智能天線的波束形成有效降低了用戶間的幹擾,其本質是在空間上區分不同用戶的信號。如果DCA能把同方向的用戶盡量分配到不同的時隙,把同壹時隙的用戶分配到不同的方向,就能充分發揮智能天線的空分效應,把多址幹擾降到最低。為了實現這壹目標,需要增加DCA(dynamicchannellocation)的功能來獲取和處理用戶空間信息。
智能天線可以估計信號的方向(DOA ), DCA可以根據用戶在每個時隙中的位置為新用戶分配時隙,使用戶波束中的多址幹擾最小化。在圖4(a)和4 (b)中,新用戶(終端3)在時隙2中沒有波束重疊,因此它應該被給予優先權。
圖4是根據時隙幹擾的大小分配用戶位置的示意圖。
為了增加DCA算法分配空間資源的能力,必須首先獲取用戶的位置信息,並根據用戶的位置測量定向波束的幹擾。這樣,在DCA算法中,仍然可以根據新用戶在不同時隙的幹擾來選擇時隙,這裏指的是用戶方向的幹擾,而不是該時隙內全小區用戶產生的幹擾。結合聯合檢測的智能天線基帶處理過程如圖5所示。
在圖5中,通過生成系統矩陣A輸出的數據在空間域中被均衡和濾波,由此可以計算波束內幹擾作為DCA中時隙分配的基礎。幹擾的計算方法需要進壹步研究,使其能正確反映等效基帶波束中幹擾的大小。
圖5結合智能天線技術和聯合檢測技術的基帶信號處理示意圖。
智能天線的理想目標是實現空分復用(SDM)。當波束形成效果足夠好時,可以給不同方向的用戶分配相同的碼道(載波、時隙、擴頻碼都是壹樣的),這樣會成倍增加系統容量。考慮到用戶的移動性,用戶間相對位置的變化可能使用戶接入時空分復用方案失效,即會有較大的同頻幹擾。快速DCA中的碼道調整可以克服這個問題。當DCA知道用戶的同頻幹擾大於門限時,就會觸發信道調整,為同頻幹擾嚴重的用戶分配新的碼道資源,以消除幹擾。智能天線結合DCA是實現空分復用的有效途徑。
2.智能天線對功率控制的影響
智能天線對功率控制的影響表現在以下幾個方面。
(1)改變功率控制的流程。當沒有智能天線時,根據SIR測量值和目標值周期調整功率控制。當有智能天線時,先將主波束對準要調整的用戶,然後進行相關測量。
(2)降低了對功率控制的要求。在智能天線的情況下,當主波束對準用戶時,由於天線增益高,用戶終端的發射功率與沒有智能天線的情況相比可以大大降低。
(3)在智能天線的情況下,功率控制的平衡方程變得復雜。傳統的功率控制建模方法不再適用。這種情況下的功率控制算法模型與特定的智能天線算法相關。
3.智能天線對分組調度的影響
分組調度算法的功能是當在分組用戶之間分發分組數據服務時,提高用戶使用空中接口資源的能力。實際系統中使用的分組調度是時分和碼分的組合。但引入智能天線後,引入了波束資源,從而在分組調度方法中加入了壹維空間劃分。空中接口的可用資源模型發生了變化,因此算法模型也必須改變。利用波束資源,通過空分降低用戶間的多址幹擾,提高分組用戶的傳輸速率。同時,利用智能天線對UE進行定位,可以根據位置信息優化用戶的調度速率,從而更有效地利用系統資源。
4.智能天線對開關控制的影響
使用智能天線技術必然會涉及到壹些網絡性能,比如用戶移動性管理。同時,用戶的空間位置成為移動通信系統中新的可用物理無線資源,它包括頻率、時隙、碼道和空間角度四維要素。這給切換過程中的接納控制和資源預留帶來了很大的靈活性。此外,智能天線可以為切換提供壹些有用的位置參考信息,提高系統資源利用率,縮短切換時間,降低掉話率,減少信令交互,提高切換成功率。
智能天線在給系統切換帶來上述好處的同時,也增加了切換的復雜性、不確定性和不穩定性。例如,在物理信道分配過程中,當出現沖突,需要進行信道調整和切換時,所使用的切換算法比只有三種資源的情況更復雜,移動用戶的切換管理也復雜得多。智能天線的使用也使得切換算法中的壹些準則之間的關系變得模糊和復雜,參數測量中存在許多隨機因素,例如移動用戶的位置和智能天線的效果。小區的呼吸效應更加隨機化,切換區域也是如此。