智能天线在5G移动通信系统中的应用

智能天线在5G移动通信系统中的应用

赖言罕

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摘要：现阶段，随着我国科技水平的不断提升，在很大程度上促进着智能天线技术的发展与应用。智能天线技术具备了较强的优势，将其应用于5G移动通信系统当中，能够在很大程度上提升通信质量。基于此，本文首先概述了智能天线；其次分析了智能天线在移动通信中的应用内容；最后探讨了智能天线在5G移动通信系统中的应用方向。

关键词：智能天线；5G移动通信系统；应用；研究分析

当前人们对于通信效率及质量提出了更高的要求。智能天线作为一项新型技术，能够实现信号加倍，同时也能够有效的拓展信息容量，提升通信质量。将该技术具备了传统天线所不具备的优势，将其应用于5G移动通信系统当中是发展的必然趋势。

一、智能天线概述

（一）工作原理

智能天线全称为智能天线系统，该系统主要由三部分构成，其一是天线阵列，其二是自适应控制单元，其三是波束。主要是通过传输辐射信号来达到信息传输的目的。接受天线空间的相应信号和处理不同信号的功能负责波束形成单元，通过这样的方式，在保障信息平滑性的同时，也确保了其真实性。智能天线系统当中的自控单元在运行的整个过程当中，主要是通过遵循一定的计算规则来实现准确运行的，然后充分的结合外部信号需求环境来及时的对天线系统进行科学合理的调整，进而使其能够更好的适应环境。之后信号在经过有效的处理之后，更加充分的保障了空间定向波束的产生，如下图1。

图1智能天线工作原理

（二）智能天线的优势

智能天线凭借自身的重要优势，实现了更加广泛的应用。具体来说，其优势主要体现在以下几个方面：第一，智能天线有着较强的抗干扰能力，凭借这一优势，有效的避免了在通信的过程当中信号交织问题的出现。在过去的一段时间里，通信系统极易受到其他信号的干扰，降低了通信质量，甚至出现了信号中断等现象。在这种情况下，就必须要最大限度的提升通信系统的抗干扰能力，智能天线的应用，不仅充分的保障了通信的流畅度，同时也促进了通信质量的提升，更好的满足了人们的高质量通信要求。第二，智能天线具备较强的抗衰落能力。通信系统在运行的过程当中，尤其是长距离的信号传输，往往会出现信号弱化现象，这极大的降低了通信质量。但是，积极的应用智能天线，却能够有效的解决这一问题。第三，应用智能天线，能够实现移动定位，该功能和卫星定位相似，在实现对移动终端位置的定位之后，在信号定向传输的过程当中更好的保障了整个传输过程的平稳性。第四，智能天线还能够实现对系统容量的扩展，这对于通信系统的高效运行是极为有利的，如下图2。

图2智能天线图示

二、智能天线在移动通信中的应用内容分析

（一）多波束覆盖

智能天线在移动通信中的应用，通过形成多个平行波束，进而全面覆盖用户区域，在这一过程当中，平行波束的宽窄和智能天线数量两者之间是存在着密切的联系的，呈线性关系。在波束覆盖范围当中，用户使用移动通信终端移动的情况下，借助智能天线能够实现对用户的调整，使其处于最强的信号波束范围当中，通过这样的方式，就有效的避免了变换位置影响到正常通信问题的发生。由此我们不难看出，智能天线的应用，使得整个通信过程更加的自动化、智能化，能够实现对智能天线的自动化调整，进而更好的保障了移动通信效率及质量。

（二）形成自适应波束

智能天线充分的结合波束的形状进而做出相应的变化，进而更好的服务于通信系统。在这一过程当中，智能天线能够实现对每个MS的定位，结合这一特点来监控MS，一旦其位置出现变化，进而形成自适应波束，以此来为移动通信系统提供更好的服务。

（三）构造动态小区

智能天线借助波束的良好适应性，进而充分的结合不同的服务需求来实时化改变移动单元的形状。在这一过程当中，信号通过结合服务要求来进行合理的分配，并达到动态化分配信道的目的。与此同时，要想进一步提升移动通信系统性能，可以通过构造动态小区，例如：动态波束形成、信道动态分配等等。应用智能天线系统，尤其是在MS位置信息更新方面，具备了更加明显的优势。

三、智能天线在5G移动通信系统中的应用方向探讨

（一）智能天线在MIMO系统中的应用

在MIMO系统当中，智能天线的主要应用于链路两端，能够为其提供多副天线，形成时空处理技术，进而达到波束成形，空时编码空间复用。通过应用智能天线的关键性技术，具备了良好的抗干扰能力，同时也提升了性价比，尤其是在数据率的提升方面，优势更加明显，由此我们不难看出，空时编码方案能够有效的提升分集增益。在接下来的应用过程当中，将会出现趋于信道之间的正交的MassiveMIMO技术，能够在很大程度上提升连接效果。

（二）智能天线在TD中的成功应用

TD-SCDMA系统对于智能天线系统的应用，是5G移动通信技术发展的亮点。常规智能天线多径传播模式下，具备了更强的抗摔落能力。随着不断的发展，智能天线在网络以及资源的支撑下，能够实现更加广泛的应用，并且应用效果将会得到明显提升。

（三）智能天线的多天线技术

智能天线的多天线技术在不断发展的过程当中，逐渐从原本的高阶多输入和多输出转变成为大规模阵列的输入和输出。将智能天线的多天线技术应用于5G移动通信当中，能够支持多用户的波束智能赋型，这样一来，有效的降低了用户彼此之间的干扰。不仅如此，在毫米波以及技术性优势的支撑下，无线信号的覆盖性能得到了明显的改善。在大规模的无线信道测量和建模之后，通过进一步的完善反馈机制，并进行更加深入的研究，在实现绿色节能环保目的的同时，提升总体覆盖能力。

结语

综上所述，当前随着科技的不断进步，智能天线得到了极大的发展。在5G移动通信系统研发的过程当中，积极的应用智能天线，能够有效提升通信效率及频率。不仅如此，在该技术的支撑下建立完善的移动体系，有效的降低了潜在问题的发生几率，保障了5G移动通信系统的运行质量，更好的满足了人们的高质量、高效率通信需求，促进了通信行业的发展。

参考文献：

[1]潘红娜，蔡振兴.智能天线在移动通信中的应用[J].无线互联科技《》2016（02）：50.

[2]曹恺，裘正定.智能天线技术在未来移动通信系统中的应用[J].电子工程师，2017（01）：32-34.

[3]裴小燕，胡健栋.智能天线在未来移动通信系统中的应用[J].通讯世界，2017（11）：21-22.