雷锋网按：本文作者陈迟晓博士，美国华盛顿大学博士后研究员，矽说（微信号：silicon_talks）主笔。
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与3G、4G相比，5G的新兴技术主要是毫米波与波束成形。此外，在载波聚合、多天线输入输出（MIMO，Multiple Input Multiple Output）等4G技术上有了新的演进。那么，其对集成电路设计带来了怎样的挑战呢？今天，我们就来预测一下5G挑战下，集成电路的新趋势——小基站。
某天，在我家对面的中电信服务点上竖起了一个不高不低的铁架子，上面有两个金属盒子，还有两根高高竖起的天线。然而在时常进行广场舞聚会的小区女性同胞们的反对下，几天之后，中电信就只能乖乖的把那个铁架子给撤了。
笔者无法告诉大家基站会不会产生辐射，但是大家真的以为移动运营商会把基站撤走么？如果撤了，那你手机的信号格数应该就是最低的那一档了吧。
在摩尔定律的发展最直接的变化就把巨无霸变成袖珍丸。请看以下今天的基站长什么样：
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你以为的基站Vs.基站实际的样子。
很多人会问一个问题，右边那张图不是路灯么？这就是小基站！可以伪装在路灯、公交车站牌和任何不起眼角落的变色龙。
随着集成电路的发展，终端芯片的SoC渐渐走到了穷途末路，而基站芯片的SoC却正在澎湃发展。由此，小基站在4G时期成为了对抗广场舞大妈抗议的重要技术手段。
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问题来了，5G下，微基站会更有意义么？
目前，限制小基站的主要是天线尺寸的大小。一般要求天线的尺寸与电磁波波长在同一个数量级，而电磁波波长就是光速除以频率。3G/4G的载波波长在分米级，小基站的天线长度也差不多。但是在5G下，载波波长变成了毫米级（这也是之所以叫"毫米波"的原因）。所以天线可以做得更小，做得更多（实现波束成形和Massive MIMO）。
小基站（Small Cell）的体积和称呼从Micro Cell（微基站）、Nano Cell（纳基站）、Pico Cell（皮基站）已经进化到Femto Cell（飞基站）。它们的主要应用场景在人口密集区、覆盖大基站无法触及的末梢通信。特别是完成号称100Mbps-1GMbps的5G通信。小基站让你工作闲暇之余，在一分钟内下完一集高清《权利的游戏》成为了可能。未来，可以预期的是其会像你家的路由器一样小，藏在CBD和大型Shopping Mall的角角落落。
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微、纳、皮、飞……数学定义表
小基站的实现，除了摩尔定律带来的高歌猛进外，还有很多智慧的硅工付出的辛劳努力。比如——非线性功放的数字预畸变（Digital Pre-distortion for Nonlinear Power amplifier）。
小基站不仅在规模上要远远小于大基站，在功耗上也是必然指数式下降，毕竟占的是220V的市电。随着集成电路的演进，虽然计算功耗不断降低，但射频发射机信号的发射功率没有太大变化，毕竟这是由协议灵敏度决定。在大基站里，我们可以用非硅的工艺实现高线性度功放，反正功耗不Care。但是在理想的小基站里，PA也是做成SoC的。CMOS工艺的功放在线性工作范围的低效率闻名遐迩，在大功率的输出下功率即将饱和。预期单纯地被限制在线性区是“坐井观天”。
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于是天才型硅工就提出从在数字域寻找非线性PA的反函数，然后输出一个非线性的数字控制码。两者叠加，就有了一个线性的高效率输出。
然后，这个问题的解法又再一次地普及到频域，当宽带功放在带内的传递函数有波动时，也在数字域寻找其波动的逆函数，给出带有频率选通特性的调制结果，然后一叠加，又能看到幅度一致的EMV mask了。
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带有数字预畸变的发射系统
