先來(lái)分析一下在WLAN系統(tǒng)中,全向天線和定向天線在使用時(shí)有哪些不足,,或者是需要改進(jìn)的地方,。
如圖1所示,全向天線雖然能夠?qū)D中兩個(gè)用戶都覆蓋到,,但由于每個(gè)時(shí)刻,,中心的AP只能和一個(gè)用戶交互報(bào)文,此時(shí)只有藍(lán)色部分形成了有效覆蓋,,其他絕大部分信號(hào)傳播都造成了能量浪費(fèi),,屬于無(wú)效的覆蓋,如果能將此部分浪費(fèi)的能量集中到有效覆蓋區(qū)域,,勢(shì)必會(huì)獲得更高的信號(hào)強(qiáng)度以及傳輸帶寬,;而對(duì)于定向天線而言,由于能量的集中,,覆蓋區(qū)域內(nèi)的信號(hào)強(qiáng)度會(huì)比較高,,但是由于信號(hào)覆蓋角度較小,很多需要覆蓋的范圍沒(méi)有信號(hào)可以到達(dá),。如果在右側(cè)用戶空閑時(shí),,可以將信號(hào)轉(zhuǎn)移至左側(cè)用戶,勢(shì)必可以提高覆蓋的有效性,,以及大幅提高用戶的接入能力,。
可見(jiàn),如果天線更“智能”一點(diǎn),,當(dāng)AP與某一用戶通信時(shí),,天線就自動(dòng)調(diào)節(jié)成定向天線,把“能量束”直接瞄準(zhǔn)該用戶,,一方面該用戶獲得的信號(hào)強(qiáng)度會(huì)比較高,,另一方面不該被“打擾”的用戶也不會(huì)被干擾,這樣的結(jié)果顯然是最為完美的,。智能天線由此而產(chǎn)生,。
那么從技術(shù)的角度看,如何能讓智能天線隨時(shí)根據(jù)需要,,想覆蓋哪里就覆蓋哪里呢,?現(xiàn)在一般有兩種技術(shù)方式:一種是波束切換天線,另一種是自適應(yīng)陣列天線,。
波束切換方式的天線,,一般由多個(gè)窄波束天線夠成,每個(gè)窄波束天線由于角度小,所以通常增益很大,,覆蓋距離較遠(yuǎn),。一般在工作時(shí),對(duì)于一個(gè)用戶,,眾多天線中,,只有一個(gè)窄波束天線是出于工作狀態(tài)的。當(dāng)用戶更換,,或用戶位置轉(zhuǎn)移時(shí),,智能天線系統(tǒng)會(huì)根據(jù)情況更換窄波束天線的工作狀態(tài),即停掉之前的窄波束天線,,然后讓另一個(gè)角度正確的窄波束天線繼續(xù)工作,。由于窄波束定向天線通常個(gè)頭較大,所以一般這類智能天線都在室外場(chǎng)景使用,,比如TD系統(tǒng)的一些基站就采用這種智能天線裝置,如圖2所示,。
波束切換式天線,,一般形成的天線角度個(gè)數(shù),與其窄波束天線個(gè)數(shù)相當(dāng),。所以由于硬件設(shè)計(jì)限制,,這種天線不可能有很多或很細(xì)致的天線角度可供選擇。從天線尺寸角度看,,這種天線也只能在室外環(huán)境,,即對(duì)空間沒(méi)有多少要求的環(huán)境中使用。
自適應(yīng)陣列天線,。
陣列天線由多個(gè)天線形成陣列,,在工作時(shí),通過(guò)不同天線的組合工作,,形成不同的天線波瓣,,實(shí)現(xiàn)多種方向、角度,、增益都不相同的“虛擬天線”,,以適應(yīng)不同工作環(huán)境,不同用戶的位置,,以及避免不必要的干擾,。自適應(yīng)陣列天線在工作時(shí)通過(guò)對(duì)工作環(huán)境的判斷,以及用戶位置的感知,,經(jīng)過(guò)內(nèi)部芯片處理,,能夠迅速計(jì)算出最佳的天線組合方式,達(dá)到想覆蓋哪里,就覆蓋哪里的目的,。無(wú)線接入設(shè)備可通過(guò)不同天線的組合,,形成最多4096種不同的波瓣模式,可以輕松的適應(yīng)各種室內(nèi)環(huán)境,,增加覆蓋范圍,,達(dá)到穩(wěn)定網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量之目的。