定向蜂窩天線的輻射范圍 - 天線的扇區(qū)劃分技術(shù)優(yōu)化LTE網(wǎng)絡(luò)

電下傾還有另外一個好處，就是可以在先進(jìn)的天線系統(tǒng)中遠(yuǎn)程予以實(shí)現(xiàn)。隨著長期演進(jìn)（LTE）等更加復(fù)雜技術(shù)的成熟，這一功能將變得更為重要。采用了LTE技術(shù)的自組織網(wǎng)絡(luò)（SON）便可根據(jù)需求不斷進(jìn)行自我優(yōu)化。SON部署的主要特點(diǎn)是與電下傾相關(guān)的、動態(tài)的覆蓋范圍調(diào)整。

用更少的天線來滿足更高容量的需求

如前文所述，定向蜂窩天線的輻射范圍通常為120度（三分之一圓周）。安裝在三角塔上時，三套此類天線便可實(shí)現(xiàn)全方位覆蓋。但是在人口稠密的城區(qū)，對網(wǎng)絡(luò)容量的需求量也更大，則需要通過采用更窄波束的天線（稱為六扇區(qū)方案）來處理附加通信量。盡管已經(jīng)證明，這種方案可有效擴(kuò)大容量，但由于需要以雙面天線取代單面天線，這不但會為通信塔帶來重量和風(fēng)荷載挑戰(zhàn)，而且可能會在區(qū)域劃分和塔頂資源分配等方面出現(xiàn)問題，因此其應(yīng)用受到實(shí)際條件的限制。

最近提出的解決方案認(rèn)為，可采用康普公司的雙波束天線來解決這一問題。該天線可產(chǎn)生中心間隔角度為60度的兩束相互獨(dú)立的38度波束。如圖3所示，這種雙波瓣方式不但可提供理想的覆蓋范圍，而且只需3個天線便可取代6根獨(dú)立的單波束天線。

在開放場所、戶外活動區(qū)域或高密度容量區(qū)（例如市區(qū)商務(wù)樓）等容量需求更高的區(qū)域，即便服務(wù)要求再高、容量需求再大，也可通過增加天線波束數(shù)量，縮小波束寬度來滿足。外形各異的3波束、5波束甚至18波束天線，不但可顯著提高容量，而且可通過采取提高天線增益、抑制對其它扇區(qū)的干擾等信噪比改善措施，來提高數(shù)據(jù)的吞吐量。

未來發(fā)展趨勢

各種新技術(shù)正在以驚人的速度得到開發(fā)與部署。LTE是如今眾所周知的尖端網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域。由于吸收了多入多出（MIMO）的概念，LTE有望徹底重塑網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行方式。MIMO技術(shù)可將數(shù)據(jù)分為多個數(shù)據(jù)流，采用多個天線在同一時間以相同的頻率進(jìn)行發(fā)送。2x2MIMO是指在下行鏈路中采用2個天線用于傳輸，手機(jī)中用2個天線進(jìn)行接收。

這一技術(shù)進(jìn)步令人興奮之處在于，MIMO性能接近了射頻通信的傳統(tǒng)限制極限，即香農(nóng)定理設(shè)定的限制，香農(nóng)定理描述了在給定帶寬條件下，數(shù)據(jù)吞吐量的大小。如圖4所示，在實(shí)際應(yīng)用中，僅可獲得帶寬的理論最大值的3dB以內(nèi)。借助2X2MIMO技術(shù)，容量有望達(dá)到受香農(nóng)定理限制的傳統(tǒng)3G網(wǎng)絡(luò)的兩倍。

對于LTE系統(tǒng)來說，若要最大限度發(fā)揮MIMO潛能，則必須盡可能降低干擾，這便意味著，對于新的4GLTE網(wǎng)絡(luò)來說，扇區(qū)劃分具有更加重要的意義。如今，無線用戶需要在加快速度的同時，確保通話的穩(wěn)定性，因此，為了給當(dāng)下和未來打造穩(wěn)健的無線網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的快速可靠傳輸和無縫語音功能，采用適合的天線和扇區(qū)劃分技術(shù)勢在必行。

從圖3可以看到，康普雙波束天線具有更小的波束間重疊。這種特性在LTE網(wǎng)絡(luò)中對容量的提升作用會更大，因?yàn)樗沟蒙葏^(qū)間的劃分更加精確了。