智能天線和MIMO技術(shù)在LTE網(wǎng)絡(luò)中的運(yùn)用

鄧敏玲

（中時(shí)訊通信建設(shè)有限公司，廣州 510000）

智能天線和MIMO技術(shù)之間的特點(diǎn)不同，在LTE網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的場(chǎng)合也不相同，智能天線和MIMO技術(shù)有著各自的缺點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)，技術(shù)人員需要結(jié)合技術(shù)實(shí)際情況合理選擇智能天線和MIMO技術(shù)，在3GPP技術(shù)規(guī)范當(dāng)中一共制定了八種工作模式，有的是為了MIMO技術(shù)服務(wù)，有的是為了智能天線服務(wù)。MIMO技術(shù)可以用在室內(nèi)環(huán)境中，對(duì)于信號(hào)的傳輸有著較強(qiáng)的反射能力，而智能天氣有著很強(qiáng)的空間信道相關(guān)性，特別是城市郊區(qū)部位和農(nóng)村地域中使用智能天線更加靠譜。

1 智能天線與MIMO技術(shù)概念分析

智能天線，屬于一種信號(hào)處理技術(shù)，在基站發(fā)射端可以使用，當(dāng)信號(hào)被發(fā)送以后，相關(guān)技術(shù)人員可以通過(guò)智能天線的支持加權(quán)天線陣元，按照實(shí)際要求對(duì)信號(hào)進(jìn)行處理與控制，隨后完成定向發(fā)射與接收信號(hào)。與傳統(tǒng)的信號(hào)傳輸技術(shù)相比較，智能天線的質(zhì)量有了很大的提高，信號(hào)的質(zhì)量有所保證，滿足了用戶對(duì)信號(hào)的需求，同時(shí)，智能天線可以擴(kuò)大信號(hào)的覆蓋面積，防止信號(hào)由于個(gè)別原因出現(xiàn)干擾性問(wèn)題。應(yīng)用智能天線的時(shí)候如果選擇的場(chǎng)地不合適，或者其他使用條件存在問(wèn)題，智能天線的最大作用很難發(fā)揮出來(lái)，而且天線陣元的空間信道之間有著十分緊密的聯(lián)系，因此使用智能天線的時(shí)候需要將天線陣元間距控制在二分之一波長(zhǎng)之內(nèi)。小區(qū)邊緣用戶更加適合使用智能天線，假如信噪比較好，智能天線可以更好的提升信號(hào)的傳輸速率，比起MIMO技術(shù)，智能天線更加適合在城市邊緣與農(nóng)村地區(qū)使用。

MIMO技術(shù)應(yīng)用中涵蓋的內(nèi)容比較多，功能比起智能天線更加強(qiáng)大，利用兩端對(duì)空的時(shí)候，MIMO技術(shù)對(duì)信號(hào)進(jìn)行處理實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的安全性和可靠性，提高信號(hào)傳輸?shù)乃俣龋瑹o(wú)論是波束成形還是空間復(fù)用都能體現(xiàn)出MIMO技術(shù)的強(qiáng)大功能。對(duì)無(wú)線數(shù)據(jù)的無(wú)線需求不斷促使研發(fā)人員尋找新的技術(shù)來(lái)擴(kuò)大無(wú)線數(shù)據(jù)容量和網(wǎng)絡(luò)能力。相關(guān)研究人員認(rèn)為及時(shí)目前的技術(shù)應(yīng)用和配套設(shè)施已經(jīng)足夠完善，對(duì)于數(shù)據(jù)的需求仍然會(huì)不斷增長(zhǎng)，超過(guò)人們現(xiàn)有的使用能力，也正是因?yàn)檫@種情況改變了人們安于現(xiàn)狀的狀態(tài)，開始不斷通過(guò)技術(shù)的改革和研究的深入，研究出更加先進(jìn)的MIMO應(yīng)用技術(shù)，無(wú)線服務(wù)提供商紛紛計(jì)劃將網(wǎng)絡(luò)升級(jí)到4G LTE、LTE-A，大規(guī)模的MIMO技術(shù)已經(jīng)脫離了目前的網(wǎng)絡(luò)拓補(bǔ)，通過(guò)有效的改變時(shí)間和成本之間的矛盾，努力平衡二者的關(guān)系，實(shí)現(xiàn)MIMO技術(shù)在LTE網(wǎng)絡(luò)中的合理應(yīng)用[1]。

