浅谈智能天线在移动通信中的应用

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智能天线在5G移动通信系统中的应用

智能天线在5G移动通信系统中的应用

智能天线在5G移动通信系统中的应用随着科技的不断发展,5G移动通信系统已经开始逐渐普及,其在速度、延迟、连接密度、网络能力等方面都比4G有了质的飞跃。

而作为5G移动通信系统中的重要组成部分,智能天线的应用也将发挥着越来越重要的作用。

智能天线是5G移动通信系统中的关键技术之一,它通过自动化和智能化的方式,可以根据具体的通信环境和需求,动态调整自身的辐射特性和辐射图案,以适应不同的通信场景,提高网络容量和覆盖率,提高通信质量和数据传输速度。

智能天线还能够实现波束赋形技术,进一步提高了系统的性能和效率。

在5G移动通信系统中,智能天线的应用将主要体现在以下几个方面:1. 多输入多输出(MIMO)技术:智能天线可以实现更灵活的波束赋形,在信号传输时能够根据接收器位置和通信环境等因素,动态调整波束方向,从而最大化地利用信道资源,提高数据传输速率和通信质量。

2. 多用户多址(MU-MIMO)技术:通过智能天线,可以实现对多个用户同时进行数据传输,提高了系统的容量和效率,能够满足大规模用户同时连接的需求。

3. 蜂窝网络优化:智能天线可以根据实际的网络负载和用户分布情况,实现对蜂窝网络的动态优化调整,提高网络的覆盖范围和信号覆盖强度,降低信号干扰,达到更好的通信效果。

4. 移动通信小区化部署:通过智能天线的应用,可以实现对移动通信小区的精细化管理,可以根据用户密度、用户需求等因素,动态调整小区边缘的覆盖范围和功率,提高了小区的容量和覆盖效果。

5. 终端定位和跟踪:智能天线可以通过波束赋形技术,实现对终端设备的定位和跟踪,从而为网络优化和资源分配提供更精准的数据支持。

6. 窄波束天线技术应用:通过智能天线,可以实现更为精细化的波束赋形,将信号更准确地定向发送给特定终端,提高了通信系统的能效和频谱利用率。

智能天线在5G移动通信系统中的应用,将极大地推动通信系统的发展和优化。

它不仅可以提高通信系统的数据传输速度、通信质量和用户体验,还可以提高网络容量、覆盖范围和能效,从而更好地满足日益增长的移动通信需求。

刍议智能天线在移动通信中的应用

刍议智能天线在移动通信中的应用

( 3站
扩 大系统容量, 增强现有移动通信 网 励 信号, 调整天 线阵列单元 的辐射 方 向图、 频率 响应 及其它参 就可改善系统覆 盖质量 , 络基础设施的性能。 采 用智能天线是解决稠密市区容量难题既 数。 利 用天线阵列的波束合成和指 向, 产生多个 独立的波 束, 自 可在不影 响通话质 量情况下, 将 基站配置 适应地调整其方 向图, 跟踪信号变化, 对干扰方 向调零, 减弱甚 经济又高效 的方 案, 成全向连接, 大幅度提高基站容量。 至抵消干扰 , 从而提高接收信号的载干 比, 改善无线 网基 站覆 盖质量, 增加系统容量。 ( 4 ) 实现移动 台定位 。 在陆地移动通信 中, 如果基站采用 一旦收到信号, 即对每个天 线元所 连接 收机产 生 基 站使用智 能天 线, 可为用户提供 窄定向波束 , 在一定的 智能天线 阵, 获得该信号 的空 间特征矢 量及矩 阵, 由此 方 向区域 内收发信号。 这样 既充分利用信 号发 射功率, 又 可降 的响应作相 应处理 , 获得信号的功率估值和到达方 向, 即用户终端的方位。 通 过此 低 发射信号带来 的电磁干扰 。 智能天 线引入空分多址 ( S D M A ) 方 式, 根据信号的空间传播方 向不同, 区分用户。
刍议智能天线在移动通信中的应用
潘红期 6 蔡振兴( 江西 渝州科技 职业 学院, 江西 新余 3 3 8 0 0 0 )
摘 要 : 近 年发 展 起 来 6 4 j C D M A 移动 通信 系统技 术 相对 -  ̄ F D M A 、 T D M A 系统具有较 大的容量, 但 由于多径干扰 、 多址干扰 的存在 , 其容量优势 并
( 2 ) 用于 T D M A 系统
能天线的各种应用。

