- υi là hệ số tích cực tiếng của người sử dụng thứ i (khoảng
3.3.1 Giới thiệu
Antenna thông minh hay còn gọi là Antenna thích nghi là loại Antenna có khả năng tự động chuyển búp sóng chính về phía người sử dụng. Do có khả năng tự động chuyển búp sóng chính cho nên nó sẽ tập trung được toàn bộ năng lượng về phía MS và ngược lại nhờ vậy mà tăng được đáng kể hệ số tác dụng định hướng D và giảm nhiễu từ đó tăng cường dung lượng do nhiễu chính là nguyên nhân chính làm giảm dung lượng của hệ thống thông tin di động UMTS. Nếu như sử dụng các Antenna thông thường khi thực hiện liên lạc với một người sử dụng trạm gốc sẽ phát ra toàn bộ hình quạt 120 0 nếu như sử dụng 3 sector/Site. Ngược lại với Antenna thích nghi trạm gốc chỉ phát cho một người sử dụng. Mô hình thể hiện ở hình sau:
Hình 3.1. Minh hoạ sự khác nhau giữa mô hình phát xạ trạm gốc truyền thống và trạm gốc anten thích nghi.
Với các loại Antenna thông thường nó chỉ thực hiện chức năng biến đổi tín hiệu cao tần liên kết trong thiết bị thành dao động tự do phát xạ vào không gian theo một quy luật nào đó. Antenna thông minh không những thực hiện đầy đủ các chức năng của Antenna thông thường mà nó còn nhiệm vụ điều khiển, tự động thay đổi hướng phát theo một thuật toán nào đó, tự động chia tách/kết hợp … Trong Antenna thích nghi có một phần tử rất quan trọng quyết định đến hiệu quả của sử dụng Antenna là bộ sử lí tín hiệu số DSP, tùy thuộc vào mức độ tối tân của thiết bị này mà ta có thể xác định được “mức độ thông minh của Antenna”. Có một số dạng Antenna thông minh như sau:
- Búp sóng chuyển mạch (SL – Switched Lobe) hay còn gọi là chùm sóng chuyển mạch. Đây là kỹ thuật đơn giản nhất, chỉ bao gồm một chức năng chuyển mạch cơ bản giữa các antenna định hướng khác nhau hoặc giữa các chùm sóng được xác định trước của một dàn Antenna. Sự chuyển mạch nhằm chọn ra được hướng tốt nhất, thường trong giới hạn công suất thu được. Bởi sẽ
đạt mức độ định hướng cao so với Antenna truyền thống, nhờ đó tăng ích thu sẽ lớn hơn. Như vậy, Antenna kiểu này có thể được sử dụng cho các hệ thống 2G hiện có. Antenna loại này thường có giá thành không cao, tuy nhiên nó đem lại mức độ cải thiện có giới hạn.
- Dàn pha động (PA - Dynamically Phased Array): Bằng cách sử dụng thuật toán DoA (Direction of Arrival - hướng của tia tới) cho tín hiệu thu được từ người sử dụng, có thể thực hiện bám thuê bao liên tục và có thể được xem như là sự khái quát hoá của chuyển mạch búp sóng. Trong trường hợp này, công suất thu được là lớn nhất.
- Dàn thích nghi (AA - Adaptive Antenna): Trong trường hợp này, thuật toán DoA có thêm chức năng xác định hướng về phía nguồn nhiễu. Biểu đồ phát xạ lúc này được điều chỉnh về mức 0. Thêm vào đó, bằng cách sử dụng thuật toán đặc biệt và kỹ thuật phân tập không gian, biểu đồ phát xạ có thể được điều chỉnh thích nghi kết hợp các tín hiệu đa đường, sau đó kết hợp chúng lại thành tín hiệu có ích. Nhờ vậy tỷ số tín/nhiễu (Signal to Interference Ratio: SIR) hoặc tín/tạp âm và nhiễu (Signal to Interference plus Noise Ratio: SINR) sẽ đạt cực đại. Đây la loại có giá thành cao nhưng hiệu quả đem lại sẽ rất tuyệt vời.