Massive MIMO（簡稱作M-MIMO或者MM），作為5G的核心技術，是承載在AAU之上的，而AAU內部的天線陣列，則是實現Massive MIMO的最重要的載體。
本期，蜉蝣君將介紹其中的幾個基本概念：振子，天線，通道，流，MU-MIMO，SU-MIMO，及其之間的關聯。
1、什麼是振子？
天線最基本的作用是進行能量傳播方式的轉換。對於基站發射的信號來説，天線把發射機的高頻振盪電流轉換為可以在自由空間傳播的電磁波。
天線往外發射電磁波是通過內部的振子來完成的。單個振子的能力有限，發射方向也難以集中，因此天線一般是由多個振子疊加而成。
2、振子怎樣組成天線/天線陣列？
對於5G AAU來説，由於廣泛採用了M-MIMO技術，其內部集成的天線採用的振子數量更多，多個振子整整齊齊地排列着，嚴陣以待，因此也稱作天線陣列。對於Sub6G頻段的AAU來説，業界一般採用192個振子。
以下圖的M-MIMO天線振子排布圖為例，水平方向共12行，垂直方向有8列振子，再加上±45°雙極化，一共就有12x8x2=192個振子。
每三個振子為一組，稱為一副天線，因此該M-MIMO AAU共有192/3=64個天線。如果每6個振子組成一個天線的話，該AAU就有192/6=32個天線。
既然如此，那為什麼不都做64天線呢？這就要涉及到通道數和成本相關的考量了。
3、什麼是通道？
天線數再多，也是無源器件，沒法直接發射信號。
因此，AAU需要將這些天線跟其內部的射頻鏈路相連，最終就形成了64或者32個可發射信號的通道。
顯而易見，天線數和通道數越多，AAU內部的功放數也就越多，對基帶資源的消耗也會越大，設備的成本也就越高。
因此，64天線的設備主要用於密集城區，在普通城區和郊區使用32天線就可以滿足需求了。
對於更為偏遠的地區，對容量的要求不高，主要解決覆蓋問題，這時甚至連Massive MIMO都不用了，直接上8端口RRU接上天線就行。
4、AAU內部採用了這麼多振子、天線和通道，到底天線增益如何呢？
下面我們分為通道增益，波束賦形增益，以及業務增益這三個方面來説。
上面已經説過，單個通道一般是由3個或者6個振子組成的，這些振子產生的合成增益，就叫做通道增益。
波束賦形增益也叫陣列增益，通道數越多，波束賦形能力也就越強，增益相應的也就越大。其算法為：陣列增益=10Log（通道數/2）,之所以除以二，是因為這些通道的極化方向是不同的，一半+45°極化，另一半-45°極化，而極化是不能產生增益疊加的，因此只能按一半的通道數來算。
業務增益其實就是天線整體的最大增益，由通道增益和波束賦形增益相加得出。
一般來説，Massive MIMO的業務增益比普通天線要高3dB左右。下文將説到的由多發射通道，以及波束賦形帶來的多用户多流傳輸能力，是M-MIMO的核心競爭力所在。
5、多用户及空分流數
多用户的空分流，直觀來説，是在空間中給不同的用户使用不同波束來發送不同的數據流。
舉例來説，如果基站支持16流，就是基站能使用相同的資源，在空間中發送16路不同的數據。這16路數據可以分給8個用户，每個用户兩流（也就是2x2 MIMO），也可以分給16個用户，每個用户只有一流。這樣一來，雖然每用户體驗的速率差別較大，但整個小區的吞吐量是可以達到峯值的。
目前主流的5G手機能支持4天線接收，因此可以和基站形成最多4條獨立的傳播路徑，也就是對於單個手機來説，SU-MIMO最多可支持4流傳輸。
5G AAU可以同時實現MU-MIMO和SU-MIMO這兩種方式，最大化整個小區的流量。
好了，本期的內容就到這裏，希望對大家有所幫助。
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