在這篇文章中，小編將為大家?guī)碇悄?a href="/tags/天線" target="_blank">天線的相關報道。如果你對本文即將要講解的內容存在一定興趣，不妨繼續(xù)往下閱讀哦。

一、什么是智能天線?

智能天線是指使用多個天線組成天線陣列，通過智能算法計算出最佳的天線組合，使各天線發(fā)射的信號在信號接收端疊加增強，從而增加信號覆蓋距離，提高傳輸速率。智能天線可通過波束成型和天線陣列兩種技術實現(xiàn)，而將兩種技術相結合，則能夠發(fā)揮兩種技術的優(yōu)勢，從而達到更好的效果。

Wi-Fi(WiFi)標準已演進到了第6代的Wi-Fi 6(802.11ax)，Wi-Fi 6在理論速率接近10Gbit/s，但在實際使用中，往往無法給用戶帶來超高的速率。這是因為在無線通信中，用戶最終體驗到的速率不僅僅由Wi-Fi標準決定，還受無線環(huán)境中的各種干擾和障礙物的影響，[天線的隔離度如何提高]。

為了提升用戶最終的體驗速率，需要增加AP的覆蓋范圍來提高信號質量，并減少信號間的干擾，而天線作為無線通信的核心組件，決定了發(fā)射信號的波束，影響著AP的覆蓋范圍。天線根據(jù)其在平面上的方向性，分為全向天線和定向天線。在實際的Wi-Fi 網(wǎng)絡環(huán)境中，定向天線主要用于高密和回傳場景，其他多數(shù)場景下AP都使用普通全向天線。

有3個較為突出的難點需要解決：

· 邊緣覆蓋： 普通全向天線的增益有限，對于近距離用戶可以提供較好的體驗，對于中遠距離接近覆蓋邊緣的用戶則無法提供服務或者只能提供較低速率的體驗。

· 跨障礙物覆蓋： 實際環(huán)境中不可能空無一物，往往存在諸如木板、玻璃、墻體等材質的障礙物。當天線和用戶中間存在障礙物遮擋時，無線信號穿過障礙物會有不同程度衰減，導致用戶體驗變差。

· 高密場景覆蓋： 在用戶分布密集的環(huán)境中，多用戶并發(fā)會導致空間內的干擾大大增加，即使Wi-Fi 5和Wi-Fi 6相繼引入了MU-MIMO和OFDMA等多用戶技術，但對接近覆蓋邊緣的用戶體驗提升并不明顯。

二、智能天線是如何煉成的

智能天線技術前身是一種波束成形(Beamforming)技術。波束成形技術是發(fā)送方在獲取一定的當前時刻當前位置發(fā)送方和接收方之間的信道信息，調整信號發(fā)送的參數(shù)，使得射頻能量向接收方所處位置集中，從而使得接收方接收到的信號質量較好，最終能保持較高的吞吐量。該技術又分為芯片方式(On-Chip) 和硬件智能天線方式 (On-Antenna)的兩種。

智能天線的原理是將無線電的信號導向具體的方向，產生空間定向波束，使天線主波束對準用戶信號到達方向，旁瓣或零陷對準干擾信號到達方向，達到充分高效利用移動用戶信號并刪除或抑制干擾信號的目的。同時，智能天線技術利用各個移動用戶間信號空間特征的差異，通過陣列天線技術在同一信道上接收和發(fā)射多個移動用戶信號而不發(fā)生相互干擾，使無線電頻譜的利用和信號的傳輸更為有效。在不增加系統(tǒng)復雜度的情況下，使用智能天線可滿足服務質量和網(wǎng)絡擴容的需要。

智能天線系統(tǒng)的核心是智能算法，智能算法決定瞬時響應速率和電路實現(xiàn)的復雜程度，因此重要的是選擇較好算法實現(xiàn)波束的智能控制。通過算法自動調整加權值得到所需空間和頻率濾波器的作用。已提出很多著名算法，概括地講有非盲算法和盲算法兩大類。非盲算法是指需借助參考信號(導頻序列或導頻信道)的算法，此時，接收端知道發(fā)送的是什么，進行算法處理時要么先確定信道響應再按一定準則(比如最優(yōu)的迫零準則zero forcing)確定各加權值，要么直接按一定的準則確定或逐漸調整權值，以使智能天線輸出與已知輸入最大相關，常用的相關準則有SE(最小均方誤差)、LS(最小均方)和LS(最小二乘)等。盲算法則無需發(fā)端傳送已知的導頻信號，判決反饋算法(Decision Feedback)是一種較特殊的算法，接收端自己估計發(fā)送的信號并以此為參考信號進行上述處理，但需注意的是應確保判決信號與實際傳送的信號間有較小差錯。

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