基地台天线设计技术中，包括多波束（Multi-Beam）、主动阵列天线（Active Phased Array）、波束成形（Beamforming）、巨量天线（Massive MIMO）等。随着 5G 天线设计系统化和复杂化，例如波束阵列（达成空分复用）、多波束及多、高频段，对天线提出更高需求，并涉及整个系统与相容问题，尤其阵列天线设计好坏会左右传输容量、涵盖范围及效率，对于电信业者来说，影响营运成本与资本支出。
在 5G 装置部署 MIMO 将带来设计面的挑战
基地台天线为基地台设备与终端使用者间之资讯能转换，在讯号发送过程中，调制后射频电流经基地台天线转换为电磁波，向预定区域（如手机）辐射出去；接收过程中，使用者资讯经调制后之电磁波，由基地台天线接收，有效地转换为射频电流，传输至局端设备，即基地台天线在行动通讯占有传达的重要角色，直接影响通讯网络服务品质与覆盖范围。
目前 5G 基地台天线设计采用 64 通道之 Massive MIMO 技术，然尽管通道数愈多、网络性能愈高，因另需考量天线性能、尺寸大小、重量及成本因素，也有不少电信运营商采用低成本的 Massive MIMO 16 通道解决方案。
▲ 5G Massive MIMO 天线应用挑战。（Source：拓墣产业研究院整理，2019.8）
5G 基地台采用大规模阵列天线技术
对电信营运商来说，基地台天线配置极为关键，不论天线波束、增益、涵盖方向、可用驱动功率、天线配置、极化方向等，会直接影响行动通讯网络系统性能，进而影响通讯品质。
其中 MIMO 技术带动天线需求，天线为因应多载波需求，尤其在阵列天线发展上，设计难度提升，体积进一步缩小，同时增加射频模组（移相器 Phaser、功率放大器、低噪放大器等）采用数量。目前全球多家电信营运商完成 Massive MIMO 试验，陆续于 2019~2020 年完成商业部署，以支援网络中最拥挤地区之通讯。目前 5G 网络多采用 AAU（Active Antenna Unit）＋CU（Centralized Unit）＋DU（Distribute Unit）之无线接入网络架构，其中天线和射频单元 RRU 合二为一，成为主动天线单元（Active Antenna Unit，AAU），AAU 除含有 RRU 射频功能外，亦包括部分实体层处理功能。
（首图来源：pixabay）
