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智能天線將成4G系統關鍵技術-上海正偉
智能天線技術在TD-SCDMA系統中的成功應用，成為第三代移動通信TDD模式的一大亮點。但是，常規的智能天線因為沒有利用多徑傳播，在高強度多徑分量比較豐富的環境下抗衰落能力相當有限。因此，在未來寬帶無線移動通信系統中，進一步發展智能天線技術，充分利用多徑傳播，提高無線傳輸性能成為4G中的關鍵技術之一。
4G要求能夠對多個網絡互通建模，靈活處理不同環境中的混合無線接入技術的組合，必須實現對異構環境中多種接入技術進行智能化管理。在4G系統中智能天線就是強大物理層必須具備的技術能力。
4G系統應用智能天線的優勢是可以去除更多的干擾，提供更高的信道和系統容量，增加小區吞吐量，降低系統對功率的要求，增強信通的抗干擾特性以及降低比特費率等。而4G系統應用智能天線的缺點是增加了收發信機以及無線資源管理的復雜性，同時需要高層的支持。
4G系統的接入層允許用戶使用各種終端通過各種形式接入到4G通信系統中，這是移動通信革命性的演進。對于這種演進，如果仍采用常規的智能天線技術已不足以解決4G系統的大容量與高可靠性需求問題。此時，結合空時處理的多天線技術——MIMO(多入多出)多天線技術，提供了解決問題的新途徑。可以說，MIMO多天線系統是常規智能天線演進的必然成果。
因為常規智能天線的核心是利用聯合空間維度與天線分集，通過最優加權合并而最大化信干噪比，使信號出錯的概率隨獨立衰落的天線單元數目呈指數減小，而系統容量隨天線單元數目呈對數增長。
然而，開關波束陣列僅適于信號角度擴展較小的傳播環境，且自適應陣列雖可以用于信號角度擴展較大的多徑傳播環境，但在高強度的多徑分量比較豐富的環境下，自適應天線系統抗衰落的能力相當有限，這是因為常規智能天線技術沒有利用多徑傳播。
因此，結合天線發射分集與接收分集技術，充分利用而不是抑制多徑傳播，進一步開發空域資源，提高無線傳輸性能，成為必然的發展趨勢，即從常規智能天線向MIMO多天線系統演進。
MIMO多天線系統是指在發射端和接收端同時使用多個天線的通信系統，它可有效地利用隨機衰落和可能存在的多徑傳播成倍地提高業務傳輸速率。其核心技術是空時信號處理，即利用在空間中分布的多個時間域和空間域結合進行信號處理。因此，可以被看作是常規智能天線的擴展。
4G系統中智能天線是不可或缺的關鍵技術，因此從常規智能天線演進而來的MIMO多天線系統成為4G發展中炙手可熱的課題。
而TD智能天線技術的成熟與應用，正是為TD向4G演進的MIMO多天線技術奠定了良好的基礎。
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