”的天線。

而“源”就是電源,，RRU是要供電才能使用的,，而天線不需要,。

隨著移動通信制式的升級,，天線里面集成的獨立收發(fā)單元是越塞越多。笨法想也知道,，天線越多肯定是越好的,，那么好處到底在哪里呢,？

對于能同時實現多個獨立收發(fā)通道的天線,，在通信術語里被稱為叫“MIMO”天線，讀作“買貓”天線,，MIMO是英文“Multiple-Input Multiple-Output”的縮寫,，也就是“多收多發(fā)”的意思，這個很好理解了,，就是一個能同時收發(fā)多路信號的天線,。

而這同時能收發(fā)多路信道的天線，在移動通信中,，可以產生不同的玩兒法：

1,、空間分集；

2,、空分復用,；

3、波束賦形,。

空間分集時,，多路通道發(fā)送的都是相同的數據。你要問了,，這有啥用,？好比是在比較嘈雜的環(huán)境，你的兩個小伙伴同時向你喊相同的話,，一個在你左邊一個在你右邊,，這樣你一字不落的聽清話的概率是不是大的多？所以分集的主要目的,，就是提高數據傳輸的準確度,。

而空分復用，則是多路通道發(fā)送不同的數據,。相當于你的兩個小伙伴,，分別在你的左邊和右邊，同時喊不同的話,，如果是比較安靜的環(huán)境,，估計你還是可以“耳聽二路”同時聽清兩面的話語，但是如果環(huán)境嘈雜,，那么最大的可能就是：誰的話你也沒聽清,。

而波束賦形，則是多組收發(fā)單元通過調整幅度和相位,，使得天線可以像探照燈一樣將無線電信號打出一個“波束”,，直接朝著用戶的手機的方位集中能量發(fā)射。好比你的小伙伴,，這次不用喊了，直接給你點對點打了個電話，不但能抵抗周圍的噪聲,，而且對周圍談話的人的影響也小了很多,。

總結來看，空間分集與波束賦形都更適合干擾比較大的無線環(huán)境,，可以保證數據傳輸的準確性,，而波束賦形不但自身抗干擾能力強，而且對周圍其他用戶的傳輸干擾還小,。

而空分復用,，則適合無線環(huán)境好干擾小的場景，可以實現傳輸速率的倍增,。但如果在無線環(huán)境差時硬要使用空分復用技術,，結果就是同時傳輸的兩路數據，哪一路手機接收下來都是錯誤的,，反而降低了傳輸速率,。

從4G到5G，MIMO天線的三大能力并未有任何改變,，但天線同時收發(fā)單元的N倍增長,，就是5G網絡速率與容量較4G爆發(fā)式增長的最最最核心的原因，沒有之一,。

而5G天線由于集成了太多的（用英語形容就是Massive,，太特么多了的意思）獨立收發(fā)單元，因此也被稱為Massive MIMO天線,，就像封面中能“萬箭齊發(fā)”的地空導彈一樣,，Massive MIMO天線通過自己逆天的同時多路數據傳輸能力，無疑成為了5G網絡的真-大殺器,。

有關Massive MIMO的更多細節(jié),，下次再說。

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