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今天，我们接着之前的话题，聊聊3D波束成形 （3D Beamforming），大规模多入多出（massive MIMO）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。 我们可以这样简单概括，如果说大规模多入多出是5G外在肉体，那么波束成形就是5G的灵魂。两者相辅相成，缺一不可。甚至可以说，大规模MIMO就是大量天线的波束成形。 2012 年，在土耳其举行的移动计算与网络大会(MobiCom’12)上公开报道 了世界上第一款真正实现的多天线多用户波束成形系统——Argos。 现在基站是以广播的形式发送信号，而不是仅仅发向特定的接收方。 当基站塔台向设备发送信号时，是将这个信号向一定的区域范围进行广播，从而会对这个区域范围内的其他设备造成干扰。 波束成形通过跟踪信号在空间内的传输路径使得信号只在需要的时候进行发送，而且仅仅发往目标设备。 这里好比你山的这边，他在山的另一个头，你大声喊对方，在附近的人都会听到你的叫喊。而波束成形就好像一条专线，你的喊声只会让对方知道，其他都听不到。 再打个比分，传统的单天线通信就像电灯泡，照亮整个房间。而波速赋形就像手电筒，光亮只汇集到目标位置。并且，还可以根据目标的数目来构造手电筒的数目。 大规模多输入多输出技术的引入不仅将增加基站上天线的数量，而且还会将设备上天线的数量增加到4~16个，甚至更多。 进入5G时代后，随着天线阵列从一维扩展到二维，波束赋形也发展成了立体多面手，能够同时控制天线方向图在水平方向和垂直方向的形状，演进为3D波束赋形(3D Beamforming)。 3D波束赋形使基站针对用户在空间的不同分布,将信号更加精准地指向目标用户。 增加天线数量是波束成形的关键，提高了空间追踪的精确性和先进性，通过增加天线使得设备可以连接到附近信号最好的基站进行视距通信。借助于波束成形技术的空间感知能力，还可以让信号通过若干障碍物的接力反射到达目的地。 高通研究院展示了毫米波技术、大规模多输入多输出技术、波束成形技术如何协同工作。 高通研究中心采用了一个已有的解决方案，在此基础上引入了自适应波束成形，收发毫米波需要使用甚高增益天线，可以看到这里有很多很多天线，用户设备（UE）上可以配置有4~8个、甚至16个天线阵列，这些天线在用户设备（UE）上围成一圈。 画面中的基站可以配置有128根、256根，甚至更多的天线。
波束成形就是合理设置每根天线所发出的信号振幅和相位，从而这些天线共同作用将信号波束射向某个特定方向，这种设置必须是动态的，就像是舞台上的追光灯，表演者走到哪儿，追光灯发出的光就跟到哪儿。
在画面左下角，你可以看到这个圆球，圆球上显示的是UE从各个方向上所接收到的信号强弱，根据信号的到达角度。
根据经过哪个位置的反射所形成路径来判断最佳路径，从而利用波束成形算法实现UE和基站之间的通信。
采用波束成形+大规模多入多出（mMMO）的设计方案需要射频前端来进行射频传输，这对射频芯片体积提出很高的要求。将促进射频前端芯片需求增加，推动射频前端芯片市场成长。 射频芯片包括功率放大器（PA：Power Amplifier）、天线开关（Switch）、滤波器（Filter）、双工器（Duplexer和Diplexer）和低噪声放大器（LNA：Low Noise Amplifier）等。
从当前的市场格局来看，目前全球射频前端芯片产业拥有较为成熟的产业链，欧美IDM大厂技术领先，规模优势明显，台湾企业则在晶圆制造、封装测试等产业链中下游占据重要地位。 在终端功率放大器市场，形成了Qorvo、Skyworks和博通三足鼎立的局面，三家厂商合计占据了90%以上的市场份额。 Qorvo、Skyworks和博通都完成了PA、Switch、Duplexer、Filter全产品线布局，拥有专用的制造厂和封装厂。从三家厂商的财报数据来看，它们在移动通信射频前端市场的毛利率均高于40%，最高可以达到50%，净利率约30%，具有极强的盈利能力。 总体来看，根据Navian的预测，2019年仅用于移动通信终端的射频前端模块总市场规模就将达到212.1亿美元，年增长率约为15.4%。
不过，看似稳定的射频器件市场近来却暗流涌动，华为、高通、三星、英特尔和联发科都开始在这个市场发力，试图继续扩大各自在终端市场的影响力。也分别发布了自己的5G基带芯片，高通骁龙X50（未来的X55）、联发科M70、三星猎户座5100基带、Intel XMM 8160基带。
在今年年初，华为发布了号称世界最强的5G基带芯片巴龙5000以及世界最快的5G CPE Pro，速率可达3.2Gbps。巴龙5000基带是世界第一款单芯多模5G基带，7nm工艺，不仅支持5G SA独立及NSA费独立组网，还支持4G、3G、2G网络，是目前最强的5G基带，而高通的骁龙X50基带只支持5G，还是10nm工艺的。
所以，在5G时代不仅带给消费者更好体验，关键让整个产业链也会发生改变，从而带来新的商机，改变产业结构，带来新的机遇。 我们下次再聊聊大规模多入多出、波束成形的优点和适用场景。 我们已经聊了好几期5G，不少小伙伴跟华叔反映想体验5G，感受5G带来的快感，回复“5G”即可获得免费体验。 ▼最全的5G信息就在这里▼
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