Massive MIMO（简称作M-MIMO或者MM），作为5G的核心技术，是承载在AAU之上的，而AAU内部的天线阵列，则是实现Massive MIMO的最重要的载体。
本期，蜉蝣君将介绍其中的几个基本概念：振子，天线，通道，流，MU-MIMO，SU-MIMO，及其之间的关联。
1、什么是振子？
天线最基本的作用是进行能量传播方式的转换。对于基站发射的信号来说，天线把发射机的高频振荡电流转换为可以在自由空间传播的电磁波。
天线往外发射电磁波是通过内部的振子来完成的。单个振子的能力有限，发射方向也难以集中，因此天线一般是由多个振子叠加而成。
2、振子怎样组成天线/天线阵列？
对于5G AAU来说，由于广泛采用了M-MIMO技术，其内部集成的天线采用的振子数量更多，多个振子整整齐齐地排列着，严阵以待，因此也称作天线阵列。对于Sub6G频段的AAU来说，业界一般采用192个振子。
以下图的M-MIMO天线振子排布图为例，水平方向共12行，垂直方向有8列振子，再加上±45°双极化，一共就有12x8x2=192个振子。
每三个振子为一组，称为一副天线，因此该M-MIMO AAU共有192/3=64个天线。如果每6个振子组成一个天线的话，该AAU就有192/6=32个天线。
既然如此，那为什么不都做64天线呢？这就要涉及到通道数和成本相关的考量了。
3、什么是通道？
天线数再多，也是无源器件，没法直接发射信号。
因此，AAU需要将这些天线跟其内部的射频链路相连，最终就形成了64或者32个可发射信号的通道。
显而易见，天线数和通道数越多，AAU内部的功放数也就越多，对基带资源的消耗也会越大，设备的成本也就越高。
因此，64天线的设备主要用于密集城区，在普通城区和郊区使用32天线就可以满足需求了。
对于更为偏远的地区，对容量的要求不高，主要解决覆盖问题，这时甚至连Massive MIMO都不用了，直接上8端口RRU接上天线就行。
4、AAU内部采用了这么多振子、天线和通道，到底天线增益如何呢？
下面我们分为通道增益，波束赋形增益，以及业务增益这三个方面来说。
上面已经说过，单个通道一般是由3个或者6个振子组成的，这些振子产生的合成增益，就叫做通道增益。
波束赋形增益也叫阵列增益，通道数越多，波束赋形能力也就越强，增益相应的也就越大。其算法为：阵列增益=10Log（通道数/2）,之所以除以二，是因为这些通道的极化方向是不同的，一半+45°极化，另一半-45°极化，而极化是不能产生增益叠加的，因此只能按一半的通道数来算。
业务增益其实就是天线整体的最大增益，由通道增益和波束赋形增益相加得出。
一般来说，Massive MIMO的业务增益比普通天线要高3dB左右。下文将说到的由多发射通道，以及波束赋形带来的多用户多流传输能力，是M-MIMO的核心竞争力所在。
5、多用户及空分流数
多用户的空分流，直观来说，是在空间中给不同的用户使用不同波束来发送不同的数据流。
举例来说，如果基站支持16流，就是基站能使用相同的资源，在空间中发送16路不同的数据。这16路数据可以分给8个用户，每个用户两流（也就是2x2 MIMO），也可以分给16个用户，每个用户只有一流。这样一来，虽然每用户体验的速率差别较大，但整个小区的吞吐量是可以达到峰值的。
目前主流的5G手机能支持4天线接收，因此可以和基站形成最多4条独立的传播路径，也就是对于单个手机来说，SU-MIMO最多可支持4流传输。
5G AAU可以同时实现MU-MIMO和SU-MIMO这两种方式，最大化整个小区的流量。
好了，本期的内容就到这里，希望对大家有所帮助。
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