浅议智能天线在移动通信网中的应用

浅议智能天线在移动通信网中的应用

t nmi inq ai dsse c pct, eapiaino te r s s o u lya ytm a ai t p l t f a s tn yh c o h CDMA e r a eil inf a c . nt kh s ca s i c e wo s p g i n


慢。
自 应 天线 阵列 一般 采用 4 1 天 线阵 元结构 , 适 —6 阵元 间距为 半 个 波长 。天线 阵元分 布方式 有直 线型 、圆环 型和平 面型 。 2 多波束 智能天 线 。 . 多波 束天 线在 工作 时,天 线方 向图形状 基 本不变 ,其 利用 多 个并行波 束覆 盖整 个用 户区 ,每个 波束 的指 向是 固定的 ,波束 宽 度也 随天线 元数 目而确 定 。当用户 在小 区中移 动时 ,它通 过测 向 确 定用户 信号 的到达 方 向 (O ),然后 根据信 号 的 D A 取合适 DA 0选 的阵元加 权 ,将 方 向 图的主瓣指 向用 户方 向 ,从而提 高用户 的信 噪比 。基 站在 不 同的相 应波束 中进 行选择 ,使接 收信 号最 强 。波 束智 能天线对 于 处于非 主瓣 区域 的干扰 ,是通 过控制 低 的旁瓣 电 平来确 保抑 制的 。与 自适应 智能天 线相 比, 固定形状 波束 智能天 线 无需迭 代 、响应速 度快 ,但 它对天 线单 元与信 道 的要求较 高 , 而 且用户 信 号并不 一定在 波束 中心 ,当用 户位 于波束 边缘及 干扰 信 号位 于波束 中央 时 ,接 收效 果最 差 ,所 以多波 束天 线不 能实现 信 号最佳 接 收,一般 只用 作接 收天线 。 ( )智能天线 的优 点 四 智 能天线对 系统 性能 的改善 如下 :
摘 要 :智能天 线是一 个天 线阵列 。 它由 多个天线单 元组 成 ,可 以形 成 多个不 同方 向的 波束 ,其基 本思 想是通过 天线 阵列及 时空信 号 处理技 术 ,提 取各 移动 用户的 空 间方位信 息 ,利 用 用户位置 的不 同 ,减 少干扰 提 高移动通 信的 传输质 量及

智能天线在未来5G移动通信中的应用

智能天线在未来5G移动通信中的应用

智能天线在未来5G移动通信中的应用摘要:随着信息技术的发展,智能天线应用越来越广泛。

通信对于各种器件和部件的要求越来越苛刻,智能天线是目前适应通信技术发展的一项新兴事物,也是一种比较新颖的部件,在卫星通信、无线电网络接入、移动通信接入和军事通信接入的系统过程中,有着非常重要的应用作用。

智能天线之所以具有如此多的应用领域,就是因为它有很好的抗干扰能力,而且其设频率较高。

智能天线是一种崭新的概念,被公认为一种非常良性的发展趋势。

关键词:智能天线;未来5G;移动通信;应用引言随着科学技术的发展和进步,通信网络要求网络器件和部件的质量越来越高,连接性能越来越智能化,智能化的天线就是顺应这种形势发展出来的一种新事物,但是目前它已经被广泛的应用到卫星通信领域和移动通信领域,尤其是在无线接入时展现出了非常明显的优势。

智能天线的抗干扰性非常强,应用较高,而且它有一系列传统天线所不能替代的优点,起到对于电磁波的辐射和感应作用,将是未来5G移动通讯的一种应用发展趋势。

1智能天线的概念和特点1.1智能天线的含义智能天线是一种能够具有自适应能力的天线阵列,它是可变的天线,也是一种多元化的天线,它可以自动的判断信号,比如信号的传播方向自动获取等。

