小基站技術
小基站主要專注熱點區域的容量吸收和弱覆蓋區的信號增強,信號覆蓋范圍從十幾米到幾百米。小基站在在3G時代就已開始應用,以家庭基站是作為3G網絡室內覆蓋和業務分流的重要方案。
在2G時代,由于宏基站覆蓋范圍較廣,室內主要采用室分系統為主,小基站應用場景相對有限。在3G時代,由于仍然以采取宏基站覆蓋為主,加上3G時代過度至4G時代迅速,所以小基站應用并不多。在4G時代,業務以移動業務和數據為主,并在解決接入速率和吞吐量等技術大幅提升,因此小基站發展也有限。
等到了5G時代,小基站必須提供更大容量和多個服務頻段、輸出功率和載波,同時還要保持當前尺寸、功率,這樣才能滿足5G網絡的連接數密度、毫秒級的端到端時延等技術和服務需求,因此,同大規模MIMO和毫米波對天線的需求類似,只是小基站還要滿足對功率的需求。
波束成形
在大規模MIMO中其實已經有提到波束成形的概念,顧名思義,波束成形用于將無線電波定向到目標。這種方式使特定角度的信號受到結構干涉,而其他信號則受到相消干涉,以此來提高信號質量和數據傳輸速度。
而實現波束成形,則可以使用相控陣天線技術。
相控陣原本是用于雷達的技術,它是從陣列天線發展起來的,主要依靠相位變化實現天線波束指向在空間的移動或掃描,亦稱電子掃描陣列(ESA)天線。天線單元可以是單個的波導喇叭天線、偶極子天線、貼片天線等。
相控陣天線在雷達上的應用已經很成熟,5G只需拿現成的天線過來用即可,唯一要解決的的問題就是成本以及散熱。
寫在最后
5G的一些其他技術,諸如非正交多址接入(NOMA)、信道編碼(極化碼、LDPC)與天線的關聯較小,筆者在此便不多贅述。
總體看來,5G天線朝著小型化、陣列化、感知化、定制化等方向發展,成本也是5G天線密切關注的點,5G天線未來會以何種形式展現在我們面前,就看天線廠商們怎么“大顯神通”吧。