《5G NR物理层技术详解：原理、模型和组件 》 —2.2.3　多天线

2.2.3　多天线

多天线技术在LTE时代就已经很重要了，但是对于NR来说，多天线技术在系统设计中起到更为基本的作用。移动通信频谱扩展到毫米波范围使得NR的设计转向以波束为中心，以支持模拟波束赋形来满足覆盖要求。而且，在传统蜂窝频段，多天线技术对于满足5G性能要求也至关重要。

在低频段，LTE后期版本中多天线技术主要用于功能增强。受永无止境的数据速率增长和在拥挤的频谱中追求更高容量等需求的驱动，这些增强主要用来提高频谱效率。有源阵列天线技术的发展使得用数字控制大量天线单元成为可能，这有时也称为大规模多输入多输出（Multiple-Input Multiple-Output，MIMO）技术。这种技术可以在多天线处理中实现更高的空间解析度，提供更高的频谱效率。为此，NR为多用户MIMO（MU-MIMO）和基于互易性的工作提供了更好的支持。设计出一个用于获取信道状态信息（Channel State Information，CSI）的新框架，可以在参考信号的发送上具有更大的灵活性，并使CSI具有更高的空间解析度。该框架还提供了更精简的系统设计，使其更容易适应多样化的用例及在未来NR版本中引入新的功能。

对于高频，不仅仅是获得很高的频谱效率，主要的挑战是覆盖。这样做的原因是，当使用传统的传输技术时，高频信号的传输损耗相当高，而毫米波频谱中有大量的可用带宽。为了克服更高的传输损耗并提供足够的覆盖，波束赋形就发挥了作用，特别是在视距（Line of Sight，LoS）条件下，在gNB和UE中都可能会使用波束赋形。在当前的硬件技术下，预期在毫米波频率下将普遍使用模拟波束赋形。因此，NR开发了在gNB和UE中支持模拟波束赋形的过程。与前几代移动通信系统不同，NR不仅支持波束赋形用于数据传输，也支持用于初始接入和广播信号。

第7章详细讨论了gNB和UE中的NR多天线技术。