天线技术的应用

天线技术是当前的一个研究热点，人们普遍认为在未来的宽带移动通信系统中多入多出（MIMO）的多天线技术将会占据重要地位。未来系统的天线技术将更加多样化，不同种类的天线技术的作用是不同的。有的天线技术是为了降低同信道干扰，提高信号的SNR如智能天线、定向天线和分布式天线；有的是为了抵抗衰落的影响，如空时码；有的是为了将串行高速数据转到若干天线上实现并行传输，从而提高用户的传输能力，如V-BLAST技术

天线技术的作用：

用于小区覆盖的实现，如全向天线、分布式天线和直放站等

用于消除或减少同信道干扰，如裂向天线和智能天线等

实现空间分集，抵抗衰落的影响；

采用空间复用，实现并行空间高速数据传输，提高传输效率。

在MMO技术的使用上，需要考虑到单纯的空间复用虽然可以充分地利用许多天线来完成高速数据的传输，但是只能提供有限的分集增益来抵抗衰落。因此在实际设计中，需要综合空间分集和空间复用的优点，牺牲一定的传输效率。天线数目的增加对应着分集增益增加的减慢，而天线数目的增加却给空间复用带来的传输能力的线性增加。因此当采用较多的天线数目时，设计者考虑更多的是空间复用能力的开发

传统的天线技术，如1G，2G和3G的前期系统，主要作用是实现覆盖和消除干扰在单链路传输方面采用了接收分集技术，如双天线接收，来提高单链路的传输能力。

未来的移动通信系统会更多地利用空域资源，但是对空域资源的挖掘更多地体现在空间复用的多信道并行传输和空域的分集作用，包括发射分集和接收分集。需要注意的是，MIMO技术对环境比较敏感，尤其是MIMO的增益依赖于多径环境的存在和天线单元的相关性。如果没有多径环境或者多径并不丰富，那么MIMO技术的容量增益就没有或很小了：相关性则有时会带来容量的增加，有时会带来降低，而MIMO技术带来的计算量却是非常巨大的，因此，此时MIMO技术的使用就没有很大的意义了。

而且所有的MIMO的优点都是在有准确的信道信息（CSI）和信道分布信息（CDI）的前提下体现出来的，但实际上获得准确的CSI和CD1本身就不是容易的事，而且需要进行大量、额外的复杂度计算此外，MIMO技术还需要对天线进行隔离才能保证分集和复用的增益。在基站侧，天线的隔离距离至少要在10个载波波长以上：在移动台侧，天线的隔离距离至少要在1/2个载波波长以上?？占涓衾氲囊?，特别是移动台侧，也给MIMO技术的应用带来困难。随着载波频率的升高，空间隔离也会逐渐减少，MIMO技术也就越容易使用。

设计者需要考虑由MIMO技术带来的复杂度和性能增益之间的平衡，而且还要注意到，MMO系统对传输信道的敏感性和应用环境的局限性。MIMO技术如何与其他天线技术结合将是一个值得关注的问题