智能天线在CDMA网络优化中的作用

  智能天线技术利用信号传输的空间特性,可达到抑制干扰、提取信号的目的。智能天线所形成的波束可实现空间滤波,对期望的信号方向具有高增益,而对不希望的干扰信号实现近似零陷作用,以达到抑制和减少干扰的目的。基于上述特性,采用智能天线技术可跟踪强信号、减少或抵消干扰信号、提高信干比、增加移动通信系统容量,降低信号发射功率、提高通信的覆盖范围,所以,3G广泛将智能天线作为可选技术,而TD-SCDMA也已将智能天线技术写入具体建议中。引入智能天线技术后,CDMA网络规划与优化中将产生新的特点。下面将对覆盖范围、容量、负荷平衡、专用波束分配等方面进行分析。
    
  应用智能天线的一个重要收益是覆盖范围的增加,使得移动用户不必增加上行发射功率就能比普通用户拥有与基站更远的通信距离,而基站也不必在下行链路发射更多的功率。应用智能天线可以显著地增加小区覆盖面积,从而减少基站数目,降低建设成本。但是,由于实际传播环境的复杂,当在城市高楼密集环境下,智能天线不能很好地区分期望信号与干扰信号,信干比会有所下降,面积增益也会相应下降。因此,在网络规划时,要保留一定的冗余。
    
  采用智能天线,在提高期望信号增益的同时,可抑制干扰信号,从而增加了网络容量。在上行链路,如果在基站采用智能天线,则可对小区内外的干扰以相同的比例同时进行抑制。由于CDMA系统本身是干扰受限系统,对干扰的抑制必将转化为容量的增加,这对于频谱日益紧张的无线通信,益处是不言而喻的。网络规划时,应对用户分布做好正确预测,合理布局基站。但应注意到,当用户密度过大时,智能天线则不能很好地区分用户,规划时须加以考虑。
    
  由于实际通信系统中的负荷流量经常是不均匀的,经常会出现“热点”地区,而不均衡的流量意味着系统的容量未得到充分的利用。负荷平衡将根据网络流量的需求,平衡每个蜂窝或扇区的流量负荷。这时可利用智能天线的动态波束进行负荷平衡。比较可行的方式是采用预多波束智能天线,采用动态扇区调节和波束负荷两种方式进行负荷负担。动态扇区调节方式通过调节波束的方向和波宽来调节分布扇区的大小和位置,从而平衡高负荷程度。波束负荷方式则通过将一些窄波束定向到“热点”地区来平衡网络流量负荷。通过负荷平衡,可以大大降低高负荷水平同时提高网络的通信能力。此外,在越区切换中,智能天线同样也发挥着重要的作用。
    
  综上所述将智能天线应用到CDMA网络的规划与优化中,可以增加容量,扩大覆盖范围,进行良好的负荷分担,同时可以对于不同的业务分配不同的专用波束。这样运营商不但可以获得直接的经济效益,也增加了工作的便利性。