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未来移动通信的新技术 --- 智能天线
何谓智能天线?? ?智能天线原名自适应天线阵列(AAA,Adaptive Antenna Array)。最初的智能天线技术主要用于雷达、声纳、抗干扰通信、定位、军事方面等,用来完成空间滤波和定位。近年来,随着移动通信的发展以及对移动通信电波传播、组网技术、天线理论等方面的研究逐渐深入,智能天线开始用于具有复杂电波传播环境的移动通信。? ? 为此,移动通信研究者给应用于移动通信的自适应天线阵起了一个较吸引人的名字:? ? 智能天线,英文名为Smart Antenna或Intelligent Antenna。 ? ? 随着全球通信业务的迅速发展,作为未来个人通信主要手段的无线移动通信技术引起人们极大关注。如何消除同信道干扰(CCI)、多址干扰(MAI)与多径衰落的影响成为人们在提高无线移动通信系统性能时考虑的主要因素。近年来智能天线成为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。智能天线利用数字信号处理技术,采用了先进的波束转换技术(switched beamtechnology)和自适应空间数字处理技术(adaptive spatial digital processing technology),产生空间定向波束,使天线主波束对准用户信号到达方向,旁瓣或零陷对准干扰信号到达方向,达到充分高效利用移动用户信号并删除或抑制干扰信号的目的。与其它日渐深入和成熟的干扰削除技术相比,智能天线技术在移动通信中的应用研究更显得方兴未艾并显示出巨大潜力。 ? ? 在移动通信技术的发展中,智能天线已成为一个最活跃的领域,近年内,几乎所有先进的移动通信系统都将采用此技术。智能天线技术对移动通信系统所带来的优势是目前任何技术所难以替代的。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。 ? ???在第三代移动通信系统中,我国SCDMA系统是应用智能天线技术的典型范例。作为TD-SCDMA系统中的关键技术之一的智能天线技术能够使系统在高速运动的信道环境中达到较好的性能。 ? ? 目前,国际上已经将智能天线技术作为一个三代以后移动通信技术发展的主要方向之一,一个具有良好应用前景且尚未得到充分开发的新技术,是第三代移动通信系统中不可缺的关键技术之一。 ? ? 与传统的TDMA、FDMA或CDMA方式相比,智能天线引入了第四维多址方式:空分多址(SDMA)方式。
第一代Wi-Fi设备在企业应用中倍受瞩目,但是并没有为供应商带来预想中的收益。即使如此,一些供应商还是希望通过使用智能化的天线来扩大无线局域网的覆盖范围,从而减少AP的数量,并同时提高信号的质量。Wi-Fi交换机和路由器的天线大多很“笨”,只能锁定客户端发出的最强的Wi-Fi信号从而侦测出电子信号。而“智能”天线则可以在无需用户干预的情况下,在一定的范围内主动搜索Wi-Fi信号,并将几股弱信号合成为一股较强的信号。智能天线算不上新技术。它在几年前就已应用于移动通信领域,让移动电话用户在高速公路上快速行驶或穿过城市的广场时仍然能够正常接收信号。现在,硅芯片技术的发展和成本的降低已经为在下一代Wi-Fi设备中使用智能天线技术创造了条件。智能天线适用于大学或者大型建筑(比如机场、会议中心)这些Wi-Fi网络覆盖范围很大的地方,对于那些使用较小规模的室内无线网络的公司而言,采用智能天线的性价比就不怎么样了。此外,在人们对Wi-Fi网络最关注的部署难易程度、管理性、安全性等方面,智能天线表现尚可,但并不突出。企业的IT技术人员对于层出不穷的新技术往往感到无所适从。虽然公司里的许多员工都会对网络技术的发展很兴奋,但是IT部门的员工却不怎么满意,因为他们要管理RF(无线射频)设备,他们觉得买一些便宜的AP一样可以保证网络的覆盖范围。那么智能天线的前景如何呢?智能天线供应商通过有力的案例来说明,事实上使用一种技术上更复杂的网络要比管理一个松散的、通过AP连接起来的网络更节省开支。Vivato公司就在其802.11b Wi-Fi交换机中使用了智能天线,以实现较大的室内和室外覆盖范围。天线本身并不能移动,但是它的覆盖模式可以根据接收到的信息包的变化来做出相应的改变。这样交换机就可以在100°角、305米(受到可视距离的限制)的范围内进行数据收发。Vivato公司的每台交换机大约可以支持100个客户端。而佛罗里达州立大学则花1.3万美元购买了一台户外交换机并将其安装在Doak Camplbell体育场中,这个设备可以覆盖整个橄榄球场,甚至包括教练在球场地下室中的办公室。Bandsped公司也是智能天线技术的采用
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