目前為止，5G的主要有兩大關鍵技術，他們是大規模天線技術和非正交多址接入技術。大規模天線技術如何定義，如何發展即涉及到未來5G通訊基站應用什麼樣的基站天線。

5G無線的技術路線演進如下圖：

5G的產生是為了解決三個主要問題：容量不足、能耗高，提升使用者體驗。5G的目的就是為了實現無線網路廣域覆蓋、熱點覆蓋、低功耗大連線，低時延高可靠性。

談到5G通訊需要使用什麼樣的基站天線，就必須談到5G的關鍵技術，大規模天線技術。

一、大規模天線技術（massive MIMO，massive Multiple-Input Multiple-Output）

技術原理

當基站側天線數遠大於使用者天線數時，基站到各個使用者的通道將趨於正交。

使用者間干擾將趨於消失，而巨大的陣列增益將能夠有效地提升每個使用者的信噪比，從而能夠在相同的時頻資源共同排程更多使用者。

2.技術方案

面向異構和密集組網的massive MIMO（多輸入多輸出）網路構架與組網方案，Massive MIMO物理層關鍵技術，大規模有源陣列天線技術和大規模天線與高頻段的結合。

3. 功能和優勢

能多維度（空域、時域、頻域、極化域）提升頻譜利用率和能量利用率；透過空間複用技術和擬製干擾技術，進一步提高系統容量。

若基站配置400根天線，在20MHz頻寬的同頻複用TDD系統中，每小區用MU-MIMO（Multi-User Multiple-Input Multiple-Output，多使用者多入多出技術）方式服務42個使用者時，即使小區間無協作，且接收/傳送只採用簡單的MRC/MRT（最大比傳輸/最大比合並）時，每個小區的平均容量也可高達1800Mbps，這個小區的容量可謂很高。

4. 應用場景

城區宏覆蓋、高層建築、室內外熱點、郊區、無線回傳鏈路。

二、MIMO技術的演進

在4G-LTE中 MIMO是關鍵的技術，在5G的發展中，MIMO技術的也有了進一步的演進。

4G：3GPP LTE最初標準支援SISO，2×2MIMO，4×4MIMO。下行峰值速率100Mb/s。最多支援8×8MIMO，下行峰值速率1Gb/s。

在5G基站使用大規模天線陣列數量可達到幾十甚至上百根天線。

上圖中，什麼叫C-RAN？

就是Centralized RAN，中文意思是集中化無線接入。

基站是由三部分組成：天線，RRU（射頻拉遠單元）和BBU（基帶處理單元）。在C-RAN中基站還是採取BBU和RRU分離的方案，但是RRU無限接近於天線，這樣大大減少了透過饋線（天線與RRU的連線）的衰減；同時BBU遷移並集中於中心機房，形成BBU基帶池；而中心機房與RRU透過前傳網路連線。這樣非常有利於小區間協同工作。

5G將採用分散式MIMO天線技術，即由密集站點、MIMO、C-RAN組成。

三、大規模天線技術優勢

使系統容量和能量效率大幅度提升；上行和下行發射能量都將減少 ；使用者間通道正交，干擾和噪聲將被消除 ；通道的統計特性趨於穩定。

基於以上優勢，大規模天線被公認為5G關鍵技術之一。

四、大規模天線技術的設計挑戰

為了設計大規模天線，同時也會面臨許多的挑戰，如發射機和接收機的設計複雜度會升高，通道狀態資訊獲取的導頻汙染問題以及天線單元、陣列的高能耗問題。這些都是5G移動通訊系統應該考慮的問題。

未來5G網路將向性能更優質、功能更靈活、運營更智慧、網路更友好的方向發展。 5G的網路應用架構如下：

無線通訊裝置中的射頻部分包括射頻前端和天線，射頻前端包括髮射通道和接收通道。無線裝置中的射頻部分在無線通訊中扮演著兩個重要的角色，在發射訊號的過程中扮演著將二進位制訊號轉換成高頻率的無線電磁波訊號，在接收訊號的過程中將收到的電磁波訊號轉換成二進位制數字訊號。

