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5G(NR)无线系统中毫米波(mmWaves)的高传播损耗特性，加上用户(UE)高带宽需求，波束斌形和MIMO除提高频谱效率外，还可以提供具有成效显著的可靠覆盖。 波束斌形 波束斌形(如下图所示)是应用多个辐射元件以相同的波长和相位传输信号，它们结合起来创建具有更长、更有针对性数据流的单个天线，该流是通过在特定方向上增强波而形成的。构成天线的辐射元件越多，波束越窄。主波束越集中，旁瓣越弱。
基带处理器的数字波束斌形也是目前最常用技术，其在射频域中的模拟波束斌形可以提供天线增益，从而减轻5G毫米波的有损特性。 波束转向和波束切换 波束控制是通过改变所有辐射元件上输入信号的相位来实现的。相移允许信号以特定接收器为目标。天线可以使用具有共同频率的辐射元件来将单个波束引导到特定方向。不同频率的波束也可以转向不同的方向，为不同的用户服务。当终端端移动时(如图2所示)基站会动态计算信号发送的方向，从而有效地跟踪用户。如果波束无法跟踪用户，终端将会切换到不同的波束。
图 2：光束转向和光束切换 在5G系统中基站必须比前几代移动基础设施更靠近用户，因此这种精细程度的跟踪成为可能。 大规模MIMO 多输入多输出(MIMO)天线长期以来一直是商用公共无线和Wi-Fi系统的一个特点，但5G需要大规模MIMO的应用。为了增加传输信号的弹性(信噪比/SNR)和信道容量，而不增加频谱使用可以在多个方向上同时控制一个公共频率。 MIMO系统的成功运行需要实现强大的数字信号处理器和具有大量信号干扰或“空间分集”的环境；这是发射机和接收机之间丰富多样的信号路径。
图 3：多输入多输出 (MIMO) l如图3所示，当信号从不同的障碍物反弹时，到达时间的多样性形成了多个时分双工(TDD)信道，可以为重复信号提供路径冗余或通过传输调制数据的不同部分来增加信道容量。最初在1980年代构思，经典多用户MU-MIMO和大规模MIMO之间存在一些差异，但从根本上说，它仍然采用大量天线和支持大量用户。MIMO的程度由发射器的数量和接收器的数量来表示，即4x4。
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