解析空分多址（SDMA）下的智能天線技術
摘要： 在無線通信系統中，天線是一種重要的設施。利用簡單的天線陣列可以實現容量的低成本增加、并可以實施新型的信號處理算法后，支持蜂窩通信系統的智能天線方案能夠增加每個小區站點的覆蓋范圍，增強抗干擾能力，并大幅度增加容量。... ...
Abstract：
Key words :
在無線通信系統中，天線是一種重要的設施。利用簡單的天線陣列可以實現容量的低成本增加、并可以實施新型的信號處理算法后，支持蜂窩通信系統的智能天線方案能夠增加每個小區站點的覆蓋范圍，增強抗干擾能力，并大幅度增加容量。
目前有多種方法利用來自無線通信系統中天線陣列的數據，其中較先進的一種方法稱為空分多址（S p a t ialDivisio nMul t i p
le Access）。在基站中，SDMA不斷調整無線環境，為每位用戶提供優質的上行鏈路和下行鏈路信號。在網絡中，這種先進的基站性能可以用來增加基站覆蓋范圍，從而降低網絡成本，提高系統容量，最終達到提高頻率利用的目的。SDMA可以與任何空間調制方式或頻段兼容，因此具有巨大的實用價值。
美國愛瑞通信公司的IntelliCell 技術是一種先進的智能天線技術，使用了自適應陣列信號處理軟件，即使基站在充滿噪音和干擾的環境中，也能監測與保持與多個不同的用戶的通信連接，從而實現空分多址的效果。
天線陣列的根源
無線天線從一種介質（如空間）上收集電磁能量，并將它傳輸到另一種介質上，如有線、同軸電纜或波導管.通過在陣列中組合單個天線的輸出能量，就可以實現一套獨立的天線系統，使其具有不同于陣列中其它單個單元的接收與發送特征。由于無線的接收與發射是相反的，所以天線可以實施具有增益的發射指示。支持接收的任何方向性模式都可適用于發射。
自適應陣列天線系統
自適應陣列天線系統將持續監控其覆蓋的范圍，以適應不斷變化的無線環境（包括移動用戶和干擾信號）。在最簡單的情況下（即一個用戶、無干擾），系統將提供有效的天線模式來跟蹤用戶，為用戶所在的方向提供最大的增益，從而適應用戶的位置移動?？辗侄嘀返幕窘M件就是一種先進的自適應陣列系統。SDMA的原理與上文的束形方案有很大的不同，實際上它的實施是基于對人類聽力的模擬。
SDMA系統的處理程序如下：
1、系統將首先對來自所有天線中的信號進行快照或取樣，然后將它們轉換成數字形式，并存儲在內存中；
2、計算機中的SDMA處理器將立即分析樣本，對無線環境進行評估，確認用戶、干擾源及其所在的位置；
3、處理器對天線信號的組合方式進行計算，力爭最佳地恢復用戶的信號；
4、系統將進行模擬計算，使天線陣列可以有選擇地向空間發送信號；
5、在上述處理的基礎上，系統就能夠在每條空間信道上發送和接收信號，從而使這些信道成為雙向信道。
利用上述流程，SDMA系統就能夠在一條普通信道上創建大量的頻分、時分或碼分雙向空間信道，每一條信道都可以完全獲得整個陣列的增和抗干擾功能。
SDMA系統優勢明顯
SDMA系統具有眾多優點，包括擴大覆蓋范圍：線陣列的覆蓋范圍遠遠大于任何單個天線，因此接收與發送性能都有大幅度的提高；大幅度降低來自其它系統和其它用戶的干擾：在極端吵鬧、干擾強烈的環境中，系統可以實現有選擇地發送和接收信號，從而提高通信質量；系統容量大幅度提高；SDMA基站發射的功率可以遠遠低于普通基站，從而可減少網絡內的射頻污染；SDMA可以于任何調制方式、帶寬或頻段兼容，包括AMPS、GSM、PHP、DECT、IS—54、IS—95等。當通信系統剛建成時，SDMA覆蓋范圍的擴展使運營商可以降低構建成本，并迅速完成部署。由于小區的覆蓋范圍較大，所以信道的復用效果將好于普通的小區。
目前有多種方法利用來自無線通信系統中天線陣列的數據，其中較先進的一種方法稱為空分多址（S p a t ialDivisio nMul t i p
le Access）。在基站中，SDMA不斷調整無線環境，為每位用戶提供優質的上行鏈路和下行鏈路信號。在網絡中，這種先進的基站性能可以用來增加基站覆蓋范圍，從而降低網絡成本，提高系統容量，最終達到提高頻率利用的目的。SDMA可以與任何空間調制方式或頻段兼容，因此具有巨大的實用價值。
美國愛瑞通信公司的IntelliCell 技術是一種先進的智能天線技術，使用了自適應陣列信號處理軟件，即使基站在充滿噪音和干擾的環境中，也能監測與保持與多個不同的用戶的通信連接，從而實現空分多址的效果。
天線陣列的根源
無線天線從一種介質（如空間）上收集電磁能量，并將它傳輸到另一種介質上，如有線、同軸電纜或波導管.通過在陣列中組合單個天線的輸出能量，就可以實現一套獨立的天線系統，使其具有不同于陣列中其它單個單元的接收與發送特征。由于無線的接收與發射是相反的，所以天線可以實施具有增益的發射指示。支持接收的任何方向性模式都可適用于發射。
自適應陣列天線系統
自適應陣列天線系統將持續監控其覆蓋的范圍，以適應不斷變化的無線環境（包括移動用戶和干擾信號）。在最簡單的情況下（即一個用戶、無干擾），系統將提供有效的天線模式來跟蹤用戶，為用戶所在的方向提供最大的增益，從而適應用戶的位置移動?？辗侄嘀返幕窘M件就是一種先進的自適應陣列系統。SDMA的原理與上文的束形方案有很大的不同，實際上它的實施是基于對人類聽力的模擬。
SDMA系統的處理程序如下：
1、系統將首先對來自所有天線中的信號進行快照或取樣，然后將它們轉換成數字形式，并存儲在內存中；
2、計算機中的SDMA處理器將立即分析樣本，對無線環境進行評估，確認用戶、干擾源及其所在的位置；
3、處理器對天線信號的組合方式進行計算，力爭最佳地恢復用戶的信號；
4、系統將進行模擬計算，使天線陣列可以有選擇地向空間發送信號；
5、在上述處理的基礎上，系統就能夠在每條空間信道上發送和接收信號，從而使這些信道成為雙向信道。
利用上述流程，SDMA系統就能夠在一條普通信道上創建大量的頻分、時分或碼分雙向空間信道，每一條信道都可以完全獲得整個陣列的增和抗干擾功能。
SDMA系統優勢明顯
SDMA系統具有眾多優點，包括擴大覆蓋范圍：線陣列的覆蓋范圍遠遠大于任何單個天線，因此接收與發送性能都有大幅度的提高；大幅度降低來自其它系統和其它用戶的干擾：在極端吵鬧、干擾強烈的環境中，系統可以實現有選擇地發送和接收信號，從而提高通信質量；系統容量大幅度提高；SDMA基站發射的功率可以遠遠低于普通基站，從而可減少網絡內的射頻污染；SDMA可以于任何調制方式、帶寬或頻段兼容，包括AMPS、GSM、PHP、DECT、IS—54、IS—95等。當通信系統剛建成時，SDMA覆蓋范圍的擴展使運營商可以降低構建成本，并迅速完成部署。由于小區的覆蓋范圍較大，所以信道的復用效果將好于普通的小區。
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