智能天线—通往3G的必由之路
无线通信的从业者——无论是运营商还是设备供应商——都在热切关注着第三代移动通信的发展。被无线数据业务大发展而带来的诱人的获利前景所吸引，基站设备供应商都憧憬着为他们的客户建立一整套全新的3G网络从而大赚一笔。此时网络工程师们也面临着一个急迫的任务，就是保证目前的网络运行在一个可以接受的容量和质量水平之上。如果对数据业务的需求继续增加，同时话音业务的业务量也在大幅度提高，那么就会给现在的网络带来严重的容量问题。为了保证在3G时代到来之前网络的持续发展，并且筹集到建立3G网络所需要的大量资金，运营商必须找到经济有效的方法来解决目前制约网络发展的容量问题。
不管是在3G环境还是在现有的环境，网络设计方面一个基本的也是难以解决的问题就是如何将系统中的干扰降到最低。干扰是影响市区网络容量和性能的主要因素。为解决该问题，第三代移动通信标准组织已经认识到智能天线在降低网络干扰方面的重要作用。因此，在3G标准如WCDMA和cdma2000中，支持智能天线的条款已经出现。网络管理者们感到高兴的是，对于在3G技术实现之前所面临的容量问题，智能天线可以在目前的2G网络上发挥同样的作用，特别是当使用了GPRS等新技术来提供数据服务的时候。
对网络运营者而言，在网络的建设初期，增加新基站是一种有效的扩容手段。而对于一个成熟的网络来说，它就显得不够经济而且收效不大。在那些容量需求非常大的地方，小区分裂的方法渐渐变得不可行。小区分裂作用的减弱是由于伴随着新基站而来的系统干扰的增加。智能天线系统正是针对这个根本问题而开发出来的。举例来说，在不到半数的基站上布置麦得威公司的SpotLight? GSM产品，就可以将载干比提高四倍，使得高话务量地区的网络容量提高100％甚至更多。SpotLight? GSM是一个多波束天线系统，用四个窄波束天线代替传统单一的宽波束天线覆盖120°扇区。系统跟踪移动用户在覆盖区域内的移动，并且总是选择最好的波束为他提供服务。这种方法使射频能量在一个窄的角度内集中在移动台上，保证良好的通信链路同时使得接受到的干扰以及对其他地区造成的干扰都降到最小。SpotLight GSM的射频能量仅仅覆盖传统天线的四分之一区域，因此可将C/I提高四倍。
GPRS在GSM网络上提供分组数据业务，被认为是通往3G的过渡方案。通过GPRS，用户可以使用不同的速率接入移动数据业务。实际上，在GPRS中定义了四种不同的编码方案允许不同的数据速率。GPRS还有自动请求重发（ARQ）功能，损坏的数据包可以重新传输并在接收端按顺序组合。最终，数据速率是由信道的整体情况决定的。噪声大的信道要求功能更强的编码方案，因为可能会有很多的ARQ而导致信息量的减少和服务质量的降低。SpotLightGSM智能天线系统与GPRS完全兼容。通过将射频能量集中在移动台的方向上，系统提供了更高的GPRS速率，因为它降低了网络中的干扰。由SpotLight? GSM带来的5dB～6dB的C/I的提高将极大地增加传输的数据量。
第三代系统被设计为一个可以提供相当高速的数据业务的系统。但是，它们还会像第二代系统那样受到空中信道质量的限制。大部分有代表性的3G技术都是构建于CDMA系统之上的（例如WCDMA和cdma2000），而在CDMA系统中干扰/容量之间的矛盾关系是天然存在的。标准化组织已经认识到智能天线在改善这个矛盾方面所起的作用并且在即将出台的3G标准中制订了相关的条款。例如，WCDMA 和cdma2000都允许在上行和下行链路为每个移动用户分配专门的导频信道。实现这些专门的或辅助的导频信道的作用将要求使用智能天线系统。
总之，智能天线提供了一种方案来解决困扰无线网络的根本问题——网络中的干扰。3G网络的高数据速率和复杂的工作特性必然要求智能天线所提供的精确而且灵活的干扰控制。应该看到，干扰问题是正在困扰着很多无线运营商的一个现实问题而不仅仅是对未来的担忧。迅速增长的语音业务量已经使现有的网络面临着严重的容量压力，更不用说数据业务还要占用一部分宝贵的容量资源。为了迎接新技术的挑战，运营商要为即将到来的3G网络的建设筹备资金。在这种情况下，运营者必须着眼于最有针对性的经济有效的方法来解决目前的容量危机。明智的运营者会将他们的注意力投向智能天线系统。
