不論是在通信速率，還是具體的應(yīng)用場景方面，相比4G，5G都有很多優(yōu)勢，那么為什么現(xiàn)在才推行5G呢。5G的實(shí)現(xiàn)要突破哪些技術(shù)難題呢?

　　之前采用了4G技術(shù)而沒有采用5G，主要是基于成本的考慮。電磁波的顯著特點(diǎn)：頻率越高，波長越短，越趨近于直線傳播(繞射能力越差)。頻率越高，在傳播介質(zhì)中的衰減也越大。移動通信如果用了高頻段，那么它最大的問題，就是傳輸距離大幅縮短，覆蓋能力大幅減弱。

　　使用微基站解決對基站數(shù)量要求

　　這也就意味著，覆蓋同一個(gè)區(qū)域，需要的5G基站數(shù)量，將大大超過4G。那么，現(xiàn)在的5G是怎樣解決這個(gè)難題的呢?

　　首先是建立微基站?；居袃煞N，微基站和宏基站。宏基站的信號強(qiáng)度和建設(shè)費(fèi)用都高于微基站。微基站能夠降低投入，讓大范圍遍布基站成為可能。

　　微基站它們的主要應(yīng)用場景在人口密集區(qū)、覆蓋大基站無法觸及的末梢通信。特別是完成號稱100Mbps-1GMbps的5G通信。微基站讓你工作閑暇之余，在一分鐘內(nèi)下完一集高清《權(quán)利的游戲》成為了可能。未來，可以預(yù)期的是其會像你家的路由器一樣小，藏在CBD和大型ShoppingMall的角角落落。

　　微基站不僅在規(guī)模上要遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于大基站，在功耗上也是必然指數(shù)式下降，畢竟占的是220V的市電。隨著集成電路的演進(jìn)，雖然計(jì)算功耗不斷降低，但射頻發(fā)射機(jī)信號的發(fā)射功率沒有太大變化，畢竟這是由協(xié)議靈敏度決定。在大基站里，我們可以用非硅的工藝實(shí)現(xiàn)高線性度功放，反正功耗不Care。但是在理想的微基站里，PA也是做成SoC的。CMOS工藝的功放在線性工作范圍的低效率聞名遐邇，在大功率的輸出下功率即將飽和。預(yù)期單純地被限制在線性區(qū)是“坐井觀天”。

　　使用Massive MIMO技術(shù)加強(qiáng)接收天線功率

　　由于接收功率與波長的平方成正比，因此與厘米波或者分米波相比，毫米波的信號衰減非常嚴(yán)重，導(dǎo)致接收天線接收到的信號功率顯著減少。而解決這個(gè)問題的技術(shù)則是Massive MIMO。

　　我們可以從兩方面理解Massive MIMO：

　　(1)天線數(shù)

　　除了基站建設(shè)以外，5G技術(shù)還面臨【問題】，而解決這個(gè)問題的方法是Massive MIMO(多天線技術(shù))技術(shù)。

　　傳統(tǒng)的TDD網(wǎng)絡(luò)的天線基本是2天線、4天線或8天線，而Massive MIMO指的是通道數(shù)達(dá)到64/128/256個(gè)。

　　(2)信號覆蓋的維度

　　傳統(tǒng)的MIMO我們稱之為2D-MIMO，以8天線為例，實(shí)際信號在做覆蓋時(shí)，只能在水平方向移動，垂直方向是不動的，信號類似一個(gè)平面發(fā)射出去，而Massive MIMO，是信號水平維度空間基礎(chǔ)上引入垂直維度的空域進(jìn)行利用，信號的輻射狀是個(gè)電磁波束。

　　波束賦形技術(shù)提高信息傳輸效率

　　除了這些，5G還使用了波束賦形技術(shù)，即在基站上布設(shè)天線陣列，通過對射頻信號相位的控制，使得相互作用后的電磁波的波瓣變得非常狹窄，并指向它所提供服務(wù)的手機(jī)，而且能跟據(jù)手機(jī)的移動而轉(zhuǎn)變方向。這種空間復(fù)用技術(shù)，由全向的信號覆蓋變?yōu)榱司珳?zhǔn)指向性服務(wù)，波束之間不會干擾，在相同的空間中提供更多的通信鏈路，極大地提高基站的服務(wù)容量。

　　5G發(fā)展中過程中的每項(xiàng)技術(shù)突破都是相關(guān)研究人員不斷推進(jìn)研究的結(jié)果。運(yùn)營商和企業(yè)的投入也是這項(xiàng)技術(shù)能夠最后得以應(yīng)用的很大原因。