智能天線技術(shù)在移動(dòng)通信領(lǐng)域有何應(yīng)用？

在這篇文章中，小編將對(duì)智能天線的相關(guān)內(nèi)容和情況加以介紹以幫助大家增進(jìn)對(duì)它的了解程度，和小編一起來(lái)閱讀以下內(nèi)容吧。

一、智能天線

智能天線采用空分復(fù)用(SDMA)方式，利用信號(hào)在傳播路徑方向上的差別，將時(shí)延擴(kuò)散、瑞利衰落、多徑、信道干擾的影響降低，將同頻率、同時(shí)隙信號(hào)區(qū)別開(kāi)來(lái)，和其他復(fù)用技術(shù)相結(jié)合，最大限度地有效利用頻譜資源。早期應(yīng)用集中于雷達(dá)和聲吶信號(hào)處理領(lǐng)域，20世紀(jì)70年代后被引入軍事通信中。隨著移動(dòng)通信技術(shù)的發(fā)展，陣列處理技術(shù)被引入到移動(dòng)通信領(lǐng)域，很快就形成了智能天線的研究領(lǐng)域。在移動(dòng)通信技術(shù)的發(fā)展中，以自適應(yīng)陣列天線為代表的智能天線已成為最活躍的研究領(lǐng)域之一，應(yīng)用領(lǐng)域包括聲音處理、跟蹤掃描雷達(dá)、射電天文學(xué)、射電望遠(yuǎn)鏡和3G手機(jī)網(wǎng)絡(luò)。

智能天線技術(shù)前身是一種波束成形(Beamforming)技術(shù)。波束成形技術(shù)是發(fā)送方在獲取一定的當(dāng)前時(shí)刻當(dāng)前位置發(fā)送方和接收方之間的信道信息，調(diào)整信號(hào)發(fā)送的參數(shù)，使得射頻能量向接收方所處位置集中，從而使得接收方接收到的信號(hào)質(zhì)量較好，最終能保持較高的吞吐量。該技術(shù)又分為芯片方式(On-Chip) 和硬件智能天線方式 (On-Antenna)的兩種。

經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)證明，通過(guò)智能天線技術(shù)，WiFi網(wǎng)絡(luò)將獲得以下優(yōu)勢(shì)：

1.收發(fā)信號(hào)強(qiáng)度全面提升，并且當(dāng)AP或STA的位置、角度、方向改變時(shí)，仍能保持最佳覆蓋效果;

2.衰落和多徑效應(yīng)的優(yōu)化改善，提升終端用戶在非視距環(huán)境下的信號(hào)獲取能力，看不見(jiàn)也能傳;

優(yōu)化噪聲影響，抵抗局部干擾源，保證終端用戶最小工作帶寬，降低斷線幾率;

3.降低因遮擋或距離增加引起的信號(hào)質(zhì)量下降幅度，保證STA有一定的帶寬工作，使得性能不會(huì)大幅衰落;

4.同步的上下行鏈路增益，提升單AP和整網(wǎng)容量，再擠也不怕。

二、智能天線在移動(dòng)通信中的運(yùn)用

1、第二代移動(dòng)通信系統(tǒng)。第二代移動(dòng)通信系統(tǒng)又稱為2G網(wǎng)或GSM網(wǎng)絡(luò)，是我國(guó)較早期的移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)模式，2G中的智能天線具有部分應(yīng)用，主要功能為匹配原網(wǎng)絡(luò)的覆蓋情況，并控制上下行鏈路的干擾。2G中的智能天線具有當(dāng)前智能天線大部分功能，主要使用四天線陣來(lái)提高頻譜轉(zhuǎn)化效率。在CDMA系統(tǒng)的智能天線則可以完成選擇性的空間傳輸，降低基站的發(fā)射功率，降低電磁誤擾和信號(hào)干擾。自適應(yīng)智能體現(xiàn)就是這一時(shí)期的主要形式，應(yīng)用廣泛且效果明顯。

2、第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)。第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)即3G網(wǎng)或者TD-CDMA網(wǎng)絡(luò)模式，我國(guó)根據(jù)需求采用 TD-SCDMA模式，是智能天線正式應(yīng)用于移動(dòng)通信業(yè)的象征。TDSCDMA智能天線技術(shù)可以同時(shí)控制多用戶干擾并且由于下行鏈路和上行鏈路的無(wú)線路徑具有平行性，因此可以提高網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行效率。采用智能天線，不再對(duì)臨區(qū)造成干擾，保證了更多用戶的利益。智能天線采用目前8個(gè)天線陣元，并且每個(gè)天線陣元的增益為15dB。其原理是使一組天線與接收機(jī)天線之間通過(guò)一定的方式進(jìn)行重新排列。基站的信號(hào)輻射往往是呈主瓣?duì)畎l(fā)展，以實(shí)現(xiàn)提升載干比，降低發(fā)射功率為目的傳統(tǒng)天線無(wú)法重復(fù)使用，降低了頻譜利用率?，F(xiàn)代人強(qiáng)調(diào)環(huán)保，對(duì)于智能天線的使用應(yīng)根據(jù)現(xiàn)實(shí)需求而制定。小區(qū)之間存在互相干擾是正常的，基站的位置重疊，基站的天線夾角過(guò)小都會(huì)造成干擾。由于每個(gè)用戶在小區(qū)內(nèi)的位置都是不同的。防止干擾的方法是設(shè)置多向性天線，并通過(guò)DSP來(lái)控制用戶方向，對(duì)用戶實(shí)施及時(shí)監(jiān)督，合理化移動(dòng)通信基站天線夾角。在TD-SCDMA系統(tǒng)的無(wú)線子幀多為5ms，也就是可在第一時(shí)間對(duì)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的智能化進(jìn)行研究，提高其性能。

3、基于時(shí)分雙工的智能天線優(yōu)化。同頻干擾就是在同一頻率下完成信息的發(fā)送與接收，時(shí)分雙工智能技術(shù)是其技術(shù)核心。對(duì)我國(guó)移動(dòng)3G和4G業(yè)務(wù)而言，智能天線的應(yīng)用和優(yōu)化都是必要的。在向4G轉(zhuǎn)化過(guò)程中，3G依然會(huì)在長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)發(fā)揮作用。智能天線的作用明顯，智能天線改善了無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)中的不足，分析智能天線移動(dòng)通信技術(shù)是必要的。一些WCDMA與CDMA2000的基站產(chǎn)品已經(jīng) 始支持智能天線了。

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