（文章來源：EEWORLD）

當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)和智能設備數(shù)量的增加，有限的頻譜帶寬需要服務更多的終端，導致每個終端的服務質(zhì)量嚴重下降。為了解決頻譜資源有限的問題，一個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，目前有很多運營商或者設備供應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，是個非常豐富的頻段資源，在這個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，在實際通信中傳輸損耗特別嚴重，空氣中的水蒸氣等都會導致其產(chǎn)生嚴重的衰落，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、樹葉等都會導致信號的阻斷，所以目前毫米波多用在基站與基站之間、雷達、衛(wèi)星等的傳輸上(基站架設在高出，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技術結(jié)合，來加強信號強度，或與small cell技術結(jié)合，來加強信號傳播的距離。5G的實現(xiàn)必然是要在基礎設施的建設上發(fā)生一些改變，既要兼容以往的系統(tǒng)也要提供更強的服務。Small cell的部署是提高頻譜利用率、加強用戶服務質(zhì)量的關鍵技術之一。

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施上，服務小范圍內(nèi)的用戶，如上圖所示。由于Small cell的服務范圍較小，所以不同的Small cell之間、以及Small cell與宏蜂窩之間便可以復用相同的頻譜資源，與傳統(tǒng)的宏蜂窩形成一種異構結(jié)構，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，加強信號強度和覆蓋范圍，同時也能增加系統(tǒng)服務的終端個數(shù)。

大規(guī)模MIMO是5G關鍵技術中非常有潛力的一個，相比4G系統(tǒng)中采用8根(或更少)發(fā)送天線，大規(guī)模MIMO將在同一個天線陣列上部署上百根天線，將天線陣列增益提升到一個新高度!大規(guī)模MIMO尚未在實際中部署和應用，目前都是在實驗室或者一些特定環(huán)境下進行測試，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/預編碼技術是與多天線系統(tǒng)密不可分的。波束成形技術可以使發(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。波束成形技術是大規(guī)模MIMO系統(tǒng)中不可或缺的一部分。
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