浅析移动通信发展与天线技术的创新

线的发展方向总结

移动运营商建网选址困难、公众对视觉污染和电磁污染的重视、MBB飞速发展催生基站的数量和密度、5G技术的探索……基站天线随着移动通信技术的蓬勃发展也不断向前发展：

• 多频化和宽带化

基站天线向多频化、超宽频演进，充分利用站点资源，简化站点安装、减少物业协调难度，减少综合投资。

• 轻薄化

天线向轻薄化发展，保证天线性能的同时增加频段不增加尺寸，从而降低物业准入难度，避免因风阻变大导致铁塔抱杆改造带来的成本投入，加速LTE网络部署。

• 美化

针对不同场景，对移动天线做不同的伪装，力求实现天馈系统和周围环境的协调统一，同时考虑伪装材料对天线的覆盖性能不造成大的影响。这样既可以满足网络建设的要求，又能与周围环境协调，达到两全其美的目的。

• MIMO化

随着移动通信技术的发展，支持高阶MIMO和灵活配置MIMO将是天线的基本特性。4x4 MIMO天线已经广泛应用，高阶MIMO天线技术也将随着未来MBB业务的发展而应用。另外，在天线一次部署到位的诉求下，考虑到未来网络演进，天线也需要支持不同的天线端口间灵活的MIMO配置。

• 有源化

采用收发分离和数字化有源天线AAU，可对波束进行实时控制，并适应更加灵活的无线资源管理，提高通信基站的性能，更有效的利用频谱资源，实现了提高流量，降低成本，节能减排的要求。

• 智能化

智能天线技术利用各个移动用户间信号空间特征的差异，通过阵列天线技术在同一信道上接收和发射多个移动用户信号而不发生相互干扰，使无线电频谱的利用和信号的传输更为有效。在不增加系统复杂度的情况下，使用智能天线可满足服务质量和扩展网络容量的需要。

智能天线与系统算法结合得非常紧密，而对于系统及天线的算法在某种程度上超出了传统的天线设计的范畴，是硬件与软件的交叉研究领域，这对于天线厂家来说将是一个很大的挑战。

• 远程可维护

远程电调是天线可维护性提升的前奏，天线水平方位角远程控制、RAE技术、与基站协同覆盖空洞检测预警等等各种各样的可维护特性将被研究、发展及应用，最终提升站点运维效率，降低运营商运维成本。

• 高质量与长期可靠性

面向数据，容量的高质量天线是整个无线网络性能的重要保障之一。2G时代，语音业务为主，语音属于低速率业务特点。语音业务在无线网络空口的编码调制方式，主流是具备良好纠错能力的低速率编码调制方式，如QPSK/BPSK。此类低速率调制方式具备良好的无线空口抗扰能力，因此对无线空口信道质量要求低一些。在4G时代，数据业务为主，无线空口QAM调制等成为提供高速业务的主流调制方式。此类调制方式对无线空口的信道质量有更高的要求，无线空口的信道质量对数据业务流量有巨大的影响。好的无线空口信道质量，与存在严重干扰的无线空口，数据业务流量差异N倍。同时，长期可靠的无线空口质量成为必须品。由此，在4G时代，天线类对无线空口质量有严重影响的设备，其高质量以及长期可靠性，有更高的要求。此类设备在网络中的地位相比以前时代更加重要。

• 迎接5G：3D-MIMO、波束智能赋型

5G技术重要的研究方向之一，基站天线技术将经历从无源到有源、从二维(2D)到三维(3D)、从高阶MIMO到大规模阵列的发展，有望实现频谱效率提升数十倍甚至更高。未来，有源天线阵列引入，基站侧可支持的协作天线数量将达到128根； 2D天线阵列拓展成为3D天线阵列，形成新颖的3D-MIMO技术，支持多用户波束智能赋型，减少用户间干扰，结合高频段毫米波技术，将进一步改善无线信号覆盖性能。

更高的频段、3D-MIMO、波束智能赋型等5G元素将推动基站天线技术进一步的发展。

作者：天线系统产业联盟专家组一成员