배열 안테나로 송수신되는 신호의 진폭과 위상을 기저대역(baseband)에서 제어하는 빔형성 방식.

빔형성은 안테나 여러 개를 배열한 형태로 두어 여러 안테나 패턴(antenna pattern)을 겹치게 한 상태에서 각 안테나로 송수신되는 신호의 진폭과 위상을 변조하여 특정한 방향으로는 신호가 세게, 다른 방향으로는 신호가 약하게 송수신되도록 하는 기술이다. 즉, 여러 안테나에서 송수신되는 신호가 특정한 방향의 빔(beam)과 같이 마치 하나의 안테나처럼 동작하여 신호를 세게 송수신한다. 빔형성으로 신호를 특정한 방향으로 세게 송수신하면 셀 커버리지(cell coverage)가 확대되고 전송속도를 향상할 수 있다. 
빔형성을 할 때 신호의 진폭과 위상을 조절하는 장치를 빔 형성기(beamformer)라고 한다. 이 빔 형성기를 RF 단에서 적용하는 방식이 아날로그 빔형성(analog beamforming)이고, 기저대역(baseband) 모뎀에서 적용하는 방식이 디지털 빔형성(Digital BeamForming), RF 단과 기저대역 모뎀에 모두 적용하여 아날로그 빔형성과 디지털 빔형성을 혼합한 방식이 하이브리드 빔형성(hybrid beamforming)이다.
디지털 빔형성은 빔 형성기가 통신시스템의 기저대역 모뎀에서 동작하고 RF 단과 안테나에서는 기저대역에서 빔형성이 적용된 신호를 그대로 송수신만 한다. 따라서 셀 내의 여러 사용자가 다른 위치에 있을 때, 기저대역 신호 처리를 통해서 각 사용자를 위한 빔형성을 별도로 적용할 수 있다. 특히, LTE나 5G와 같이 직교주파수분할다중접속(OFDMA: Orthogonal Frequency Division Multiple Access) 방식을 사용하는 경우 셀 내의 사용자 별로 다른 주파수 자원을 할당하여 빔형성을 적용할 수 있기 때문에 동시에 여러 사용자별 빔형성이 가능하다. 아날로그 빔형성에 비해 유연하게 활용할 수 있다. 반면 각 안테나부터 RF 단을 거쳐서 기저대역 모뎀(modem)까지 신호를 전달하는 트랜시버(Transceiver)가 안테나 수만큼 필요하여 아날로그 빔형성에 비해 구현에 필요한 하드웨어 자원이 많이 필요하고 기저대역의 프로세싱(processing)이 복잡하다. 특히, 밀리미터파 대역과 같이 고주파 대역에서 32개, 64개, 128개 등 많은 수의 안테나를 사용하는 통신시스템의 경우 디지털 빔형성을 적용하면 빔포밍에 필요한 시간과 전력 자원, 구현 비용이 아주 많이 든다. 따라서 5G 시스템에 많은 수의 안테나를 사용하는 경우, 아날로그 빔형성과 디지털 빔형성을 적절하게 결합한 하이브리드 빔형성을 많이 사용한다.

< 디지털 빔형성 예시 >