智能天线在消除邻小区用户干扰方面运用.pdf

智能天线在消除邻近小区用户干扰方面的运用 朱齐驱 北京邮电大学电信工程学院，北京（100876 ） E-mail ：zhuqiqu@ 摘 要：本文介绍了一种智能天线在消除邻近小区同频段干扰用户方面的应用，给出了智能 天线的关键算法描述，仿真结果图，结果显示智能天线技术的引入对系统性能有很大的提升。 关键词：智能天线，波束赋形，同频干扰 1. 引言 现有的蜂窝移动通信系统(如3G系统)提供的数据速率在小区中心和小区边缘有很大的 差异，不仅影响了整个系统的容量，而且使用户在不同的位置得到的服务质量有很大的波动。 因此, 目前正在研发的新一代宽带无线通信系统，如3GPP、LTE 、IEEE 802.20、B3G等，都 不约而同地将提高小区边缘性能作为主要的指标之一。最常见的消除小区干扰的方法是频率 复用(FDMA)，即不同小区采用不同的频段，但是这样频谱效率也相应地降低了。智能天线 采用的是空分复用(SDMA)的思想,在空域上区分出期望用户和干扰用户，在保证频域效率的 前提下又提高了小区边缘性能[1] 。 本文对多用户OFDM上行链路系统进行了仿真和分析，小区内用户区分依靠频分，而邻 小区的用户频带由于和参考小区的用户频带相同，参考小区的接收天线在接收邻小区的信号 时，会对参考小区的用户信号接收形成干扰。原理如下图所示。当采用智能天线时能较好地 消除此类干扰。 BS 1 MS MS_inter Reference Cell BS 2 Adjacent Cell 图1.小区干扰示意图 文章第2节给出了智能天线阵列的接收模型，第3节给出了智能天线中的到达角估计算法 和波束赋形算法，第4节给出了仿真结果，说明及描述。 2. 智能天线阵列模型[2] 智能天线阵列一般可分为等距离直线阵列和等距离圆线阵列。当阵列排列为等距离直线 排列时，如下图所示： - 1 - 图2.等距离直线排列天线阵拓扑图 当阵列排列为等距离圆线排列时，如下图所示： 图 3.等距离圆线排列天线阵拓扑 等距离直线天线阵上 M 个阵元的响应矢量为： ⎡ 1 ⎤ ⎢ ⎥ ⎢ d ⎥ exp(−j 2π cosθ ) ⎢ λ i ⎥ A(θ) （1） i ⎢ ⎥ ⎢ ... ⎥ ⎢ d ⎥ ⎢⎣