智慧型天線也叫自適應陣列天線,它由天線陣、波束形成網路、波束形成算法三部分組成。它通過滿足某種準則的算法去調節各陣元信號的加權幅度和相位,從而調節天線陣列的方向圖形狀,以達到增強所需信號抑制干擾信號的目的。智慧型天線技術適宜於TDD方式的CDMA系統,能夠在較大程度上抑制多用戶干擾、提高系統容量。但是由於存在多徑效應,每個天線均需一個Rake接收機,從而使基帶處理單元複雜度明顯提高。
基本介紹
- 中文名:智慧型天線的信息化管理
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用途
智慧型天線在移動通信中的用途主要包括抗衰落、抗干擾、增加系統容量以及移動台的定位。
抗衰落:採用智慧型天線控制接收方向,天線自適應地構成波束的方向性,使得延遲波方向的增益最小,減少信號衰落的影響。智慧型天線還可以用於分集,減少衰落。
抗干擾:高增益、窄波束智慧型天線陣用於WCDMA基站,可減少移動台對基站的干擾,改善系統性能。抗干擾套用實質是空間域濾波。
增加系統容量:為了滿足移動 通信業務的巨大需求,應儘量擴大現有基站容量和覆蓋範圍。要儘量減少新建網路所需的基站數量,必須通過各種方式提高頻譜利用效率。方法之一是採用智慧型天線技術,用多波束板狀天線代替普通天線。
實現移動台定位:目前蜂窩移動通信系統只能確定移動台所處的小區。如果基站採用智慧型天線陣,一旦收到信號,即對每個天線元所連線收機產生的回響作相應處理,獲得該信號的空間特徵矢量及矩陣,由此獲得信號的功率估值和到達方向,即用戶終端的方位。
智慧型天線與傳統天線的區別
傳統天線包括智慧型天線都屬於無源器件,由於不直接對天線供電,天線內部也沒有可用於信息互動的電子電路和接口,在對天線的管理方面長期存在挑戰與難題。當有源器件發生損壞時可以傳送告警信息,同時有源器件也會同系統網管側互動大量信息,這些都非常有利於通信設備的遠端管理和維護;而天線作為無線通信的末端,該功能的缺失在一定程度上導致了天饋管理的混亂。
另一方面,智慧型天線不同於傳統天線,“權值”是智慧型天線實現廣播波束賦形的重要參數,且該參數同智慧型天線產品型號密切相關。每個智慧型天線必須從系統側配置好正確的權值信息,才能最大程度發揮其性能。
現有的權值管理手段之一,是設立“權值版本管理中心”,天線廠家將各型天線的最新著作權值發給運營商的管理網站,由運營商作為權值的出口,網站的後台資料庫存儲各個廠家的各型天線的權值;在建站時,各主設備廠家的OMC從網站讀取權值,並下載到基站記憶體儲;通過輸入廠家型號、波束寬度等信息,從基站的存儲信息中可以得到權值信息。
智慧型天線的信息化管理
現有方案雖然解決了廠家權值信息種類多的統一管理問題,但易出錯的環節並未有效解決,且目前還沒有出現全國統一的權值管理平台,因此管理難度很大,主要體現在以下方面:
天線安裝信息混亂,導致部署的天線類型、廠家與規劃不符;
施工安裝後,上報信息不準確;
站點變動,原站點信息處理不及時,導致基本信息丟失;
操作人員錯配數據。
為了實現更有效的智慧型天線信息管理,尤其是權值管理,智慧型天線設備可以內置信息化管理模組Remote e-Antenna Extension(簡稱RAE)來有效解決上述問題。RAE為內嵌於天線內部的電子模組,該模組遵從AISGv2.0系列標準,用於智慧型天線的信息化管理,涉及權值管理、天線頻段、增益等重要數據管理。RAE內部可存儲包括天線基礎信息(如廠商名稱、型號、支持頻段、增益、方向圖等)、天線權值庫、工勘參數(如掛高,下傾角,方位角,地理位置等)、出廠測試記錄等信息。除工勘以外的信息均可在出廠前預設;其中的天線權值庫、工勘信息等可以在實際網路安裝後通過後台網管系統進行更新。
目前,支持電調功能的智慧型天線設備已經支持該功能;主設備可以通過軟體升級支持該功能並實現信息實時互動。
開站後或天線變更後,主設備可以自動讀取並下載天線信息,並存儲於本地。當主設備預存的天線信息與從天線側讀取的信息不一致時,可自動產生告警並自動套用正確的天線配置及權值信息,有效減少人工干預導致的配置錯誤問題。
另外,開站後維護人員可以通過網管後台把工勘信息寫入天線RAE,便於日常管理與維護,解決目前天饋安裝信息混亂問題。一旦批次天線出現問題,就可以及時調取天線位置信息。
RAE還可以輔助進行網優管理工作。RAE中存儲的豐富天線特徵信息,有利於開展自動化程度更高的網優工作。比如,從RAE獲取天線單元方向圖信息後,可以通過輔助工具自動合成滿足特定覆蓋需求所需要的波形。
總之,方便的信息化管理方式將極大提升智慧型天線的可管理水平,豐富網路最佳化的手段,提升網管效率,如圖1所示。