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我们聊过5G由5项重要技术组成，昨天华叔讲过毫米波技术（MmWaves），今天接着话题聊聊大规模多输入多输出（massive MIMO）。 大规模多输入多输出（massive MIMO），MIMO的全称为multiple input multiple output，通常被简称为mMMO。 多入多出(MIMO)并不是一项新生的技术，这技术由来已久，早在1908年马可尼就提出用它来抗衰落。在20世纪70年代有人提出将多入多出技术用于通信系统，但是对无线移动通信系统多入多出技术产生巨大推动的奠基工作则是上世纪90年代由AT&TBell实验室的学者完成的。 当在特定区域有大量设备需要连网时就要用到这项技术，此技术用于基站，当前的多入多出算是小规模，大规模多入多出是对小规模的扩展，将单个基站的天线数量增加到数百个。 爱立信新的天线阵列系统早在2017年已经开始出货，每个天线阵列系统包括64根天线。 华为、中兴，甚至Facebook等科技公司已经成功延时了自己的天线阵列系统，这些天线阵列系统包括96到128根天线。 在5G时代，天线可以拥有256个天线头，远远多于4G时代MIMO的16个天线头。这就大大提升了单位网络面积能够支撑的设备容量。 天线阵列形态大致分为两类:规则形态和不规则形态。规则形态包括面状天 线，筒状天线，球状天线等。 不规则天线阵列形态包括从规则形态阵列中，按照 某种规则抽取的部分阵子构成的天线阵列以及天线阵子在两维或者三维空间任 意摆放的阵列两种形式。
2014 年 11 月，中心通讯联合中国移动完成了基于时分双工长期演进(TD- LTE 3D)的大规模 MIMO 基站的预商用测试。该测试由中国移动研究院发起和 组织，采用中兴通讯最新研制的 64 端口 128 天线 3D/大规模 MIMO 的基带射频 一体化外形基站。 2015 年 1 月，中兴通讯又完成了首例外场多流、多用户测试。实测表明多 流、多用户在同一时间段、同样的频点同时传输数据，而几乎互相不发生干扰。无论在室外视距环境下，还是在室内散射环境下，都可以观察到这样的空分效果。测试标志着大规模 MIMO 理论正确，并已经接近商用，向 5G 迈出坚实的一步。 华为 64 天线系统可空间复用 24 个用户，同时支持 24 流传输。与相同天线 配置下的 LTE 单用户单流相比，可获得 10 倍的频谱效率和吞吐量增益， 在 100MHz 带宽下，系统吞吐量可达 3.669Gbps。 华为在今年MWC（世界移动通信大会）上发布了业界最强配置的1+1天线，包括业界首款30端口天线，业界尺寸最小FDD 4T4R+TDD 8T8R融合天线，以及业界首款全集成超宽频多扇区天线，满足不同场景下一根无源天线支持所有频段配置最大化的诉求，简化5G站点，预留5G Massive MIMO部署空间。 创新架构，减少尺寸：多层阵列插花设计，使FDD/TDD融合天线比传统架构尺寸减少约50%；紧凑型Side by Side阵列架构，比业界同类架构宽度少10%以上，实现小尺寸高增益； 前沿工艺，提升性能和可靠性：AirMAX馈电网络(Feeding Network)技术，提升辐射效率18%，并极大提升了天线的可靠性和生产效率。 基础技术研究,使能天线持续演进：被NGMN选定为5G早期部署应用的MQ4/MQ5集束接头,使能10频以上5G天线开发,大大简化了天线的安装维护；天线罩新材料GFRPP,相比传统玻璃钢轻40%，控制多频天线重量在50公斤以内，避免天线吊装以节省安装时间和成本。
华为通过强大的技术研发能力，拿下了5G主导，3G是由欧洲主导，4G为美国主导，到了5G由中国主导了，向3GPP提供了8700多份核心技术文稿，占总数的32%，而由中国牵头的5G标准化项目占到总项目40%。 截止目前华为在全球范围内已经签署了50份5G商用合同，并发货了15万个5G模板，而这些订单都是来自于海外市场。另外，爱立信22份、诺基亚42份，华为在5G领域的造诣已经瑶瑶领先诺基亚和爱立信。 另外，客观来说，华为虽然暂时在5G行业中领跑，但技术不是永恒的，需要不多发展革新，通过大量投入人力物力，不断研发打造新技术 才能保持领导地位。
而通过大规模多入多出技术，预计到2020年，一般每个用户将拥有6~8台连网设备，其中3台式随身携带的，将每个用户需要连网的设备数量 乘以 城市中的人口总数，就可以知道有非常多的设备需要连网，因此大规模多入多出必不可少，部署了大规模多入多出后，每平方公里范围内能连接到网络上的设备将超过1百万台，从而可以为城市枢纽、体育馆等人群密集区域提供高质量的连接。
大规模多入多出的主要问题是天线过于密集会导致信号波相交并相互干扰，干扰会导致数据出错甚至彻底被毁坏。为解决这些问题，波束成形和小基站这两种技术就应运而生，它们对解决毫米波和大规模多入多出存在的问题至关重要。 我们下期说一下波束成形技术（3D Beamforming）
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