通信基站的智能天线技术

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1、通信基站的智能天线技术通信基站的智能天线技术1TD-SCDMA对智能天线的需求1智能天线1智能天线技术对3G系统性能的改善2自适应智能天线的结构理论分析4TD产业链6TD智能天线的四大趋势6趋势一：与MIMO技术相结合6趋势二：一体化智能天线7趋势三：电调智能天线7趋势四：介质智能天线8市场分析9运营商投资9系统集成商11中移动TD-LTE规划2014年达到35万个基站12TD天线发展历程13主要竞争对手15广东通宇通讯设备有限公司15京信通信17安德鲁17西安海天天线科技股份有限公司18中国电子科技集团公司第十四研究所18摩

2、比天线技术(深圳)有限公司19TD-SCDMA对智能天线的需求第三代移动通信系统的三大主流标准为WCDMA、CDMA2000和TD-SCDMA。TD-SCDMA系统中三个先进技术，即智能天线技术、联合检测技术和接力切换技术。智能天线智能天线技术起源于二十世纪四十年代，原名自适应天线阵列。智能天线技术最初主要用于雷达、抗干扰通信、军事通信等，帮助完成空间滤波和定位功能"其中最著名的应用,就是美国军方装备的宙斯盾系统，该系统正是由于在军舰上安装了相控阵雷达，而使军舰的战斗力大大增强，相控阵雷达就是一种较简单的自适应天线阵。相对于传

3、统的全向天线和扇区天线，智能天线技术可以有效地产生多个波束，每个波束指向一个特定终端并能够自动的跟踪该终端移动。智能天线技术的核心是自适应天线波束赋形技术。它结合了自适应天线的优利用天线阵列对波束的汇成和指向的控制，产生多个独立的波束，可以自适应地调其方向图以跟踪信号的变化。同时，利用各个移动用户间信号空间特征的差异，通过阵列技术在同一信道上接收和发射多个移动用户信号而不产生干扰。智能天线技术，使通信资源不再局限于时间域(TDMA)频率域(FDMA)或者是码域(CDMA)，拓展到了空间域，从而产生空分多址(SDMA)体制。传统

4、的移动通信系统的天线发射无线射频信号时，具有各向等效性，也就是说，信号向整个小区均匀发射,这样大多数发射能量会被浪费，而且这些能量也会对其他用户造成干扰。用户数量越大，用户间的干扰也就越大，这种用户间的干扰主要为多址干扰。智能天线技术可以嵌入到无线基站内部的基带处理部分以及终端设备内，从而使信号接收和发送都得到极大的改善。装备有智能天线的基站，能够把大部分能量集中给目标用户，通过零陷技术，达到抑制干扰的目的，减少多径衰落的影响。智能天线技术对3G系统性能的改善智能天线技术在整个移动通信系统中发挥着重要作用,它可以在以下几个方面

5、给蜂窝式移动通信系统带来好处:(l)减轻时延扩展及多径衰落在蜂窝式移动通信系统的基站中引入阵列天线技术可以大大减轻时延扩展及多径衰落对接受信号的影响。(2)减小共信道干扰阵列天线技术对共信道干扰的抑制有很强的效果。在接收时，由于利用指向用户的窄波束接收，对其他用户的干扰就会大大减小，因而提高期望用户信噪比。(3)提高频谱利用率及增大系统容量一方面由于时延扩展和多径衰落的减轻和共信道干扰的减少，使在通信质量不变的情况下，用户数量可以增加；另一方面，阵列天线可以采用SDMA技术实现小区内信道复用，从而提高频谱资源利用率及增大系统容

6、量。(4)动态的对小区进行划分通常情况下，小区内用户的分布很不均匀，存在很多热点区域，而其他地方的用户很少，这样传统的固定扇区划分不能解决这个问题。这时，可以利用基站阵灵活的波束赋型技术实现动态的扇区划分，从而使扇区的容量达到最大。(5)增大小区的覆盖范围由于基站的波束赋型作用能对期望移动台实现定向的发射和接收，因而在同样的最大发射功率下，由于天线辐射的能量相对集中，因而每个小区的范围可以增大，这样，在同样的覆盖区域内，可以减少基站的个数，从而减小系统建设的成本。(6)实现移动台的定位目前使用全向天线的移动通信系统，只能确定移

7、动台所在的小区，如果基站采用智能天线技术，则一旦收到信号，就对每个天线阵元所连的接收机产生的响应作出相应的处理，获得该信号的空间特征矢量及矩阵，由此获得信号的功率估计和到达方向,这样就可以得到移动用户终端的准确位置了。在我国，智能天线技术的研究与推广早在1997年也由北京信威通信技术公司进行，成功了研发了SCDMA无线用户环路系统并推向市场。不得不提的是作为我国自主知识产权的3G系统（TD-SCDMA）作为唯一采用TDD(时分双工)模式与智能天线相结合的系统,将智能天线技术推向商用,为智能天线的市场化奠定了基础。目前第三代移动

8、通信在中国的竞争日趋激烈,在后续演进过程中,如何保留发挥TD-SCDMA中智能天线的优势，平滑过渡到LTE，具有非常重要的市场价值。被ITU通过的第三代移动通信主流标准中，只有中国的TD-SCDMA列入了必选技术外，其他两个方案只把智能天线技术列为可选方案。智能天线技术的核心