Hệ thống anten thông minh có liên quan tới loại công nghệ Anten được thiết kế để tăng cường độ tín hiệu nhận được trong mạng truy cập không dây. Mục đích là để làm tăng CINR ( carrier-to-interference plus nóie ratio). Sử dụng công nghệ Anten thông minh có thể vừa làm tăng cường độ tín hiệu nhận được và làm giảm mức độ nhiễu để tăng phần lớn công dụng trong một mạng giao tiếp di động.
Cường độ tín hiệu nhận được dao động khi các thuê bao di động trong vùng phủ sóng và việc sử dụng nhiều anten hoặc anten thông minh để tăng chất lượng đường truyền đã được nghiên cứu ngay từ khi các hệ thống di động đầu tiên mới ra đời. Bước đầu tiên là sử dụng nhiều Anten để cung cấp độ phân tập thu “ receive diversity”. Hệ thống này hoặc lựa chọn một anten với cường độ tín hiệu mạnh nhất hoặc tối ưu phối hợp các tín hiệu nhận được từ tất cả anten. Chuẩn WiMAX hỗ trợ nhiều loại Công nghệ Anten thông minh, bao gồm đa cổng vào ra (MIMO) và hệ thống Anten thông minh cải tiến (hoặc thích ứng ) (ASS) trên cả hai loại thiết bị đầu cuối khách hàng và trạm gốc. Trong khi MIMO đề cập đến việc sử dụng nhiều Anten và kết quả quá trình yêu cầu các tín hiệu bổ sung .
Công nghệ MIMO
Ngoài các ảnh hưởng do suy hao, can nhiễu, tín hiệu khi truyền qua kênh vô
tuyến di động sẽ bị phản xạ, khúc xạ, nhiễu xạ, tán xạ,…và gây ra hiện tượng fading đa đường. Điều đó dẫn đến tín hiệu nhận được tại bộ thu sẽ yếu hơn nhiều so với tín hiệu tại bộ phát, làm giảm đáng kể chất lượng truyền thông. Các fading khá phổ biến trong thông tin vô tuyến là fading Rayleigh và fading Ricean [1]
Công nghệ đa cổng vào ra (MIMO) miêu tả các hệ thống sử dụng nhiều hơn 1 radio và hệ thống Anten tại một điểm cuối của đường kết nối không dây. Trước đây, chi phí để kết hợp nhiều Anten và các radio trong một đầu cuối khách hàng là rất cao. Các cải tiến gần đây trong công nghệ tích hợp và triển khai quy mô nhỏ cho hệ thống vô tuyến làm tăng tính khả thi và chi phí hiệu quả. Phối hợp nhiều tín hiệu nhận được sẽ đạt được các lợi ích tức thời khi tăng cường độ tín hiệu nhận được, tuy nhiên công nghệ MIMO cũng cho phép truyền phát các luồng dữ liệu song song để đạt được thông lượng lớn hơn. Ví dụ, trong một MIMO 2x2 (tức là gồm phần tử phát và phần tử thu), với hệ thống Điểm-Điểm 2 phân cực, các tần số cấp cho carrier có thể được sử dụng 2 lần , làm tăng tốc độ truyền dữ liệu gấp 2 lần
Trong hệ thống Điểm –Đa điểm sử dụng MIMO, mỗi Anten trạm gốc phát đi luồng dữ liệu khác nhau và mỗi thiết bị đầu cuối khách hàng nhận được nhiều thành phần của tín hiệu phát khác nhau với mỗi Anten thiết bị thuê bao khách hàng được
minh họa trong hình dưới đây. Bằng cách sử dụng thuật toán thích hợp, thiết bị đầu cuối khách hàng có thể phân chia và giải mã các luồng dữ liệu nhận được trong cùng một lúc. Chuẩn Wimax di động bao gồm công nghệ mã hóa MIMO cho tới 4 Anten tại mỗi điểm cuối đường kết nối, (4x4 MIMO)
Hình 2.20: Hệ thống Anten MIMO