5G關(guān)鍵性能指標(biāo)十倍的增長(zhǎng)需要基站數(shù)翻倍增長(zhǎng)以支撐。5G的三個(gè)關(guān)鍵的效率需求包括頻譜利用效率、能耗效率和成本效率。具體來(lái)說(shuō)，5G在頻譜效率、能源效率和成本效率的提升需求在十倍甚至百倍以上，關(guān)鍵技術(shù)加速催化。

如下所示，5G的性能指標(biāo)主要從用戶體驗(yàn)速率(bps)、連接數(shù)密度(1/Km2)、端到端時(shí)延(ms)等方面提出要求。

其中，用戶體驗(yàn)速率(bps)從4G時(shí)代的10Mbit/s升級(jí)至100Mbit/s，這對(duì)5G網(wǎng)絡(luò)覆蓋能力提出了全面升級(jí)的要求。

根據(jù)理論值計(jì)算，在越高的頻譜上傳播信號(hào)，信號(hào)損耗越高，所需要的基站數(shù)也需要越高。從連續(xù)覆蓋角度來(lái)看，5G的基站數(shù)量可能是4G的1.5-2倍。

截止2017年底，我國(guó)已搭建了328萬(wàn)座4G宏基站，按照1.5倍的保守值計(jì)算，5G基站數(shù)至少在500萬(wàn)座。

大規(guī)模天線(massiveMIMO)技術(shù)放大基站天線需求。從2G到4G，基站天線經(jīng)歷了一體化宏基站、基帶處理單元和射頻拉遠(yuǎn)模塊分離、MIMO天線、有源天線、MassiveMIMO等發(fā)展階段。

隨著4.5G和5G時(shí)代的到來(lái)，MassiveMIMO技術(shù)被引入，直接導(dǎo)致基站天線發(fā)展的三個(gè)趨勢(shì):1)無(wú)源天線向有源天線發(fā)展2)光纖替代饋線3)RRH(射頻拉遠(yuǎn)頭)和天線部分集成。

隨著通信網(wǎng)絡(luò)向5G的不斷演進(jìn)，陣列天線(多天線空分復(fù)用)、多波束天線(網(wǎng)絡(luò)致密化)和多頻段天線(頻譜擴(kuò)展)將成為未來(lái)基站天線發(fā)展的主要類型。

MIMO能夠充分利用空間資源，通過(guò)在底層物理設(shè)備中安裝多個(gè)發(fā)射與接收天線，使得信號(hào)能夠在多個(gè)天線之間實(shí)現(xiàn)多發(fā)多收，在不增加頻譜資源與發(fā)射功率的基礎(chǔ)之上，改善通信質(zhì)量，拓寬通信信道，是后4G時(shí)代的關(guān)鍵通信技術(shù)。