序言

移动通信系统作为人类信息社会发展的重要基础设施，为信息的传播与交互构建了不可或缺的便捷通道。伴随着信号处理和集成电路技术的进步，以及用户数量激增、业务需求的爆炸式增长和部署场景不断扩展，移动通信系统的发展与演进保持着蓬勃的生命活力与巨大的市场潜力，极大地促进了工业、商贸、金融、交通、安全等诸多行业的信息化变革，并带动了媒体、娱乐、社交等产业的繁荣发展。同时，移动通信系统的演进有力地驱动着相关理论研究与技术发展向更为宽阔和纵深的领域发展。

移动通信系统的发展大约十年为一代，每一代系统都以其标志性的业务类型与革命性的技术为鲜明特征：第一代移动通信系统（1G）采用了FDMA方式，能够提供模拟话音业务；第二代移动通信系统（2G）以GSM为代表，采用了TDMA方式，支持数字化的语音及短信业务；第三代移动通信系统（3G）采用了CDMA技术，能够支持移动上网和多媒体业务；第四代移动通信系统（4G）则采用了OFDMA技术，支持移动宽带（MBB）业务，特别是移动互联网业务的蓬勃发展。

当前正在研发的第五代移动通信系统（5G），目标是支持较4G的数十倍用户峰值传输速率、百倍以上的流量密度、百倍以上的连接数密度、十分之一的空口时延，支撑增强的移动宽带（eMBB）、低时延高可靠（URLLC）和海量的机器连接（mMTC）等应用场景。因此，5G面对的是更具挑战性的系统需求，单纯通过对某一项技术的革新已经很难实现对多种业务类型与更为多样化的应用场景的有效支持。但无论如何，无线传输技术所构建的信息传输通道对提升整体系统性能仍然是最为关键的环节之一。

移动通信技术的核心问题在于提升频谱利用效率。针对这一问题，理论研究与产业实践过程中，科研技术人员对编码、调制、多址等技术手段进行着持续而艰苦的探索，并不断地将系统性能推向理论极限。其中，多天线技术理论的出现与实践的进展为频谱效率的提升开启了新的空间，展示了移动通信技术进一步发展的方向。

在4G通信系统中，多天线技术开始得到应用，成为无线物理层技术体系中最为核心的技术之一。伴随着移动通信系统的发展，多天线的技术理论也在持续演进，有源阵列天线技术在商用领域成熟度的提高为多天线技术向着三维化与大规模化的发展创造了有利条件。随着OFDM等相关技术的成熟，为多天线技术与波束赋形技术的结合创造了条件。如今5G因大规模天线波束赋形技术得以改善系统频谱效率、提升用户峰值速率、增强覆盖与抑制干扰，大规模天线波束赋形技术也因5G而得以完善并显示其应用潜力，作为新一代无线信号物理层传输的基础性技术，还将在5G的商用中得到进一步的发展。

我国对移动通信技术的发展非常重视，从政府、运营商、设备商到高校及科研院所分别从不同层面积极地推动着相关理论的研究与验证以及技术方案的标准化和产业化发展，逐步从跟随状态向着引领移动通信技术产业发展的方向努力。在这一过程中，中国信息通信科技集团有限公司（由大唐电信集团与烽火集团联合重组而成）作为3G TD-SCDMA、4G TD-LTE和5G技术突破及国际标准制定的重要贡献者，始终坚持深入的技术研究与技术创新，在3G和4G时提出了TDD智能天线波束赋型技术进入国际标准，在5G的研究中继续在大规模天线波束赋形技术的标准化和产业化方面创新，为大规模多天线技术从理论到实践的跨越做出了重要贡献。

该书作者在大唐电信集团长期从事多天线波束赋形技术研究开发与国际标准制定工作，具有深厚的技术积累与丰富经验，能够从工程技术与标准化角度为读者提供深入独到的见解。同时，东南大学和北京邮电大学相关领域的资深学者也作为部分章节的负责人参与了撰写工作，进一步从理论层面增强了该书的参考价值。

该书对大规模天线波束赋形技术的基本原理、关键技术及解决方案进行了较为详细的论述，并结合当前5G系统的标准化进展以及大规模天线试验测试情况，对该技术在5G系统中的发展和应用进行了介绍。该书论述条理清晰、内容深浅得当，兼具新颖性、专业性、实用性与可读性，能够为相关技术领域的研究、标准化、开发及工程技术人员提供有价值的参考，期待读者在这一技术方向的研究与实践，进一步完善大规模天线波束赋形技术并推动其更广泛的应用。