基于天线与扇区划分技术的无线网络优化

定向蜂窝天线的辐射范围通常为120度（三分之一圆周）。安装在三角塔上时，三套此类天线便可实现全方位覆盖。但是在人口稠密的城区，对网络容量的需求量也更大，则需要通过采用更窄波束的天线（称为六扇区方案）来处理附加通信量。尽管已经证明，这种方案可有效扩大容量，但由于需要以双面天线取代单面天线，这不但会为通信塔带来重量和风荷载挑战，而且可能会在区域划分和塔顶资源分配等方面出现问题，因此其应用受到实际条件的限制。

最近提出的解决方案认为，可采用康普公司的双波束天线来解决这一问题。该天线可产生中心间隔角度为60度的两束相互独立的38度波束。如图3所示，这种双波瓣方式不但可提供理想的覆盖范围，而且只需3个天线便可取代6根独立的单波束天线。

图3

在开放场所、户外活动区域或高密度容量区（例如市区商务楼）等容量需求更高的区域，即便服务要求再高、容量需求再大，也可通过增加天线波束数量，缩小波束宽度来满足。外形各异的3波束、5波束甚至18波束天线，不但可显著提高容量，而且可通过采取提高天线增益、抑制对其它扇区的干扰等信噪比改善措施，来提高数据的吞吐量。

未来发展趋势

各种新技术正在以惊人的速度得到开发与部署。LTE是如今众所周知的尖端网络领域。由于吸收了多入多出（MIMO）的概念，LTE有望彻底重塑网络的运行方式。MIMO技术可将数据分为多个数据流，采用多个天线在同一时间以相同的频率进行发送。2x2MIMO是指在下行链路中采用2个天线用于传输，手机中用2个天线进行接收。

这一技术进步令人兴奋之处在于，MIMO性能接近了射频通信的传统限制极限，即香农定理设定的限制，香农定理描述了在给定带宽条件下，数据吞吐量的大小。如图4所示，在实际应用中，仅可获得带宽的理论最大值的3dB以内。借助2X2MIMO技术，容量有望达到受香农定理限制的传统3G网络的两倍。

图4

对于LTE系统来说，若要最大限度发挥MIMO潜能，则必须尽可能降低干扰，这便意味着，对于新的4GLTE网络来说，扇区划分具有更加重要的意义。如今，无线用户需要在加快速度的同时，确保通话的稳定性，因此，为了给当下和未来打造稳健的无线网络，实现数据的快速可靠传输和无缝语音功能，采用适合的天线和扇区划分技术势在必行。

从图3可以看到，康普双波束天线具有更小的波束间重叠。这种特性在LTE网络中对容量的提升作用会更大，因为它使得扇区间的划分更加精确了。