如何通俗易懂地理解大规模天线Massive MIMO呢？
MIMO可以理解为“路”，通信之路，而Massive MIMO便是团结一帮MIMO之路，打造MIMO帝国。其中Massive意味着天线数目达到上百根的数量级。目前常见的天线数目有64根、128根、192根甚至更多。
早先，瑞典Lund大学研制出一套128天线的原型样机，当然这只是MM雏形。设备发展的趋势必然是小型化、集成化、灵活性。经过一代代产品的改良和技术演进，扬长避短，目前国内比较成熟的商用版本是192振子、64通道的MM设备。
瑞典Lund大学 ——大规模天线测试平台展示图
MM的魅力和优势
大规模天线（Massive MIMO）被认为是未来5G网络最具潜力的传输技术。随着天线数目的增加，形成多个并行的数据传输通道，实现在相同的时频资源内同时为多个用户提供服务，从而能够提供更大的分集增益和复用增益，显著提高系统信道容量和频谱效率。
理论研究和初步性能评估表明，在基站天线数目接近无穷大的情况下，信道之间逐步接近正交，而噪声和干扰将趋于消失。另外，大规模天线可以在垂直和水平维度实现波束赋形，通过控制每个通道的发射信号的相位和幅度，产生具有特定指向的波束，从而提升覆盖，与此同时，也能有效起到干扰抑制的作用。
MM增益来源总结为：
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分集增益
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复用增益
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波束赋形增益
大规模天线技术与试验（图片来自网络）
MM明星产品
说到MM设备，目前国内最炽手可热的必然是192振子、64通道的明星产品。各设备厂商的产品实现略有差异，但基本参数指标类似。
MM明星产品，192天线振子，垂直12个天线振子，水平16个天线振子（双极化）；垂直方向，1个TxRU包含3个天线振子，因此垂直维度共4个TxRU，可以通过调整其幅值和相位实现垂直维度的波束赋形； 水平方向，1个TxRU包含1个天线振子，因此水平维度共16个TxRU，同样可以通过调整其幅值和相位实现水平维度的波束赋形。
正是由于MM波束的灵活配置，提供了足够的空间自由度，从而实现了系统容量和小区覆盖性能的提升。
MM设备基本参数表
MM产品设备实图
MM天线阵列示意图
MM建模和仿真
天线阵列建模
大规模天线的建模，在原有2D阵列天线的基础上，引入天线面板（Panel）、射频通道（TxRU）、天线振子（Element）的概念，以便于直观描述MM天线特性。详情可参见S^2：EB/FD MIMO中天线阵列的定义，此处不再赘述。
天线面板可描述为（M,N,P,Mg,Ng），其中M表示每个面板上每列的天线振子数，N表示每个面板上每行的天线振子数，P表示天线极化类型，P=1表示均匀阵列天线，P=2表示双极化天线，Mg表示每列的面板数量，Ng表示每行的面板数量。
另外，(dH,dV)表示相邻天线振子的水平和垂直间距，（dg,H,dg,V）表示相邻天线面板的水平和垂直间距。
上述参数能够描述天线的相对物理位置关系，为天线pattern的数学建模提供依据。
天线Pattern参数
仿真参数
基于合理的仿真假设，制定相应的仿真建模方法，确定仿真参数，从而得出该仿真条件下的仿真性能，为技术研究和网络部署提供指导性意见。
常见的Dense Urban-ISD=200m场景下MM仿真的部分系统参数如下表所示：
各公司性能仿真结果对比
多家公司参与Dense Urban-ISD=200m部署场景下的ITU自评估工作，在统一的仿真参数和信道校准良好的情况下，提交MM性能仿真结果。
对于TDD-4GHz-32TxRU基站设备，各公司性能仿真结果对比情况如下图所示。从各公司的仿真结果来看，虽然略有差异，但均能满足ITU性能指标的要求。
关于MIMO标准制定的发展史，从Rel-8到Rel-16，从LTE演进到5G，一步步走来，我们欣喜地看到了通信技术发展的前景。详情可参见S^2: 干货！ MIMO十年之路，此处不再赘述。
NR-MIMO与LTE相比，概括来说有几点：
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支持更加灵活的参考信号配置
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支持波束管理（包括波束扫描、波束上报、波束选择、波束失败恢复等）
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支持高频
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支持更加精确的CSI测量和上报，从而获得更加优异的MU-MIMO性能增益。
标准进展
Rel-16 NR-eMIMO的WI工作在RAN#80全会上通过（见文稿RP-181453, “WI Proposal on NR MIMO Enhancements”），并在RAN#81全会上修订（见文稿RP-182067, “Revised WID: Enhancements on MIMO for NR”）。
该WI在RAN1领域的研究内容包含以下几个方面：
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CSI增强，支持MU-MIMO
💜减少TypeII码本的开销和复杂度，以及研究Rank>2的基于DFT压缩的TypeII码本扩展；
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Multi-TRP/panel传输增强，提升理想和非理想backhaul传输的可靠性和鲁棒性
💜下行：基于PDCCH的Multi-TRP/panel传输增强，同时支持single-PDCCH和multiple-PDCCH；
💜上行：制定基于PUCCH或者参考信号的Multi-TRP/panel的传输增强方案；
💜研究满足URLLC指标的Muti-TRP技术，明确URLLC use case；
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Multi-beam增强，主要考虑FR2
💜上行和下行beam selection方案的增强，以期减少时延和开销；
💜详述基于Multi-panel的上行beam selection，目前正在讨论是否支持上行MPUE同时传输以及panel切换，暂未达成一致结论；
💜SCell beam failure recovery，目前详细的方案并未制定，例如BFRQ上报等流程有待进一步明确；
💜L1-SINR测量和上报；
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others
💜上行满功率传输方案
💜Low PAPR的参考信号设计
Rel-16 NR-eMIMO to be continued
