Báo Cáo Môn - Anten Và Truyền Sóng - Đề Tài - Đề Tài - Smart Anten

ANTEN VÀ TRUYỀN SÓNG

ĐỀ TÀI:
SMART ANTEN


1.GIỚI THIỆU
-Một anten thông minh (Smart Antennas) bao
gồm nhiều phần tử anten có đọ lợi nhỏ và được
bố trí và kết nối với nhau một cách thích hợp.
-Tín hiệu đến các phần tử này được tính tốn
và xử lý giúp anten xác định được hướng của
nguồn tín hiệu, tập trung bức xạ theo hướng
mong muốn và tự điều chỉnh theo sự thay đổi
của mơi trường tín hiệu.


1.GIỚI THIỆU


So sánh anten thông minh và
anten thường

Mẫu bức xạ của anten thông minh


So sánh anten thơng minh và
anten thường

ÞTừ trên hình
chúng ta có thể

thấy được sự bưc
xạ của anten
thường và anten
thơng minh.


2.NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG:

Hệ thống anten thông minh
làm việc theo cách:
dựa trên thời gian trễ của tín
hiệu, bộ xử lí tín hiệu số tính
tốn hướng (DOA) của tín
hiệu quan tâm (SOI) và điều
chỉnh pha để tạo ra kiểu bức
xạ chỉ tập trung vào SOI và bỏ
qua các tín hiệu nhiễu hay tín
hiệu khơng quan tâm (SNOI).


2.NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG:

Thực ra, trong hệ thống
Anten thông minh, bản thân
các phần tử Anten không
thông minh, mà sự thông
minh được tạo ra do q
trình xử lý số tín hiệu các tín
hiệu đến các phần tử Anten.
Q trình kết hợp tín hiệu

và sau đó tập trung bức xạ
theo một hướng đặc biệt
được gọi là Beamforming.


2.NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG:

tín hiệu đến các phần tử Anten, sau đó được
nhân với một bộ trọng số rồi tổng lại để được
tín hiệu ngõ ra. Chính bộ trọng số này giúp
Anten có thể tập trung bức xạ theo hướng
mong muốn. Bằng cách sử dụng các giải thuật
thích nghi trong q trình beamforming, bộ
trọng số này ln được cập nhật để Anten
thơng minh có thể bám theo user khi họ di
chuyển.


3.PHÂN LOẠI ANTEN:

2 đặc điểm của quá trình beamforming

Biên độ của trọng số
quyết định độ rộng
búp sóng chính và
Side lobe level

Pha của bộ trọng số
quyết định hướng
của búp sóng chính.

3.PHÂN LOẠI ANTEN:

Anten chuyển
mạch búp sóng
(Switched beam
Antena)

SBA

Anten giàn
thích nghi
(Addaptive Arrays
Atena)

AAA


Anten chuyển mạch búp sóng (SBA)
Gồm các thành phần thu phát 1 cách
độc lập,biểu đồ hướng anten sẽ thay
đổi chuyển từ anten thành phần này
sang anten thành phần khác để bám
theo đối tượng khi thuê bao di chuyển.
• Được trang bị thêm những bộ phận mới
để phát triển mở rộng hệ thống tế bào, bổ
sung bằng cách cộng thêm những địa chỉ
thơng tin cần thiết trong mạng sau khi đã
tính toán kĩ càng

Anten chuyển mạch búp sóng (SBA)

• Hệ thống SBA có thể nâng cao vùng phủ của trạm
gốc hơn từ 20% đến 200% so với hệ thống phân
vùng tế bào cổ điển phụ thuộc vào hồn cảnh mơi
trường phần cứng và phần mềm được dùng.
• Vùng phủ sóng được cộng thêm có thể tiết kiệm
nguồn nhân lực, giá cơ sở hạ tầng thực tế và giá
trung bình cho người tiêu dùng sẽ thấp hơn


Anten dàn thích nghi (AAA)
Là 1 hệ thống bao gồm 1 giàn các
chấn tử anten và 1 bộ xử lí thích
ứng thời gian thực cho phép điều
khiên búp sóng tự động thơng qua
các tiêu chuẩn lựa chọn thuật tốn
• Biểu đồ hướng sóng khơng xác định,
mang tính chất động và các biểu đồ
hướng sóng anten đó có thể điều
chỉnh theo thời gian thực.


Anten dàn thích nghi (AAA)

• Dung lượng của hệ thống có thể thay đổi 1
cách linh hoạt nhờ tính chất động của hệ
thống anten.

• Khắc phục những nhược điểm cơ bản của hệ
thống SBA, lợi dụng tính chất đa đường để
tăng cường tín hiệu.


4.Cấu trúc hệ thống anten thơng
minh

Vị trí các phần tử anten ln đóng 1 vai trị
quan trọng trong việc tạo ra chất lượng của đồ
thị bức xạ. Một đồ thị chất lượng cao trong
anten thơng minh là búp sóng chính lớn hơn
rất nhiều so với các búp phụ khác và hướng về
phía th bao mong muốn, các nút sóng chỉ về
phía các th bao nhiễu đồng kênh trong cell
đó


4.Cấu trúc hệ thống anten thơng
minh

1. Dàn hình chữ nhật
2. Dàn hình lập phương
Các loại cấu trúc anten thơng minh


5.Cơng nghệ anten thơng minh

Mở rộng vùng phủ sóng
• Ở các vùng mật độ thuê bao thấp, tối ưu phủ sóng

là hướng tới mục tiêu là tăng độ rộng vùng phủ và
tăng khoảng cách phủ sóng. Khi sử dụng anten
thơng minh ở các khu vực này cho phép tăng bán
kính phủ sóng của trạm nhiều lần so với anten đẳng
hướng hay anten sector như mơ tả trong hình 6.1


Mở rộng vùng phủ sóng

Cấu trúc hệ thống anten thơng minh


Đa truy nhập phân chia theo
không gian

Hệ thống anten thông minh cũng cho phép
một trạm phủ sóng có thể liên lạc với 2 hay
nhiều thuê bao sử dụng cùng một tần số khi
sử dụng công nghệ đa truy nhập phân chia
theo khơng gian (SDMA – Space Division
Multiple Access), do đó cho phép hệ thống sử
dụng các tài nguyên mạng hiệu quả hơn.


Đa truy nhập phân chia theo
không gian