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1.智能天线对DCA的影响
智能天线的波束赋形有效地降低了用户间干扰其实质是对不同用户的信号在空间上进行区分如果DCA在进行信道分配时能够尽量地把相同方向上的用户分散到不同时隙中而把在同一个时隙内的用户分布在不同的方向上这样可以充分发挥智能天线的空分功效使多址干扰降至最小要达到这一目的需要增加DCA(DynamicChannelAllocation动态信道分配)对用户空间信息的获取和处理功能
智能天线能够对信号的到达方向(DOADirectionOfArrival)进行估计DCA可以根据各时隙内用户的位置为新用户分配时隙使用户波束内的多址干扰尽量地小在图4(a)(b)中新用户(3号终端)在时隙2中波束无重叠应优先分配
图4按照时隙干扰大小分配用户位置的原理示意图
为DCA算法增加分配空间资源的能力首先要获得用户的位置信息并根据用户所在位置进行定向波束的干扰测量这样在DCA算法中依然可以按照新用户在不同时隙中所受干扰的大小来选择时隙这里是指用户方向上的干扰而不是整个小区用户在该时隙产生的干扰智能天线与联合检测结合的基带处理过程如图5所示
在图5中生成系统总矩阵A输出的数据是经过了空域的均衡和滤波可以从中计算波束内干扰大小作为DCA中时隙分配的依据干扰的计算方法还需要深入的研究使其能够正确反映等效基带波束内干扰的大小
图5智能天线技术和联合检测技术结合的基带信号处理原理图
智能天线的一个理想目标是实现空分复用(SDM)在波束赋形效果足够好的情况下可以为不同方向上的用户分配相同的码道(载波时隙扩频码相同)这将会使系统容量成倍地增长考虑到用户的移动性用户间相对位置的改变有可能使得用户接入时的空分复用方案失效即出现较大的同码道干扰快速DCA中码道调整能够克服这一问题当DCA获知用户的同码道干扰大于门限值就触发信道调整为同码道干扰严重的用户分配新的码道资源以消除干扰智能天线结合DCA是实现空分复用的有效途径
2.智能天线对功率控制的影响
智能天线对功率控制的影响表现在以下几个方面
(1)使功率控制的流程发生变化无智能天线时功率控制根据SIR测量值和目标值周期进行调整有智能天线时首先将主波束对准要调整的用户然后再进行相关的测量
(2)对功率控制的要求降低了在有智能天线的情况下当主波束对准该用户时由于天线增益较高相对于没有智能天线时可以大大降低用户终端的发射功率
(3)在有智能天线的情况下功率控制的平衡点方程变得复杂传统的功率控制建模方法已不再适用这种情况下的功率控制算法建模与具体的智能天线算法相关
3.智能天线对分组调度的影响
分组调度算法的功能是在分组用户之间分配分组数据业务时提高用户利用空中接口资源的能力实际系统中应用的分组调度是以时分和码分的组合方式而在智能天线引入之后引入了波束资源从而在分组调度的方式中增加了一维空分空中接口可利用资源的模型发生了变化因而算法模型也要进行改变利用波束资源通过空分降低用户间的多址干扰而且还能增加分组用户的传输速率同时利用智能天线对UE的定位功能还可以根据位置信息优化用户的调度速率从而更加有效地利用系统的资源
4.智能天线对切换控制的影响
使用智能天线技术必然涉及一些网络性能如用户的移动性管理等同时用户的空间位置成为移动通信系统中一种新的可以利用的物理无线资源其中包括频率时隙码道和空间角度四维元素这就给切换过程中所要进行的接纳控制和资源预留带来了许多的灵活性另外智能天线可以为切换提供一些有用的位置参考信息提高系统资源利用率缩短切换时间降低掉话率减少信令交互提高切换成功率等
智能天线在给系统切换带来上述好处的同时也增加了切换的复杂性切换的不确定性及不稳定性如在物理信道分配的过程中当发生冲突需要进行信道调整和切换时由于判决维数增加使用的切换算法就要比只有3种资源的情况复杂移动用户的切换管理也要复杂得多智能天线的采用也使切换算法中的一些准则之间的关系变得模糊和复杂参数的测量随机因素更多如移动用户的位置智能天线的效果等小区的呼吸效应更加随机化切换区域也就随机化
早期研究早期智能天线的研究主要集中在军事领域,尤其是雷达领域,目的是在复杂的电磁环境中有效地识别和跟踪目标。随后,智能天线在信道扩容和提高通信质量等方面具备的独特优势吸引了众多的专家学者,日本、欧洲和美国的许多研究机构都相继开展了针对智能天线的众多研究计划,这也为智能天线的迅速发……阅读全文 >>
在移动通信环境条件下,复杂的地形、建筑物的结构都会对电波的传播产生影响,大量用户间的相互作用也会产生时延扩散、瑞利衰落、多径、信道干扰等,从而会使通信质量受到影响。采用智能天线可以有效地解决这些问题。智能天线采用空分多址技术,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……阅读全文 >>
智能天线技术前身是一种波束成形(Beamforming)技术。波束成形技术是发送方在获取一定的当前时刻当前位置发送方和接收方之间的信道信息,调整信号发送的参数,使得射频能量向接收方所处位置集中,从而使得接收方接收到的信号质量较好,最终能保持较高的吞吐量。该技术又分为芯片方式(On……阅读全文 >>
智能天线是一种智能天线多天线技术,它采用天线阵列形成可控的波束,指向并随时跟踪用户。它具有增加通信容量和速率、减少电磁干扰、减少手机和基站发射功率,并具有定位功能的优点。智能天线是移动通信领域中的一个研究热点,是解决频率资源匮乏的有效途径,同时还可以提高系统容量和通信质量。智能天……阅读全文 >>
智能天线技术有两个主要分支。波束转换技术(SwitchedBeamTechnology)和自适应空间数字处理技术(adaptivespatialdigitalprocessingtechnology),或简称波束转换天线和自适应天线阵。天线以多个高增益的动态窄波束分别跟踪多个期望……阅读全文 >>
智能天线又称自适应天线阵列、可变天线阵列、多天线。智能天线指的是带有可以判定信号的空间信息(比如传播方向)和跟踪、定位信号源的智能算法,并且可以根据此信息,进行空域滤波的天线阵列。智能天线是一种安装在基站现场的双向天线,通过一组带有可编程电子相位关系的固定天线单元获取方向性,并可……阅读全文 >>
智能天线的作用体现在下列方面:(1)提高频谱利用率。采用智能天线技术代替普通天线,提高小区内频谱复用率,可以在不新建或尽量少建基站的基础上增加系统容量,降低运营成本。(2)迅速解决稠密市区容量瓶颈。未来的智能天线能允许任一无线信道与任一波束配对,这样就可按需分配信道,保证呼叫阻塞……阅读全文 >>