（文章來源：EEWORLD）

當(dāng)前無線通信使用的大多是6 GHz以下頻段，然而隨著用戶數(shù)和智能設(shè)備數(shù)量的增加，有限的頻譜帶寬需要服務(wù)更多的終端，導(dǎo)致每個(gè)終端的服務(wù)質(zhì)量嚴(yán)重下降。為了解決頻譜資源有限的問題，一個(gè)可行的方法便是開發(fā)新的通信頻段，拓展通信帶寬。正因如此，目前有很多運(yùn)營商或者設(shè)備供應(yīng)商在開展毫米波頻段通信的測試。

毫米波頻段是指30-300 GHz的頻段，相對比原來的6 GHz以下頻段，是個(gè)非常豐富的頻段資源，在這個(gè)頻段上無線電波的波長在1-10 mm之間。由于毫米波波長較短，在實(shí)際通信中傳輸損耗特別嚴(yán)重，空氣中的水蒸氣等都會(huì)導(dǎo)致其產(chǎn)生嚴(yán)重的衰落，并且以直射波的形式傳輸，是一種典型的視距傳輸方式，穿透能力極差，墻體、樹葉等都會(huì)導(dǎo)致信號的阻斷，所以目前毫米波多用在基站與基站之間、雷達(dá)、衛(wèi)星等的傳輸上(基站架設(shè)在高出，彼此之間通常沒有建筑物的阻擋)。

因毫米波頻段具有高衰落特性，所以可以與大規(guī)模MIMO技術(shù)結(jié)合，來加強(qiáng)信號強(qiáng)度，或與small cell技術(shù)結(jié)合，來加強(qiáng)信號傳播的距離。5G的實(shí)現(xiàn)必然是要在基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)上發(fā)生一些改變，既要兼容以往的系統(tǒng)也要提供更強(qiáng)的服務(wù)。Small cell的部署是提高頻譜利用率、加強(qiáng)用戶服務(wù)質(zhì)量的關(guān)鍵技術(shù)之一。

Small cell不同與傳統(tǒng)的宏基站，它只需要較低的發(fā)射功率，可以較容易地部署在路燈等其他設(shè)施上，服務(wù)小范圍內(nèi)的用戶，如上圖所示。由于Small cell的服務(wù)范圍較小，所以不同的Small cell之間、以及Small cell與宏蜂窩之間便可以復(fù)用相同的頻譜資源，與傳統(tǒng)的宏蜂窩形成一種異構(gòu)結(jié)構(gòu)，極大地提升系統(tǒng)頻譜利用率。此外，Small cell可以起到中繼的效果，加強(qiáng)信號強(qiáng)度和覆蓋范圍，同時(shí)也能增加系統(tǒng)服務(wù)的終端個(gè)數(shù)。

大規(guī)模MIMO是5G關(guān)鍵技術(shù)中非常有潛力的一個(gè)，相比4G系統(tǒng)中采用8根(或更少)發(fā)送天線，大規(guī)模MIMO將在同一個(gè)天線陣列上部署上百根天線，將天線陣列增益提升到一個(gè)新高度!大規(guī)模MIMO尚未在實(shí)際中部署和應(yīng)用，目前都是在實(shí)驗(yàn)室或者一些特定環(huán)境下進(jìn)行測試，但通過已有的測試結(jié)果可以看到：大規(guī)模MIMO只需要采用簡單的線性預(yù)編碼處理(如MRT、ZF)便可以提供極高的下行傳輸速率。

波束成形/預(yù)編碼技術(shù)是與多天線系統(tǒng)密不可分的。波束成形技術(shù)可以使發(fā)送的信號具有一定的指向性，避免對周圍用戶的干擾，同時(shí)提升指定用戶的接收信號功率。隨著大規(guī)模MIMO系統(tǒng)天線數(shù)目的增加，系統(tǒng)可以服務(wù)更多的終端用戶，如何避免信號發(fā)送過程中產(chǎn)生的用戶干擾是重要問題。波束成形技術(shù)是大規(guī)模MIMO系統(tǒng)中不可或缺的一部分。
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