智能天線技術(shù)的應(yīng)用

智能天線的作用體現(xiàn)在下列方面：(1)提高頻譜利用率。采用智能天線技術(shù)代替普通天線，提高小區(qū)內(nèi)頻譜復(fù)用率，可以在不新建或盡量少建基站的基礎(chǔ)上增加系統(tǒng)容量，降低運(yùn)營成本。

(2)迅速解決稠密市區(qū)容量瓶頸。未來的智能天線能允許任一無線信道與任一波束配對，這樣就可按需分配信道，保證呼叫阻塞嚴(yán)重的地區(qū)獲得較多信道資源，等效于增加了此類地區(qū)的無線網(wǎng)絡(luò)容量。

(3)抑制干擾信號。智能天線對來自各個(gè)方向的波束進(jìn)行空間濾波。它通過對各天線元的激勵(lì)進(jìn)行調(diào)整，優(yōu)化天線陣列方向圖，將零點(diǎn)對準(zhǔn)干擾方向，大大提高陣列的輸出信干比，改善了系統(tǒng)質(zhì)量，提高了系統(tǒng)可靠性。

(4)抗衰落。采用智能天線控制接收方向，自適應(yīng)地構(gòu)成波束的方向性，可以使得延遲波方向的增益最小，降低信號衰落的影響。智能天線還可用于分集，減少衰落。

(5)實(shí)現(xiàn)移動(dòng)臺定位。采用智能天線的基站可以獲得接收信號的空間特征矩陣，由此獲得信號的功率估值和到達(dá)方向。通過此方法，用兩個(gè)基站就可將用戶終端定位到一個(gè)較小區(qū)域。

(6)最初的智能天線技術(shù)主要用于雷達(dá)、聲吶、軍事抗干擾通信，用來完成空間濾波和定位等。隨著移動(dòng)通信的發(fā)展及對移動(dòng)通信電波傳播、組網(wǎng)技術(shù)、天線理論等方面的研究逐漸深入，現(xiàn)代數(shù)字信號處理技術(shù)發(fā)展迅速，數(shù)字信號處理芯片處理能力不斷提高，利用數(shù)字技術(shù)在基帶形成天線波束成為可能，提高了天線系統(tǒng)的可靠性與靈活程度。智能天線技術(shù)因此用于具有復(fù)雜電波傳播環(huán)境的移動(dòng)通信。此外，隨著移動(dòng)通信用戶數(shù)的迅速增長和人們對通話質(zhì)量要求的不斷提高，要求移動(dòng)通信網(wǎng)在大容量下仍具有較高的話音質(zhì)量。它使通信資源不再局限于時(shí)間域(TDMA)、頻率域(FDMA)或碼域(CDMA)而拓展到了空間域，屬于空分多址(SDMA)體制。

(7)智能天線潛在的性能效益表現(xiàn)在多方面，例如，抗多徑衰落、減小時(shí)延擴(kuò)展、支持高數(shù)據(jù)速率、抑制干擾、減少遠(yuǎn)近效應(yīng)、減小中斷概率、改善BER(Bit Error Rate)性能、增加系統(tǒng)容量、提高頻譜效率、支持靈活有效的越區(qū)切換、擴(kuò)大小區(qū)覆蓋范圍、靈活的小區(qū)管理、延長移動(dòng)臺電池壽命、以及維護(hù)和運(yùn)營成本較低等。

(8)FDMA系統(tǒng)采用智能天線技術(shù)，與通常的三扇區(qū)基站相比，C/I值平均提高約8dB，大大改善了基站覆蓋效果;頻率復(fù)用系數(shù)由7改善為4，增加了系統(tǒng)容量。在網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化時(shí)，采用智能天線技術(shù)可降低無線掉話率和切換失敗率。

(9)TDMA系統(tǒng)采用智能天線技術(shù)可提高C/I指標(biāo)。據(jù)研究，用4個(gè)30°天線代替?zhèn)鹘y(tǒng)的120天線，C/I可提高6dB，提高了服務(wù)質(zhì)量。在滿足GSM系統(tǒng)C/I比最小的前提下，提高頻率復(fù)用系數(shù)，增加了系統(tǒng)容量。

(10)CDMA系統(tǒng)采用智能天線技術(shù)，可進(jìn)行話務(wù)均衡，將高話務(wù)扇區(qū)的部分話務(wù)量轉(zhuǎn)移到容量資源未充分利用的扇區(qū);通過智能天線靈活的輻射模式和定向性，可進(jìn)行軟/硬切換控制;智能天線的空間域?yàn)V波可改善遠(yuǎn)近效應(yīng)，簡化功率控制，降低系統(tǒng)成本，也可減少多址干擾，提高系統(tǒng)性能。

(11)容量和頻譜利用率的問題是發(fā)展移動(dòng)通信根本性的問題。智能天線通過空分多址，將基站天線的收發(fā)限定在一定的方向角范圍內(nèi)，其實(shí)質(zhì)是分配移動(dòng)通信系統(tǒng)工作的空間區(qū)域，使空間資源之間的交疊最小，干擾最小，合理利用無線資源。

(12)采用智能天線是解決稠密市區(qū)容量難題既經(jīng)濟(jì)又高效的方案，可在不影響通話質(zhì)量的情況下，將基站配置成全向連接，大幅度提高基站容量。采用智能天線技術(shù)可提高第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)的容量及服務(wù)質(zhì)量，W-CDMA系統(tǒng)就采用自適應(yīng)天線陣列技術(shù)，增加系統(tǒng)容量。ArrayComm與英國馬可尼公司正在合作開發(fā)具有自適應(yīng)陣列天線功能的基站。愛立信宣稱將在其W-CDMA基站中提供自適應(yīng)陣列智能天線。朗訊也曾宣布，其第三代移動(dòng)通信基站中將采用朗訊自主開發(fā)的IA-BLAST智能天線技術(shù)。