28. Smart антени в телекомунікаційних системах з технологією mimo (большинство брал из интернета, так как в лекциях мало инфы)

Smart antenna или Умная антенна - тип антенны, в которой динамическое изменение параметров и характеристик антенн меняется адаптивно к воздействиям внешних или внутренних факторов. Возможность адаптации повышает качество приёма сигнала. Интеллектуальная антенная система оценивает направление прихода сигнала. Они включают нахождение пространственного спектра антенной решетки или датчика.

Типы Смарт антенн

Два основных вида интеллектуальных антенн включают Switched и Adaptive Array антенны. Switched системы света есть несколько доступных моделей фиксированного луча. Принимается решение о том, какой луч будет доступен, в любой момент времени, на основании требований системы. Адаптивные антенные решетки позволяют антенне сосредоточить луч в любом нужном направлении с одновременным обнулением мешающих сигналов.

Расширение интеллектуальных антенн

Умные антенные системы являются определяющей характеристикой MIMO систем IEEE 802.11n стандарта. Как правило, смарт-антенны - это единица системе беспроводной связи wifi, и выполняет пространственную обработку сигналов с множеством антенн. Несколько антенн могут быть использованы либо на передатчике или приемнике, такая система называется MIMO. MIMO, как расширение технологии смарт-антенны, поддерживает пространственную обработку информации, в том смысле, что обычные исследования по интеллектуальным антеннам были сосредоточены на том, как обеспечить формирования диаграммы направленности преимущественно за счет использования пространственной обработки сигналов в беспроводных каналах. Пространственная обработки информации включает пространственную информацию кодирования, такую как о пространственном мультиплексировании и кодировании, а также формирование диаграммы направленности.

Преимущество умных антенн

Главное отличие умных антенн заключается в том, что благодаря особой структуре антенной решетки они могут изменять свою диаграмму направленности вслед за перемещением абонента в пространстве, иными словами «следить» за абонентом. Smart antenna формирует несколько отдельных лучей, которые обладают игольчатой формой. Далее в зависимости от местоположения абонента данный луч, за счет подачи различного уровня напряжения в различные части антенной решетки направляется в сторону абонента. Благодаря этому достигается сразу несколько преимуществ:

Во-первых, использование Smartantenna позволяет существенно уменьшить излучаемую мощность от источника (роутера). Это связано с тем, что требуется гораздо меньшая энергия на формирование и излучение одного луча, т.к. обычная секторная антенна излучает энергию в широком диапазоне и, часто, на значительное расстояние.

Во-вторых, улучшаются характеристики QoS (качество обслуживания), т.к. маршрутизатор или точка доступа может скорректировать свои «усилия» в каждой конкретной ситуации и передавать данные к каждому отдельному клиенту индивидуально. Таким образом, где бы абонент ни находился, в его сторону будет передан сигнал с достаточной мощностью, чтобы обеспечить необходимый уровень качества.

Из конспекта:

Метод разделения каналов с применением на приемной стороне цифровых антенных решеток с электронным управлением луча (Smart Antennas). Например, в случае двух сигналов, с помощью приемной smart антенны можно сформировать два независимых луча ДН и сориентировать их в направлениях максимальной приходящей мощности. Для увеличения углового разноса трасс прохождения сигналов можно искусственно ориентировать ДН передающей антенны не в направлении приемника, а в сторону мощного переотражателя (высотного здания и т.п.).