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在移动通信技术蓬勃发展的今天,智能天线技术已经成为3G移动通信系统的关键技术之一。智能天线技术采用空分多址技术,利用信号在传输方向上的差别,将同频率或者同时隙、同码道的信号区分开来,最大限度的利用有限的信道资源,为移动通信系统带来了很大的性能增益。
本课题源于作者所在实验室的合作项目--无线网络规划软件研发,主要讨论的是在无线网络规划软件中的智能天线技术研究。智能天线模块在无线网络规划软件中具有非常重要的地位,该模块提供的用户增益是其他模块的基础。智能天线在对当前时隙下的用户进行赋形时,能否选择一张最合适的赋形图是至关重要的,直接影响了后面的用户增益的计算。关于智能天线赋形图方面的问题,作者提出了多用户波束赋形优化算法,并且应用到了作者参与研发的网络规划软件当中。
该多用户波束赋形优化算法综合考虑了多个用户的接收功率、信噪比和用户速率,并且给出了一个最优值公式。智能天线通过该最优值公式来决定最合适的赋形图。与最小角度匹配原则相比,该算法能够选择更合理的赋形图,优化了整个无线网络规划软件的仿真和覆盖部分。
作者通过系统级仿真验证了无线网络规划软件中的智能天线技术,相对于普通天线,可以增加无线网络的覆盖面积,并扩大无线网络的容量。
本文的研究工作就以作者参与的无线网络规划项目为背景,首先研究了智能天线技术的基本理论,接下来分析了智能天线技术在无线网络规划软件中的应用及相应的算法推导,进而作者提出了多用户波束赋形优化算法。然后,作者阐述了TD-SCDMA无线网络规划的一些要点,研究了使用智能天线技术对无线网络规划的影响,并通过具体的TD-SCDMA无线网络规划的系统级仿真验证了智能天线,相对于普通天线,给系统带来的性能增益。