可以跟踪信号的走向,也可以智能化的采用算法来定位信号源,智能天线甚至可以过滤掉一些必要的天线信号,安装在基站现场可以作为双向天线使用。

智能天线的发展可分成3个阶段:第1阶段是应用于上行链路,通过使用智能天线增加基站的接收增益,从而使接收机的灵敏度和接收距离大大增加;第2阶段是将智能天线技术同时应用于下行链路,在智能天线应用于下行链路后,能够控制波束的发射方向,从而有助于频率的复用,提高系统的容量;最后一个阶段是完全的空分多址,此时在一个蜂窝系统中,可以将同一个物理信道分配给不同的用户,例如,在TDMA中,可以将同一小区内同一时隙同一载波同时分配给两个用户。

1.2智能天线的特点智能天线技术采用一种空分多址技术,这种技术最大的好处就是能够保证,在相同的时间间隙和频率的情况之下,用户仍然处于一种信号接通的状态,智能天线有一种波形过滤功能,因此如果其他信号在周围进行干扰,智能天线仍然能够,产生相同频率的波形,在这种波形的时间间隙和信号传播的幅度值波动的过程中,智能天线能够很好的抓住信号不失真的波形。

智能天线技术在移动通信中的应用

智能天线技术在移动通信中的应用
移 动 通 信 系统 中得 到 了广 泛 的 应 用 。
关 键 词 :智 能 天 线 技 术 ; 波 束 智 能 天 线 ; 多 自适 应 智 能 天 线 中图分类号 : TN8 1 T 2 2 。 N9 9 文 献 标 识 码 :A
Ap l a in o m a tAn e n c nq ei o i o mu ia in pi t fS r t n aTe h iu n M l C m c o be nc t o
多 波 束 智 能天线 主要 采 用 波 束转 换 技 术 ,因此 , 也 称为 波束 转换 天线 。 在对 用户 区进 行 分 区 ( 区) 它 扇 的基础 上 , 天 线 的每 个 波 束 固定 指 向 不 同 的分 区 , 使 使 用多个 并行 波 束就 能覆 盖整个 用 户 区 ,从 而形 成 了 形 状基 本 不 变 的天 线 方 向 图 。当 用 户 在 小 区 中移 动 时 , 据测 量各 个 波 束 的 信 号 强 度来 跟 踪 移 动用 户 , 根 并 能在 移动用 户 移动 时适 当地转 换 波束 ,使 接 收信 号 最 强 ,同时较好 地抑 制 了干扰 ,提 高 了服 务 质量 。可 以说 ,多波 束 天线是 介 于扇形定 向天 线与 自适 应 智 能 天 线之 间 的一种 技术 。 () 2 自适 应智 能天 线 自适 应智 能 天线原 名 叫 自适 应 天 线 阵列 , 一种 是 安装 在 基站 现场 的双 向 ( 可接 收又 可 发送 ) 线 。它 既 天 基 于 自适应 天线 原理 , 用现 代 自适应 空 间 数字 处理 采 技术 ,通过 选择 合适 的 自适 应 算法 ,利 用 天线 阵 的 波 束赋 形 技术 动态地 形成 多个 独立 的高增 益 窄波 束 , 使 天线 主 波束对 准用 户信 号 到达方 向 ,同时 旁瓣 或 零 陷 对 准干 扰信 号到 达 方 向 ,以 增 强有 用 信 号 、 少甚 至 减 抵 消干扰 信 号 ,提高 接 收 信号 的载 干 比 ,同 时增加 系 统 的容 量和 频谱 效 率【 。从 空 分 多址 技 术 角 度来 说 , 2 ] 它 是利 用信号 在 传输方 向上 的差别 ,将 同频 率或 同 时 隙、 同码 道 的信 号 区分 开 来 ,从 而 最 大 限 度 地 利 用 有 限的信 道资 源 , 加 系统 的容量 和提 高频谱 效 率 。 增 从 双 向天线 的 角度来 讲 , 能 天线包 括 两个 重 要 智 组成部 分 : 一是 对来 自移 动 台 发射 的多径 电波 方 向进

