智能天線和MIMO技術在LTE網絡中的運用

鄧敏玲

（中時訊通信建設有限公司，廣州 510000）

智能天線和MIMO技術之間的特點不同，在LTE網絡應用的場合也不相同，智能天線和MIMO技術有著各自的缺點和優點，技術人員需要結合技術實際情況合理選擇智能天線和MIMO技術，在3GPP技術規范當中一共制定了八種工作模式，有的是為了MIMO技術服務，有的是為了智能天線服務。MIMO技術可以用在室內環境中，對于信號的傳輸有著較強的反射能力，而智能天氣有著很強的空間信道相關性，特別是城市郊區部位和農村地域中使用智能天線更加靠譜。

1 智能天線與MIMO技術概念分析

智能天線，屬于一種信號處理技術，在基站發射端可以使用，當信號被發送以后，相關技術人員可以通過智能天線的支持加權天線陣元，按照實際要求對信號進行處理與控制，隨后完成定向發射與接收信號。與傳統的信號傳輸技術相比較，智能天線的質量有了很大的提高，信號的質量有所保證，滿足了用戶對信號的需求，同時，智能天線可以擴大信號的覆蓋面積，防止信號由于個別原因出現干擾性問題。應用智能天線的時候如果選擇的場地不合適，或者其他使用條件存在問題，智能天線的最大作用很難發揮出來，而且天線陣元的空間信道之間有著十分緊密的聯系，因此使用智能天線的時候需要將天線陣元間距控制在二分之一波長之內。小區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的傳輸速率，比起MIMO技術，智能天線更加適合在城市邊緣與農村地區使用。

MIMO技術應用中涵蓋的內容比較多，功能比起智能天線更加強大，利用兩端對空的時候，MIMO技術對信號進行處理實現系統的安全性和可靠性，提高信號傳輸的速度，無論是波束成形還是空間復用都能體現出MIMO技術的強大功能。對無線數據的無線需求不斷促使研發人員尋找新的技術來擴大無線數據容量和網絡能力。相關研究人員認為及時目前的技術應用和配套設施已經足夠完善，對于數據的需求仍然會不斷增長，超過人們現有的使用能力，也正是因為這種情況改變了人們安于現狀的狀態，開始不斷通過技術的改革和研究的深入，研究出更加先進的MIMO應用技術，無線服務提供商紛紛計劃將網絡升級到4G LTE、LTE-A，大規模的MIMO技術已經脫離了目前的網絡拓補，通過有效的改變時間和成本之間的矛盾，努力平衡二者的關系，實現MIMO技術在LTE網絡中的合理應用[1]。

2 智能天線與MIMO技術在LTE網絡中的運用

LTE是由3GPP即第三代合作伙伴計劃組織制定的通用移動通信系統的技術標準，LTE系統引入了正交頻分復用和多輸入多輸出等關鍵技術，顯著增加了頻譜效率和數據傳輸速率，根據雙工方式不同將LTE系統分為FDD-LTE和TDD-LTE，二者技術的主要區別在于空口的物理層上。FDD系統空口上下行采用成對的頻段接收和發送數據，而TDD系統上下行則使用相同的頻段在不同的時隙上傳輸，較FDD雙工方式，TDD有著較高的頻譜利用率。

MIMO技術在LTE網絡中應用到的技術主要有三種，第一種是空間發射分集，第二種是空間復用，第三種是波束成形。其中在MIMO技術應用過程中空間發射分級主要會對抗無線信道中的多徑衰落情況，有效的提高鏈路運行的安全性可靠性，多個天線上聯合編碼，并且以獨立運行的方式實現了分集增益，極大程度的完善了信號在接收的時候存在的信干噪比；波束成形和智能天線的應用有相似的地方，二者之間有著一定的通用性，都是發射信號的時候加權處理，以線性模式進行，但是MIMO技術和智能天線也有著一定的區別，MIMO技術波束成形的加權只會對接收信號與發送信號兩端信源，對于已經發送的信號到達角沒有加權，智能天線可以實現這一點；MIMO技術中空間復用利用空間信道的若相關性，各個部分的空間信號都會呈現出獨立的狀態，不同形態的數據在傳輸的時候空間復用都能夠幫助MIMO技術實現高速度的傳輸功能，即使實在高峰值時間段內也可以實現速度傳輸[2]。

比較MIMO技術和智能天線在LTE網絡中的應用，二者之間由于有著不同的傳輸方式，無論是使用的范圍還是使用的場景，在使用的時候都是不同的，技術人員需要根據實際情況選擇適合該地區的技術。在使用之前，需要提前安裝與調試，對于參數進行科學合理的設置，指導參數可以進入正常軌道，工作人員實時關注著場景的變化，監視每時每刻變化的信息，防止技術在工作狀態下存在干擾的問題。如果是傳輸分集，該技術可以極大程度上保證信號安全傳輸，防止外界干擾給信號造成的不穩定，該功能更加適合城市邊緣的用戶。如果用戶生活的位置遠離市中心，而且信號沒有在核心地區覆蓋，這個時候使用這種技術用戶可以接收到十分清晰的信號。TM3和TM4技術可以支持在TD-LTE中使用，有利于提高峰值速率，特別適合在人口與業務比較密集的地區使用。

3 結束語

總而言之，隨著科學的進步和發展，移動互聯網以及物聯網在發展的過程中也在一定程度上推動了無線技術的發展和進步，無論是智能天線還是MIMO技術都有了新的進步，通過對二者之間的分析，從優點和缺點兩方面考慮，結合實際情況選擇更加合適的技術，從而提高了工作質量，高效率完成任務。