5G通信技術(shù)：小基站里的大作為

　　與3G、4G相比，5G的新興技術(shù)主要是毫米波與波束成形。此外，在載波聚合、多天線輸入輸出（MIMO，MulTIple Input MulTIple Output）等4G技術(shù)上有了新的演進(jìn)。那么，其對集成電路設(shè)計(jì)帶來了怎樣的挑戰(zhàn)呢？今天，我們就來預(yù)測一下5G挑戰(zhàn)下，集成電路的新趨勢——小基站。

　　某天，在我家對面的中電信服務(wù)點(diǎn)上豎起了一個(gè)不高不低的鐵架子，上面有兩個(gè)金屬盒子，還有兩根高高豎起的天線。然而在時(shí)常進(jìn)行廣場舞聚會的小區(qū)女性同胞們的反對下，幾天之后，中電信就只能乖乖的把那個(gè)鐵架子給撤了。

　　筆者無法告訴大家基站會不會產(chǎn)生輻射，但是大家真的以為移動運(yùn)營商會把基站撤走么？如果撤了，那你手機(jī)的信號格數(shù)應(yīng)該就是最低的那一檔了吧。

　　在摩爾定律的發(fā)展最直接的變化就把巨無霸變成袖珍丸。請看以下今天的基站長什么樣：

　　你以為的基站Vs.基站實(shí)際的樣子。

　　很多人會問一個(gè)問題，右邊那張圖不是路燈么？這就是小基站！可以偽裝在路燈、公交車站牌和任何不起眼角落的變色龍。

　　隨著集成電路的發(fā)展，終端芯片的SoC漸漸走到了窮途末路，而基站芯片的SoC卻正在澎湃發(fā)展。由此，小基站在4G時(shí)期成為了對抗廣場舞大媽抗議的重要技術(shù)手段。

　　問題來了，5G下，微基站會更有意義么？

　　目前，限制小基站的主要是天線尺寸的大小。一般要求天線的尺寸與電磁波波長在同一個(gè)數(shù)量級，而電磁波波長就是光速除以頻率。3G/4G的載波波長在分米級，小基站的天線長度也差不多。但是在5G下，載波波長變成了毫米級（這也是之所以叫“毫米波”的原因）。所以天線可以做得更小，做得更多（實(shí)現(xiàn)波束成形和Massive MIMO）。

　　小基站（Small Cell）的體積和稱呼從Micro Cell（微基站）、Nano Cell（納基站）、Pico Cell（皮基站）已經(jīng)進(jìn)化到Femto Cell（飛基站）。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。小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Shopping Mall的角角落落。

　　微、納、皮、飛……數(shù)學(xué)定義表