2 智能天線與MIMO技術(shù)在LTE網(wǎng)絡(luò)中的運(yùn)用

LTE是由3GPP即第三代合作伙伴計(jì)劃組織制定的通用移動(dòng)通信系統(tǒng)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，LTE系統(tǒng)引入了正交頻分復(fù)用和多輸入多輸出等關(guān)鍵技術(shù)，顯著增加了頻譜效率和數(shù)據(jù)傳輸速率，根據(jù)雙工方式不同將LTE系統(tǒng)分為FDD-LTE和TDD-LTE，二者技術(shù)的主要區(qū)別在于空口的物理層上。FDD系統(tǒng)空口上下行采用成對(duì)的頻段接收和發(fā)送數(shù)據(jù)，而TDD系統(tǒng)上下行則使用相同的頻段在不同的時(shí)隙上傳輸，較FDD雙工方式，TDD有著較高的頻譜利用率。

MIMO技術(shù)在LTE網(wǎng)絡(luò)中應(yīng)用到的技術(shù)主要有三種，第一種是空間發(fā)射分集，第二種是空間復(fù)用，第三種是波束成形。其中在MIMO技術(shù)應(yīng)用過(guò)程中空間發(fā)射分級(jí)主要會(huì)對(duì)抗無(wú)線信道中的多徑衰落情況，有效的提高鏈路運(yùn)行的安全性可靠性，多個(gè)天線上聯(lián)合編碼，并且以獨(dú)立運(yùn)行的方式實(shí)現(xiàn)了分集增益，極大程度的完善了信號(hào)在接收的時(shí)候存在的信干噪比；波束成形和智能天線的應(yīng)用有相似的地方，二者之間有著一定的通用性，都是發(fā)射信號(hào)的時(shí)候加權(quán)處理，以線性模式進(jìn)行，但是MIMO技術(shù)和智能天線也有著一定的區(qū)別，MIMO技術(shù)波束成形的加權(quán)只會(huì)對(duì)接收信號(hào)與發(fā)送信號(hào)兩端信源，對(duì)于已經(jīng)發(fā)送的信號(hào)到達(dá)角沒(méi)有加權(quán)，智能天線可以實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)；MIMO技術(shù)中空間復(fù)用利用空間信道的若相關(guān)性，各個(gè)部分的空間信號(hào)都會(huì)呈現(xiàn)出獨(dú)立的狀態(tài)，不同形態(tài)的數(shù)據(jù)在傳輸?shù)臅r(shí)候空間復(fù)用都能夠幫助MIMO技術(shù)實(shí)現(xiàn)高速度的傳輸功能，即使實(shí)在高峰值時(shí)間段內(nèi)也可以實(shí)現(xiàn)速度傳輸[2]。

比較MIMO技術(shù)和智能天線在LTE網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用，二者之間由于有著不同的傳輸方式，無(wú)論是使用的范圍還是使用的場(chǎng)景，在使用的時(shí)候都是不同的，技術(shù)人員需要根據(jù)實(shí)際情況選擇適合該地區(qū)的技術(shù)。在使用之前，需要提前安裝與調(diào)試，對(duì)于參數(shù)進(jìn)行科學(xué)合理的設(shè)置，指導(dǎo)參數(shù)可以進(jìn)入正常軌道，工作人員實(shí)時(shí)關(guān)注著場(chǎng)景的變化，監(jiān)視每時(shí)每刻變化的信息，防止技術(shù)在工作狀態(tài)下存在干擾的問(wèn)題。如果是傳輸分集，該技術(shù)可以極大程度上保證信號(hào)安全傳輸，防止外界干擾給信號(hào)造成的不穩(wěn)定，該功能更加適合城市邊緣的用戶。如果用戶生活的位置遠(yuǎn)離市中心，而且信號(hào)沒(méi)有在核心地區(qū)覆蓋，這個(gè)時(shí)候使用這種技術(shù)用戶可以接收到十分清晰的信號(hào)。TM3和TM4技術(shù)可以支持在TD-LTE中使用，有利于提高峰值速率，特別適合在人口與業(yè)務(wù)比較密集的地區(qū)使用。

3 結(jié)束語(yǔ)

總而言之，隨著科學(xué)的進(jìn)步和發(fā)展，移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)以及物聯(lián)網(wǎng)在發(fā)展的過(guò)程中也在一定程度上推動(dòng)了無(wú)線技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步，無(wú)論是智能天線還是MIMO技術(shù)都有了新的進(jìn)步，通過(guò)對(duì)二者之間的分析，從優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)兩方面考慮，結(jié)合實(shí)際情況選擇更加合適的技術(shù)，從而提高了工作質(zhì)量，高效率完成任務(wù)。