浅谈智能天线技术在移动通信中的应用

浅谈智能天线技术在移动通信中的应用

浅谈智能天线技术在移动通信中的应用摘要:对于移动通信设备而言,天线是关键核心部件之一,在移动通信设备的正常应用中发挥着重要作用。

传统天线在信号传输质量和信号传输速度上都难以满足通信要求,研发新一代适合移动通信设备的智能天线成为了必然选择。

当前,智能天线在移动通信中得到了应用和普及,对提高移动通信设备功能起到积极的促进作用。

从当前智能天的技术属于附加领域研究,其功能远远没有被完善,有更为广阔的开发空间。

关键词:智能天线技术;多波束智能天线;自适应智能天线1智能天线概述1.1智能天线的基本原理智能天线是一种能够根据所处的电磁环境来调节或选择自身参数,从而使通信系统保持最佳性能的天线技术。

智能天线技术是在阵列天线理论、微波和射频技术、自动控制理论、自适应天线技术、数字信号处理技术、软件无线电技术和集成电路技术等多个研究领域的基础上综合发展而成的一门新技术。

智能天线采用空分多址技术(SDMA),利用信号在传输方向上的差异,将同频率或同时隙、同码道的信号区分开来,最大限度地利用有限的信道资源。

1.2智能天线的分类根据智能天线工作原理的不同,智能天线可以分为:多波束智能天线和自适应智能天线。

(1)多波束智能天线多波束智能天线主要采用波束转换技术,因此,也称为波束转换天线。

它在对用户区进行分区(扇区)的基础上,使天线的每个波束固定指向不同的分区,使用多个并行波束就能覆盖整个用户区,从而形成了形状基本不变的天线方向图。

当用户在小区中移动时,根据测量各个波束的信号强度来跟踪移动用户,并能在移动用户移动时适当地转换波束,使接收信号最强,同时较好地抑制了干扰,提高了服务质量。

可以说,多波束天线是介于扇形定向天线与自适应智能天线之间的一种技术。

(2)自适应智能天线自适应智能天线原名叫自适应天线阵列,是一种安装在基站现场的双向(既可接收又可发送)天线。

它基于自适应天线原理,采用现代自适应空间数字处理技术,通过选择合适的自适应算法,利用天线阵的波束赋形技术动态地形成多个独立的高增益窄波束,使天线主波束对准用户信号到达方向,同时旁瓣或零陷对准干扰信号到达方向,以增强有用信号、减少甚至抵消干扰信号,提高接收信号的载干比,同时增加系统的容量和频谱效率。

移动通信中的智能天线技术

移动通信中的智能天线技术

移动通信中的智能天线技术随着移动通信技术的快速发展,人们对通信服务质量的需求也越来越高。

其中,智能天线技术为提高通信服务质量提供了重要的支持。

本文将从智能天线技术的原理、应用和发展等方面进行详细的阐述。

一、智能天线技术的原理智能天线技术是利用天线阵列实现波束形成、波束跟踪和波束切换等功能的技术。

通过多个天线单元组成天线阵列,可以实现信号的精确收发和干扰的有效抑制,从而提高通信服务的质量和可靠性。

智能天线技术的核心在于波束形成。

所谓波束形成是指通过相控阵技术使天线阵列上的多个天线单元发出的信号形成一个有方向性的波束。

波束形成可以通过不同的算法来实现,如线性数组、斜列阵和圆阵等算法。

在智能天线系统中,形成的波束可以跟随移动终端进行动态跟踪,即波束跟踪。

当移动终端移动时,智能天线会对其信号进行跟踪,调整发射角度,保持与移动终端之间的连通。

二、智能天线技术的应用智能天线技术可以广泛应用于移动通信、卫星通信和雷达等领域。

其中,在移动通信领域中,智能天线技术可以有效提高通信服务质量、降低网络能耗和提高频谱效率,使用户可以在室内、隧道等信号复杂的环境下仍然能够享受高质量的通信服务。

智能天线技术在4G和5G网络中得到了广泛的应用。

例如,中国移动的5G智能天线系统中采用了大规模的MIMO(Multi-Input Multi-Output)天线技术,可以同时为多个用户提供服务,提高网络的容量和吞吐量。