由此可見，天線的地位也是很重要的。目前在5G上投資研發生產天線的廠家有安費諾、Molex、Pulse和泰科等廠家，如下圖：

由於5G的通訊基站還在研發當中，眾多廠家也根據5G的技術標準研發生產5G通訊系統配套的天線，大規模 MIMO 技術帶來了天線新的需求。待5G商用之時，即是天線上市使用之時。

現在 4G 手機天線多為MIMO2×2。5G 至少為 MIMO4 ×4，移動終端採用 8 根或 16 根天線或將成為標配，有時甚至可能採用更多，比現有主流基於MIMO 2x2 技術的天線配置增加數倍；同時基站天線也多達 128 或者 256 根天線，天線行業即將迎來快速增長階段。

未來5G在業務應用上也有很廣闊的前景，例如最近比較熱門的物聯網的應用，待5G商用之時，物聯網方面的智慧家居、智慧農業、環境監測、智慧交通、智慧電網等方面也都會伴著5G的發展有巨大的發展潛力和空間，使用者的體驗度也會有質的提高。

5G的指標中要求達到20Gbps的峰值速率，0.1—1Gbps的使用者體驗速率，空口速率需要提高，目前的天線已經不能滿足這些要求。

基站天線經歷了全向天線，定向單極化天線，定向雙極化天線，電調單極化天線，電調雙極化天線，雙頻電調雙極化天線，到雙頻雙極化天線，以及MIMO天線，有源天線等過程。未來5G，天線將變得越來越複雜，將會更智慧化，小型化；目前5G的天線是大規模天線陣列，擁有192個天線陣子，可以實現波束賦形，使訊號更加集中。

應邀回答本行業問題。

5G通訊，有多家不同的運營商，使用了不同的頻段，也有不同區域不同的流量需求，所以天線也是非常複雜的。

5G天線的選型，第一個需要看運營商使用的5G頻段。

現在中國的四大運營商，已經明確的使用的5G頻段，包括中國移動的2.6Ghz和4.9Ghz，中國電信和中國聯通使用的3.5Ghz，以及中國廣電使用的700Mhz和4.9Ghz。

另外，還有可能未來將會使用部署5G的毫米波頻段，以及電信和聯通準備使用的2100Mhz(或許還有1800Mhz)。

針對不同的頻段，也有相應的天線選擇，比如2.6Ghz天線、3.5Ghz天線、4.9Ghz天線、700Mhz天線，以及相容某幾個頻段的天線。

現在運營商部署，需要考慮Massive MIMO。

Massive MIMO是部署5G比較關鍵的技術，為了實現這個技術，對於天線廠家提出了更高的要求。

針對不同的需求，現在天線廠家有64T64R、32T32R、16T16R、8T8R等多種天線選型，可以個不同流量需求的場景使用。

不同的天線需求，也對應不同的天線陣子數量，比如64/128/192/256等。

現在運營商比較主流的天線配置是192陣子的64T64R和32T32R。

現在三大運營商的天線配置，在城市中心區域，大多是部署了192陣子的64T64R AAU。

在郊區相對流量要求小的區域，部署了192陣子的32T32R AAU。

另外，在流量需求更小的需求，還將部署8T8R/16T16R等不同的配置。

另外現在還有4+4+16寬頻多埠混合基束基站天線，可以支援電信聯通的800M/900M+1800/2100M+3.5GNR，實現4、5G融合組網。

700Mhz主要是使用4埠天線，這個頻段無線頻率過低，無法支援Massive MIMO。

此外，還有廠家研究出來了支援2.6G/3.5G雙模的大規模天線陣，以實現電信、聯通、移動的共站共天線共享5G。

總而言之，5G現在還處於初級階段，現在天線廠家也在針對5G進行研發，未來會有更多不同型別的天線問世並被實際部署，不同的需求將會部署不同的天線。