基于智能天線技術(shù)的TD―SCDMA系統(tǒng)應(yīng)用研究
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在TD-SCDMA系統(tǒng)中，基站系統(tǒng)通過(guò)數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)與自適應(yīng)算法，使智能天線動(dòng)態(tài)地在覆蓋空間中形成針對(duì)特定用戶的定向波束，充分利用下行信號(hào)能量并最大程度的抑制干擾信號(hào)。基站通過(guò)智能天線可在整個(gè)小區(qū)內(nèi)跟蹤終端的移動(dòng)，這樣終端得到的信噪比得到了極大的改善，提高業(yè)務(wù)質(zhì)量。
WCDMA和CDMA 2000都允許在上行和下行鏈路為每個(gè)移動(dòng)用戶分配專門(mén)的導(dǎo)頻信道，但是要求使用智能天線系統(tǒng)。對(duì)于WCDMA和CDMA 2000系統(tǒng)而言，智能天線雖然是推薦配置，但是當(dāng)今的一些WCDMA和CDMA 2000的基站產(chǎn)品已經(jīng)開(kāi)始支持智能天線了。
2．2 TD—SCDMA中智能天線技術(shù)的實(shí)現(xiàn)
智能天線通過(guò)調(diào)節(jié)各陣元信號(hào)的加權(quán)幅度和相位來(lái)改變陣列的方向圖形狀，即自適應(yīng)或以預(yù)置方式控制波束幅度、指向和零點(diǎn)位置，使波束總是指向期望方向，而零點(diǎn)指向干擾方向，實(shí)現(xiàn)波束隨著用戶走，從而提高天線的增益和信干噪比。其基本結(jié)構(gòu)如圖2所示。本文引用地址：http://www.ex-cimer.com/article/156239.htm
由圖可見(jiàn)，智能天線系統(tǒng)由3部分組成：天線陣列、波束形成網(wǎng)絡(luò)、控制算法。天線以多個(gè)高增益的動(dòng)態(tài)窄波束分別跟蹤多個(gè)期望信號(hào)，來(lái)自窄波束以外的信號(hào)被抑制。但智能天線的波束跟蹤并不意味著一定要將高增益的窄波束指向期望用戶的物理方向，事實(shí)上，在隨機(jī)多徑信道上移動(dòng)用戶的物理方向是難以確定的，特別是在發(fā)射臺(tái)至接收機(jī)的直射路徑上存在阻擋物時(shí)，用戶的物理方向并不一定是理想的波束方向。
智能天線波束跟蹤的真正含義是在最佳路徑方向形成高增益窄波束，并跟蹤最佳路徑的變化。理想前景是空分多址(SDMA)，它不是信道復(fù)用的概念，而是一種信道倍增方式，可與FDMA，TDMA，CDMA等系統(tǒng)完全兼容，從而實(shí)現(xiàn)組合的多址方式。智能天線關(guān)鍵是自適應(yīng)波束形成算法，常用的波束形成算法主要有兩種：非盲波束形成算法和盲波束形成算法。智能天線的優(yōu)勢(shì)如下：提高頻譜利用率；抗衰落；改善鏈路質(zhì)量，增加可靠性；減小多徑效應(yīng)；降低功率，減小成本；提高通信的安全性；實(shí)現(xiàn)移動(dòng)臺(tái)定位業(yè)務(wù)。
3 結(jié)語(yǔ)
美國(guó)、歐洲和日本非常重視未來(lái)移動(dòng)通信中智能天線的作用，已經(jīng)開(kāi)展大量的理論分析和研究。我國(guó)也已經(jīng)將研究智能天線技術(shù)列入國(guó)家863—317通信技術(shù)主題研究中。在ITU認(rèn)定的幾個(gè)技術(shù)發(fā)展方向中，包含了智能天線和TDD時(shí)分雙工技術(shù)，認(rèn)為這兩種技術(shù)都是以后技術(shù)發(fā)展的趨勢(shì)，而智能天線和TDD時(shí)分雙工這兩項(xiàng)技術(shù)，在目前的TD—SCDMA標(biāo)準(zhǔn)體系中已經(jīng)得到了很好的體現(xiàn)和應(yīng)用，從這一點(diǎn)中，也能夠看到TD-SCDMA標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)有相當(dāng)?shù)陌l(fā)展前途。
評(píng)論