三、智能天线技术的发展随着移动通信市场的快速发展,智能天线技术也在不断发展。

目前,针对不同应用场景,智能天线技术正在向多方面的发展方向进行优化。

在通信服务质量方面,智能天线技术正在向更高精度、更高可靠性和更大范围的发展。

未来,智能天线技术将会与更多的技术融合,如5G技术、毫米波技术和光通信技术等。

在智能天线系统集成方面,智能天线系统还需要解决高度集成化和低成本化的矛盾。

未来,智能天线技术将向着更高可用性、更稳定的方向进一步发展。

智能天线及其在第二代移动通信中的应用

智能天线及其在第二代移动通信中的应用
布 的直 线 阵 的天 线 阵 方 向性 系 数 公 式 为 :
弓‘ 埋 对 它 本 身 的 辐 射 和 接 收 方 向 图 自 动 进 行 优 处
化 的 ,由 多 个 大 线 单 元 组 成 的 天 线 系 统 。 从 上 述 定 义 可 知 ,智 能 大 线 是 一 个 由多 个
天 线 单 元 构 成 的 天 线 阵 ,为 简 化 起 见 , 在 此 定
的 应 用 研 究 。 现 在 各 种 3G 规 范 将 智 能 天 线 明
确 写 入 其 中 。 各 通 信 组 织 或 科 研 机 构 、 运 营 商 、 通 信 设 备 供 应 商 以 及 号 业 开 发 智 能 天 线 产 品 的 公 司都 在 进 行 人 量 的 智 能 天 线 的 研 究 、 开
3 0
(a )
(b )
图 3 赋 形 波 束
如 果 宵 一 话 音 用 户 好 在 上 图 a中 的 主 波 束
方 向 ,但 无 需 当 前 这 样 高 的 增 益 ,而 另 一 高 速 率 数 据 用 户 _ l L好 位 于 a 中 的 30 度 方 向 (一 个 旁
瓣 指 向 此 方 向 ), 则 话 音 用 户 也 会 收 到 较 强 的 干 扰 。 但 是 可 以 通 过 一 定 的 算 法 加 权 使 方 向 图 如 图 - 所 示 , 此 时 , 住 3 度 方 向 不 冉 有 旁 瓣 , tb l 0 语 用 户 所 受 的 干 扰 将 人 人 降 低 ,而 原 主 波 束 方
C四 . 单元阵的方向图 ( 为p4 b /)
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石家庄城市职业学院毕业设计(论文)题目:浅谈智能天线在移动通信中的应用系(部)电子信息技术系专业班级11移动学号41学生姓名李泽指导教师杨静宜职称讲师2013年11月1 日浅谈智能天线在移动通信中的应用摘要:简述了第三代移动通信标准的概念的提出、内涵及发展演变过程;接着介绍智能天线的概念及其关健技术;最后讲述智能天线在移动通信中的应用。

关键词: 3G WCDMA CDMA2000 智能天线目录引言 (1)第一章第三代移动通信(3G)的概述 (2)1.1 WCDMA (2)1.2 CDMA2000 (2)1.3 TD-SC DMA (2)第二章智能天线 (3)第三章智能天线在移动通信中的应用 (3)3.1 应用范围 (3)3.2 智能天线上行收技术 (3)3.3智能天线下行收技术 (3)第四章我国智能天线的发展现趋势 (3)第五章智能天线的优点 (4)5.1实现移动台定位 (4)5.2提高基站接收机的灵敏度 (4)5.3智能天线在未来3G网络中的应用 (4)5.4在无线本地环路系统中的应用 (4)5.5在MIMO系统中的应用 (4)5.6智能天线在TD中的成功应用 (5)结束语 (5)参考文献 (6)浅谈智能天线在移动通信中的应用引言智能天线采用空分复用(SDMA),利用在信号传播方向上的差别,将同频率、同时隙的信号区分开来。

它可以成倍地扩展通信容量,并和其他复用技术相结合,最大限度地利用有限的频谱资源。

另外,在移动通信中,复杂的地形、建筑物结构对电波传播的影响,大量用户间的相互影响,会产生时延扩散、多径衰落、同信道干扰等,使通信质量受到严重影响,采用智能天线可以有效地解决这个问题。

