請您腦補一個場景，小區(qū)中心只立著一盞路燈，陰影面積當然會很大，而如果在小區(qū)里均勻設(shè)置很多路燈，陰影面積則會小得多了。所以說，將傳統(tǒng)的宏基站變成站點更多密度更大的微基站，是解決毫米波“直線問題”的有效方法。

這只是微基站的一個原由，還有一個更強大的原由。5G時代的入網(wǎng)設(shè)備數(shù)量會呈爆炸性的增長，單位面積內(nèi)的入網(wǎng)設(shè)備可能會增至千倍，若延續(xù)以往的宏基站覆蓋模式，即使基站的帶寬再大也無力支撐。這個原由很好理解，以前的宏基站覆蓋1000個上網(wǎng)用戶，這些用戶均分這個基站的速率資源，而進入5G時代后用戶的速率要求高多了，一個基站的資源就遠遠不夠分了，只能布設(shè)更多的基站，例如讓每個基站只負責20個用戶，分餐的人少了，每個人自然就能多吃。

基站微型化則設(shè)布設(shè)密度會加大，為避免基站之間的頻譜互擾，基站的輻射功率譜就會降低，同時手機的輻射功率也會降低，這有兩個好外，一是功耗小了待機時間會增加，二是對人體的輻射會降低。傳統(tǒng)基站好比是房屋中間的火爐子，近處燙遠處冷，而5G的微基站就好比是地暖，發(fā)熱均勻更加舒適。

微基站數(shù)量大幅度增加后，傳統(tǒng)的鐵塔和樓頂架設(shè)方式將會擴展，路燈桿、廣告燈箱、樓宇內(nèi)部的天花板，都會是微基站架設(shè)的理想地點。

波長縮短到毫米波還會有什么影響呢？還會影響到手機天線的變化，這就是下一節(jié)要說的5G另一項技術(shù)—高階MIMO。

4、高階MIMO

根據(jù)天線理論，天線長度應(yīng)與波長成正比，大約在1/10~1/4之間，當前手機使用的是甚高頻段（即分米波），天線長線大約在幾厘米左右，通常安裝在手機殼內(nèi)的上部。

天線的長度為什么應(yīng)在波長的1/10~1/4之間？因為這個比例可使電波的輻射和接收更有效，為什么會更有效？這我就不知道了，這得問物理學家。

5G時代的手機頻率在提升幾十倍后，相應(yīng)的手線天線長度也會降低到以前的幾十分之一，會變成毫米級的微型天線，手機里就可以布設(shè)很多個天線，乃至形成多天線陣列。

多天線陣列要求天線之間的距離保持在半個波長以上，手機的面積很小，現(xiàn)在的手機天線是幾厘米長，多天線陣列是難以設(shè)置的。而隨著天線長度的降低，特別是5G時代的毫米尺寸天線，就可以布設(shè)多天線陣列了，就給高階MIMO技術(shù)的實現(xiàn)帶來了可能。

啥是MIMO呢？其英文簡寫是“多入多出”的意思，高階MIMO的意思是指基站與手機之間有很多對的信道并行通信，每一對天線都獨立傳送一路信息，經(jīng)匯集后可成倍提高速率，這當然是件極好的事。

不知您是否思考過這個問題：因為基站不知道您在哪個方位，所以它跟你通信使用的電磁波是全向輻射的，就好像是電燈泡發(fā)出的光那樣，只有到達你手機的輻射才是有用的，其它方向的輻射都是浪費的，這種巨大的無用輻射還成為了其它手機的干擾。

如上圖所示，因為手電筒的能量更集中，所以比燈泡照的更遠，基站與某部手機的關(guān)系就相當于光源與被照射物的關(guān)系，現(xiàn)在基站與手機的關(guān)系就是燈泡模式，不管手機在哪個方位，都會把針對這部手機的信號進行全向的輻射，當然絕大多數(shù)非正對方向的能量都是浪費掉了，而且還成為了其它手機的干擾。

能不能把燈泡模式改成有指向性的手電筒模式呢，即把上圖左面的全向輻射樣式改成右面的這種窄波瓣樣式呢？從而提高能量的使用效率？這就是下節(jié)要說到的波束賦形技術(shù)。

5、波束賦形技術(shù)