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无线通讯新变革 智能天线的应用( 二 )

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智能天线也广泛用于无线本地环路系统，在TDD模式的无线本地环路系统中，基站对收到的上行信号进行处理，获得该信号的空间特征矢量，进行下行波束赋形，达到最佳接收效果 。由于本系统采用TDD方式，可将上行波束赋形数据直接用于下行发射信号，实现对下行波束的赋形 。天线波束自适应赋形改善了接收灵敏度和基站发射功率，扩大了通信距离，并在一定程度上减少了多径传播的影响 。ArrayComm公司和中国邮电电信科学研究院信威公司研制出应用于无线本地环路(WLL)智能天线系统 。ArrayComm产品采用可变阵元配置，有12元和4元环形自适应阵列可供不同环境选用 。ArrayComm的WLL系统可以提供15公里的覆盖和上千用户的容量 。

智能天线在MIMO系统中也广泛应用，在链路两端提供多幅天线的方式就是MIMO方式 。在这种情况下，可以更高效地使用这两条路径，它的天线以让因为接收器也有多幅天线，因此它可以通过检测不同的空间特征把两条流分开来 。在这种情况下，发送器可以发送两个完全不同的数据流，从用户看来相当于将数据速率提高了一倍 。与单独的MISO或SIMO处理相比，这种方式在最佳状态下具有材料上的优势，这种MIMO优势的取得不需要增加额外的带宽和功率 。一般会降低单天线链路性能的多径传输在MIMO方式中反而会提高信道效率和质量 。MIMO系统能够利用多径传播的前提是在传播环境中存在这些空间维数，对这一点的理解非常重要 。在图2中，一共有4幅天线，但只有两条主导路径 。在这种情况下即使有4幅天线也只能形成两条数据流 。因此MIMO性能与系统应用环境中多径的丰富程度密切相关,在许多环境中存在足够多支持多个并行数据流的散射和多径传播 。

在当前移动通讯世界里，最为热门也是广为人知的第三代移动通信技术及网络就是3G了，采用智能天线技术可提高第三代移动通信系统的容量及服务质量，W－CDMA系统就采用自适应天线阵列技术，增加系统容量 。目前ArrayComm与英国马可尼公司正在合作开发具有自适应阵列天线功能的基站 。爱立信宣称将在其W-CDMA基站中提供自适应阵列智能天线 。郎讯也曾公布, 其第三代移动通信基站中将采用郎讯自主开发的IA-BLAST智能天线技术 。;

智能天线在我国的应用

在第三代移动通信系统中，我国TD-SCDMA系统是应用智能天线技术的典型范例 。TD-SCDMA系统采用TDD方式，使上下射频信道完全对称，可同时解决诸如天线上下行波束赋形、抗多径干扰和抗多址干扰等问题 。该系统具有精确定位功能，可实现接力切换，减少信道资源浪费 。目前，在CDMA2000中应用智能天线技术也有了进展 。CDMA发展组织(CDG)已经发布了一个关于智能天线的文件，“智能天线在CDMA系统中的业务描述, 用户需求和系统功能” 。由此开始了推动智能天线在CDMA系列技术中的应用 。TD-SCDMA技术是中国在其通信史上第一次提出并被广泛认可的国际标准，是世界上惟一的TDD模式的3G标准，将独自享有ITU为TDD模式所分配的3G频率 。TD-SCDMA标准所具备的技术优势恰恰符合了中国国情现状发展第三代移动通信的要求，是建设中国3G网络系统的最佳方案 。


3G系统采用智能天线技术可提高其容量及系统服务质量，WCDMA系统就采用自适应天线阵列技术，增加系统容量 。由我国大唐电信提出并拥有较多的基本专利的TD－SCDMA系统是应用智能天线技术的典型范例 。TD－SCDMA系统采用TDD方式，使上下射频信道完全对称，可同时解决诸如天线上下行波束赋形、抗多径干扰和抗多址干扰等问题 。TD－SCDMA系统采用了智能天线、联合检测等一系列要害技术 。智能天线用于波束的赋形，从而在基站和用户之间建立起一条能量相对集中的无线链路，大大降低系统干扰，提高系统容量 。联合检测充分利用所有用户的扩频码、幅度、相位等信息，能同时消除多址干扰（MAI）和码间干扰（ISI） 。智能天线和联合检测虽然都能抑制系统干扰，但各有侧重，智能天线在抑制区间干扰方面的能力要远远高于联合检测，而联合检测在抑制区内干扰方面的能力优于智能天线，两者需要配合使用 。同时，智能天线技术对CDMA移动通信系统的性能提高和成本下降都有很大的作用 。

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