第一章第三代移动通信(3G)的概述近几年,全球移动通信迅速发展,发达国家的移动电话普及率已经达到70%以上,有的地区甚至接近100%。

在我国截止到2005年底,全国电话用户数量达7.46亿,移动用户数量已经达到3.9 亿,且仍然具有良好的发展势头。

由于频率资源的紧张和对更多业务的需要,2G网络已经不能满足需要,要求在全球建立具有“统一标准、统一频段、全球无缝漫游",3是发展的必然趋势。

ITU针对3G规定了五种陆地无线技术,其中WCDMA,cdma2000和,TD 一SCDMA是三种主流技术。

1.1W C D M AWCDMA主要由欧洲ETSI和日本ARIB提出的,其代厂家主要有爱立信、诺基亚、高通、西门子、DoCoM。

公司,WCDMA全名是 WidebandCDMA,中文译名为“宽带分码多工存取”,它可支持384Kbps到2Mbps不等的数据传输速率,在高速移动的状态,可提供384 Kbps 的传输速率,在低速或是室内环境下,则可提供高达2 Mbp: 的传输速率。

1.2 CDMA2000CDMA2000是美国电信工业协会(TIA)向ITC丁提出RTT方案,是基于窄带IS-95CDMA技术的宽带CDMA技术,其代表厂家有高通、朗讯、摩托罗拉等。

这次联通新时空宣布在全国开通的CDMA 20001 X新网络是从 IS一95 B演进而来的,CDMA2000 是属于第三代移动通信系统 IMT一2000系统的一种模式,它的原意是把CDMA2 0 0 0 分为多个阶段来实施,第一个过渡阶段称为CDMA2000IX,速率高于IS-95,可支持308kibids 的数据传输,网络部份引人分组交换,可支持移动IP业务。

而另一个标准一、dma2000-1XEV 是在cdma2000-1X基础上进一步提高速率的增强体制,采用高速率数据(HDR)技术,能在1.25 M Hz 湘同于。

dma2000-1X带宽)内提供2Mit/s以上的数据业务,是cdma 2000-1X 的边缘技术。

3GPP已开始制定cdma2000- 1XEV 的技术标准,其中用高通公司技术的称为HDR,用摩托罗拉和诺基亚公司联合开发的技术称为1XTREME,中国的LAS- CDMA 也属此列。

但CDMA20001X在技术指标上又并非完全符合3G的标准,所以一般称其2075G更贴切一点。

第二个阶段称为CDMA2000 3X,它cdma2000-1X的主要区别是前向 C DMA信道采用3载波方式,而。

dma2000-1X用单载波方式。

因此它的优势在于能提供更高的速率数据,但占用频谱资源也较宽,在较长时间内运营商未必会考虑cdma2000-3X,而会考虑cdm a2000-1XEV。

1.3 TD - SCDMATD 一 SCDMA 的中文含义为时分同步码分多址接人,该项通信技术也属于一种无线通信的技术标准,它是由中国第一次提出并在此无线传输技术(RTT)的基础上与国际合作,完成了TDSCDMA标准,成为CDMATDD标准的一员的,这是中国移动通信界的一次创举,也是中国对第三代移动通信发展的贡献。

