massive mimo，也叫 3d mimo，是 5g 无线传输中的关键技术之一。其核心的宗旨就是通过大规模的天线阵列来实现 通信中更高的频谱效率、更大的覆盖范围以及更低的每比特成本。我们首先来介绍一下基站天线是什么：
一、基站天线——移动通信关键构成
在蜂窝移动通信系统中，基站天线的作用就是在基站和服务区内各移动站之间建立无线电传输线路，基站天线在移动通信中扮演着“上传下达”的重要角色，直接关系到移动通信网络的覆盖范围和服务质量。基站天线的建设是通信运营商投资的重要部分，基站天线作为移动通信网络中基站最为关键的设备，其发展与移动通信技术的发展密切相关。
基站天线按照辐射方向图来区分可分为全向天线和定向天线，全向天线一般用于移动用户密度较低的市郊、农村等地区；而在用户密度高的城市地区，通常分裂为更小的扇形小区，每个扇区采取定向天线。从 2g 到 4g，移动基站天线经历了全向天线、定向单极化天线、定向双极化天线、电调单极化天线、电调双极化天线、双频电调双极化到多频双极化天线，以及 mimo 天线、有源天线等过程。
参考观研天下发布《》
二、massive mimo：大规模阵列天线是什么
我们知道基站天线的发展历程是由单通道到多通道，随着无线通信系统容量需求的提升，为了获取更高的通信容量和覆盖增益，基站天线的通道数量也逐渐提升。最开始基站天线采用的是 siso（single-input single-output）单输入单输出系统，siso 系统一次只能发送和接收一个空间流。之后的 mimo(multiple-input multiple-output)技术指在发射端和接收端分别使用多个发射天线和接收天线，使信号通过发射端与接收端的多个天线传送和接收，从而改善通信质量。
在不增加频谱资源和天线发射功率的前提下，信道容量可以随着天线数量的增大而线性增大。使用 massive mimo 应用场景下，将通过布局大规模天线阵列实现信号多发多收，充分利用空间资源，成倍的提高系统信道容量，同时提升无线信号的覆盖范围。
一、基站天线——移动通信关键构成
在蜂窝移动通信系统中，基站天线的作用就是在基站和服务区内各移动站之间建立无线电传输线路，基站天线在移动通信中扮演着“上传下达”的重要角色，直接关系到移动通信网络的覆盖范围和服务质量。基站天线的建设是通信运营商投资的重要部分，基站天线作为移动通信网络中基站最为关键的设备，其发展与移动通信技术的发展密切相关。
图表：基站在传输网络作用示意图
参考观研天下发布《》
图表：基站天线演化进程
我们知道基站天线的发展历程是由单通道到多通道，随着无线通信系统容量需求的提升，为了获取更高的通信容量和覆盖增益，基站天线的通道数量也逐渐提升。最开始基站天线采用的是 siso（single-input single-output）单输入单输出系统，siso 系统一次只能发送和接收一个空间流。之后的 mimo(multiple-input multiple-output)技术指在发射端和接收端分别使用多个发射天线和接收天线，使信号通过发射端与接收端的多个天线传送和接收，从而改善通信质量。
图表：多收多发天线图示
在不增加频谱资源和天线发射功率的前提下，信道容量可以随着天线数量的增大而线性增大。使用 massive mimo 应用场景下，将通过布局大规模天线阵列实现信号多发多收，充分利用空间资源，成倍的提高系统信道容量，同时提升无线信号的覆盖范围。
图表：massive mimo 带来的好处：提升速率、可靠性和能效
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