MIMO作為TD長(zhǎng)期演進(jìn)的主流方案已經(jīng)基本確立，通過增加發(fā)射端和接收端的天線數(shù)量來(lái)提高頻譜利用率，從而滿足無(wú)線通信對(duì)容量越來(lái)越高的需求。那么TD系統(tǒng)如何從現(xiàn)有的智能天線系統(tǒng)演進(jìn)到多天線的MIMO呢?MIMO預(yù)示著智能天線的末路還是能夠載上智能天線一起前行呢?

融合是喜是憂

智能天線與MIMO能否融合，如何融合?只能說(shuō)，如果硬要找出一種與MIMO實(shí)現(xiàn)不抵觸的融合方案，那就是以單根智能天線替換單根普通天線，并在每根智能天線前加入賦形模塊。每根智能天線間保證10倍的波長(zhǎng)間隔。

原理上分析，這樣的融合利用多天線的空時(shí)編碼提高信道的可靠性，而智能天線提供的波束賦形提供鏈路覆蓋的提升。假設(shè)這套系統(tǒng)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)，就能想到的問題來(lái)分析一下它的性能。

不難發(fā)現(xiàn)，智能天線一個(gè)時(shí)隙的上限用戶數(shù)是受到它陣源數(shù)量限制的，只能生成陣源數(shù)量個(gè)級(jí)別的零陷對(duì)準(zhǔn)用戶，對(duì)于超過上限用戶的服務(wù)，智能天線的賦形增益無(wú)法得到保證，這就大大限制了系統(tǒng)的吞吐量。再者，如果要和普通天線組成的MIMO系統(tǒng)比較，單根智能天線的陣元數(shù)遠(yuǎn)多于單根普通天線，但帶來(lái)的增益是否能比得上多個(gè)普通天線，這也是個(gè)未知數(shù)。毋庸置疑，即使融合方案成立也是喜憂參半。

融合能否實(shí)現(xiàn)

單個(gè)智能天線替換單個(gè)普通天線的方案是大多數(shù)贊同融合所提出的融合方案，但其中存在一些問題：

從智能天線端考慮，由于智能天線體積較大，空間的分布相對(duì)于普通天線較難有10倍波長(zhǎng)的間隔，這對(duì)工程布天線是個(gè)大的挑戰(zhàn);

智能天線的波束賦形是個(gè)高強(qiáng)度計(jì)算單元，多個(gè)智能天線的同時(shí)計(jì)算會(huì)給基站端硬件帶來(lái)較大的負(fù)荷，甚至是基站端無(wú)法承載的;

即使基站端能夠承載，多個(gè)賦形模塊會(huì)帶來(lái)的處理延時(shí)，對(duì)于TD也是一大障礙;

對(duì)于多用戶信源，經(jīng)過空時(shí)編碼后的bit流是無(wú)序的，波束賦形單元需為每個(gè)bit決定其對(duì)應(yīng)的用戶。這無(wú)疑又增加了硬件的復(fù)雜程度;

對(duì)于MIMO而言，增加天線的數(shù)量，會(huì)指數(shù)級(jí)增加編碼的復(fù)雜度，在致力于降低硬件復(fù)雜度的今天，談融合可能有點(diǎn)雪上加霜。

路在何方

對(duì)于智能天線與MIMO的融合，也有其他的方案。比如使用智能天線做接收天線，普通天線做發(fā)送的方案。在這里不枚舉了，總之即使融合，智能天線對(duì)MIMO系統(tǒng)也有所牽絆。對(duì)于談融合，更多的是出于對(duì)于現(xiàn)有的智能天線的利用考慮，為盡可能減少運(yùn)營(yíng)商的運(yùn)營(yíng)成本。不可避免的是，智能天線與MIMO理念上的差異帶來(lái)的挑戰(zhàn)是巨大的。

例如，如何提高服務(wù)用戶數(shù)?我們不妨引進(jìn)MIMO中分組的概念，將所有天線分為若干組，每組天線服務(wù)一組固定用戶。如兩天線綁定為一組，服務(wù)1-16號(hào)用戶，這時(shí)用戶數(shù)提升了一倍。當(dāng)然我們付出的代價(jià)是分集效果減半甚至更多，上述的是一個(gè)極端的效果，我們也可以讓一根天線服務(wù)1-8號(hào)用戶，而另一根用戶服務(wù)4-12號(hào)用戶，而每組此時(shí)的用戶也可不盡相同。而選擇用戶無(wú)疑是智能天線的優(yōu)勢(shì)所在，目的是尋找吞吐量與分集效果的折中。所以在MIMO系統(tǒng)中如何發(fā)揮智能天線的優(yōu)勢(shì)需要精心設(shè)計(jì)。

同樣的，對(duì)于硬件復(fù)雜度，為了實(shí)現(xiàn)融合是會(huì)犧牲一定的性能。畢竟MIMO帶給智能天線的是一個(gè)出色的領(lǐng)跑，智能天線是緊跟其腳步，還是停下歇息，在無(wú)線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，智能天線還能走多遠(yuǎn)?