在与欧洲、美国各自提出的 3G标准的竞争中,中国提出的TD-SCDMA已正式成为。

全球3G标准之一,这标志着中国在移动通信领域已经进入世界领先之列。

该方案的主要技术集中在大唐公司手中,它的设计参照了TDD(时分双工)在不成对的频带上的时域模式。

第二章智能天线近年来,智能天线技术已经成为移动通信中最具有吸引力的技术之一。

智能天线采用空分多址(SDMA)技术,利用信号在传输方向上的差别,将同频率或同时隙、同码道的信号区分开来,最大限度地利用有限的信道资源。

与无方向性天线相比较,其上、下行链路的天线增益大大提高,降低了发射功率电平,提高了信噪比,有效地克服了信道传输衰落的影响。

同时,由于天线波瓣直接指向用户,减小了与本小区内其它用户之间,以及与相邻小区用户之间的干扰,而且也减少了移动通信信道的多径效应。

CDMA系统是个功率受限系统,智能天线的应用达到了提高天线增益和减少系统干扰两大目的,从而显著地扩大了系统容量,提高了频谱利用率。

智能天线在本质上是利用多个天线单元空间的正交性,即空分多址复用(SDMA)功能,来提高系统的容量和频谱利用率。

这样,TD一SCDMA系统充分利用了CDMA,TDMA,FDMA和SDMA这四种多址方式的技术优势,使系统性能最佳化。

智能天线的核心在于数字信号处理部分,它根据一定的准则,使天线阵产生定向波束指向用户,并自动地调整系数以实现所需的空间滤波。

智能天线须要解决的两个关键问题是辨识信号的方向和数字赋形的实现。

第三智能天线在移动通信中的应用3.1应用范围移动台特别是手机由于受到体积、电源等方面的限制,目前难以实现,因此,智能天线主要应用于基站端的收发。

3.2智能天线上行收技术智能天线上行收技术的研究起步早,实现较容易,相对比较成熟。

理论上,由于智能天线是多波束的天线,因而接收信号时能够将接收的多径信号进行最大比例合路计算得到比标准扇区天线更少的干扰信号,故而提高接收信号的质量,达到改善上行干扰的目的。

与下行干扰的改善不同的是,应用智能天线后只改善应用了智能天线的小区,而下行干扰的改善是针对整个区域的小区。

3.3智能天线下行收技术理论上,智能天线将下行信号强度集中在有话务的区域,因此会降低对其他小区的干扰,在实际应用中通过对比智能天线引人前后的下行信号强度的变化,可评估其对下行干扰的改善,智能天线通过减少下行场强达到降低对其他小区干扰的目的。

第四章我国智能天线的发展现趋势我国信息产业部电信科学研究院所属于的信威公司已成为开发出用于WLL的TDD方式S-CDMA产品,并应用于我国提出的TD-SCDMA方案中。

该只能天线采用8针元的环形自适应陈列,射频灵敏度最大可提高9dB。

此外,爱立信公司和德国运营商也将智能天线应用在了GSM基站上。

第五章智能天线的优点5.1实现移动台定位采用智能天线的基站可以获得接收信号的空间特征矩阵,由此获得信号的功率估值和到达方向(DOA)。

通过此方法,用两个基站就可将用户终端定位到一个较小区域。

由于目前蜂窝移动通信系统只能确定移动台所处的小区,因此移动台定位的实现可以使许多与位置有关的新业务得以方便地推出而发展新业务是目前移动运营商提升ARPU值、加强自身竞争力的必然手段。

5.2提高基站接收机的灵敏度如果采用最大功率合成算法,在不计多径传播条件下,则总的接收信号相对单个天线单元将增加10logN(dB),其中,N为天线单元的数量。

存在多径时(如图1所示),此接收灵敏度的改善将由多径传播条件及上行波束赋形算法决定,其增加相对单个天线单元一般也为10logN(dB)左右。

5.3智能天线在未来3G网络中的应用智能天线在3G中的应用主要体现在2个方面,即基站的收和发,具体而言就是上行收与下行发。

智能天线的上行收技术研究较早,因此也较为成熟。

上行收主要包含全自适应方式和基于预波束的波束切换方式。

在自适应方式中,我们可根据一定的自适应算法,对空、时域处理的各组权值系数进行调整,并与当前传输环境进行最大限度的匹配,从而实现任意指向波束的自适应接收。

5.4在无线本地环路系统中的应用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。

5.5在MIMO系统中的应用智能天线在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。

它的主要结果如图a所示。

MIMO系统中的空时处理技术主要包括波束成形(beamforming)、空时编码(space-timecoding)、空间复用(spacemultiplexing)等。

波束成形是智能天线中的关键技术,通过将主要能量对准期望用户以提高信噪比。

波束成形能有效地抑制共道干扰,其关键是波束成行权值的确定。

MIMO系统的发射方案主要分为两种类型:最大化数据率的发射方案(空间复用SDM)和最大化分集增益的发射方案(空时编码STC)。

最大化数据率发射方案主要通过在不同天线发射相互独立的信号实现空间复用。

空时编码的方案是指在发射端对数据流进行联合编码以减小由于信道衰落和噪声所导致的符号错误率,它通过在发射端的联合编码增加信号的冗余度,从而使信号在接收端获得分集增益,但空时编码方案不能提高数据率。

5.6智能天线在TD中的成功应用智能天线技术在TD-SCDMA系统中的成功应用,成为第三代移动通信TDD模式的一大亮点。

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