智能天線/MIMO/BLAST技術介紹

2019-11-03 09:27:24

字體：大中小

來源：轉載

供稿：網友

貝爾實驗室（中國）無線網絡部研究員常疆　　近年來，隨著用戶規模擴大和業務種類多樣化，無線運營商對無線系統語音和高速數據提供能力的要求也相應提高了許多。為了滿足這些要求，必須有新的技術出現并應用，以最大程度地提高現有帶寬內的容量，提高頻譜利用率。

第三條路

　　在為一個CDMA網絡做鏈路預算的過程中，朗訊科技認為必須考慮到小區負載問題，并且也是這樣去做的。通常情況下，一個CDMA系統的初始小區負載會設計為最大容量的50％到60％，這在系統初初運營時是必要的。而當系統達到設計容量的滿應用時，運營商就必須考慮增加新的容量點，以彌補小區覆蓋的損失。

　　在此情況下，有兩種方法可以選擇: 一是通過增加新站址來增加覆蓋率和容量，這樣不僅在技術上相當困難，而且代價昂貴; 另一種可行方法則是更為充分地利用現有站址，即在其上增加新的載波，這也會增加相當昂貴的運營成本，因為對運營商來說無線頻譜無疑是非常珍貴的資源。

　　從長遠發展的需要來看，還有第三條路可走，即采用最為經濟高效的方法，通過在最初設計時改進鏈路預算，增加容量。朗訊科技的智能天線技術正是為無線運營商提供的這樣一種選擇。在網絡發展的過程中適時適地地部署這一解決方案，完全可以避免整個網絡的重新設計，而在原有網絡基礎之上極大提升系統的容量。

技術的三種演進

　　目前無線網絡多采用固定波束天線，通常是3扇區配置。朗訊科技智能天線技術將在現有系統基礎上，提供指向被服務用戶的動態波束，改善網絡鏈路預算，提高系統容量。

　　依靠貝爾實驗室的強大技術支持，朗訊科技正積極研發先進的智能天線技術，以期為客戶提供相關服務，尤其是其MIMO/BLAST技術，更可廣泛應用于CDMA2000網絡和UMTS/WCDMA 網絡，提升網絡質量。朗訊科技智能天線解決方案有三種演進技術：一是發送分集和2-Branch智能接收天線，二是波束賦形發送分集和4-Branch智能接收天線，三是MIMO/BLAST和多用戶接收。在這三種技術中，后面的技術可以提供較前一種技術更大的系統增益。其對比如圖1所示。

朗訊科技智能天線解決方案三種演進對比MIMO/BLAST技術

　　憑借在提高系統頻譜利用率方面卓越的性能表現，多輸入多輸出（MIMO）技術已經成為移動通信技術發展進程中炙手可熱的課題，而作為MIMO技術的杰出代表，朗訊科技的BLAST技術更以其突破性的優異性能成為業界焦點。

　　傳統無線通信理論一直將多徑傳播視為造成無線信號衰落的干擾之一。而朗訊科技BLAST技術則證明，在天線發送和接收端同時采用多天線陣，更能夠充分利用多徑傳播，達到“變廢為寶”的效果，提高系統容量。就其原理而言，是利用每對發送和接收天線上信號特有的“空間標識”，在接收端對其進行“恢復”。利用BLAST技術，如同在原有頻段上建立了多個互不干擾、并行的子信道，并利用先進的多用戶檢測技術，同時準確高效地傳送用戶數據，其結果是極大提高前向和反向鏈路容量，如圖2所示。

MIMO/BLAST技術工作原理

　　理論研究業已證明，采用BLAST技術，系統頻譜效率可以隨天線個數成線性增長，也就是說，只要允許增加天線個數，系統容量就能夠得到不斷提升。這也充分證明BLAST技術有著非常大的潛力。

　　鑒于對于無線通信理論的突出貢獻，BLAST技術獲得了2002年度美國Thomas Edison（愛迪生）發明獎。不僅如此，朗訊科技在該技術產品化方面也取得了很大進展。2002年10月，世界上第一顆BLAST芯片在朗訊公司貝爾實驗室問世，隨即成為業界焦點。這一芯片支持最高4×4的天線布局，可處理的最高數據速率達到19.2Mbps。現在，朗訊科技已經開始將此BLAST芯片應用到其Flexent OneBTS家族的系列基站中，同時還計劃授權終端制造商使用該BLAST芯片，以提高無線3G數據終端支持高速數據接入的能力。

運營商得到好處

　　智能天線給運營商帶來非常客觀的收益，具體包括增加系統容量、提高系統覆蓋、提高高速數據業務覆蓋、降低每語音及數據用戶服務成本，以及保護運營商現有投資等。

　　增加系統容量平均而言，發送分集和2-Branch智能接收天線，能夠在現有基礎上將系統容量提高10%到25%; 采用波束賦形發送分集和4-Branch智能接收天線，能夠將這一增長擴大到近一倍；而采用BLAST技術，系統容量的增加還能更高。

　　提高系統覆蓋通過智能天線技術，改善鏈路預算，能夠提高系統的覆蓋。

　　提高高速數據業務覆蓋在通常情況下，小區內對高速數據業務的支持僅限于靠近基站的小部分區域，而智能天線技術的采用，將使能小區內支持高速數據的覆蓋面積增加非常大的一塊，或者在原有區域內支持更多高速數據用戶數，如圖3所示。

　　智能天線技術可增加數據傳輸速率和覆蓋面積

降低每語音及每數據用戶服務成本雖然在網絡中需要增加相應的軟硬件才能支持智能天線技術，但由于系統容量得到很大提高，每語音用戶和每數據用戶的成本和傳統天線系統相比，仍會有大幅的降低。

　　保護運營商現有投資通過平滑的軟硬件升級，運營商可以充分利用現有網絡資源，在不更改網絡結構和增加基站的情況下，實現系統容量的提升。朗訊科技的Flexent OneBTS基站系統可以同時支持CDMA2000系統和WCDMA系統，并可以實現到智能天線的平滑升級，最大限度保護運營商的投資。

摘自　計算機世界

上一篇：淺析雙頻網的建設

下一篇：淺談移動通信網絡干擾問題的解決