摘要：随着我国技术的发展，无线电通信系统的多天线技术也越来越成熟，并且已经开展应用到各个领域当中，其中，主要的实践为数据采集类、实时交互类、视频应用类等。将多天线技术融入到无线通信当中，可以提升无线通信的容量与速率，从而提升通信的质量，对于信息时代的需求十分重要，提升通信的质量与效率既有助于商业化办公，也有助于人们的日常生活、学习以及娱乐，甚至对医疗、军事等也有极大的帮助
关键词：无线；通信系统；多天线技术
1 蜂窝物联网
1.1 蜂窝互联网的概念
蜂窝物联网，就是蜂窝移动通信网 + 物联网相结合的发展产物。主要包括增强机器类通信和基于蜂窝的窄带物联网，有较长的覆盖距离，是 LTE 系统的简化版。
1.2 蜂窝物联网的特点
蜂窝物联网是万物互联时代的重要基础设施，其主要特点为低功耗、低成本以及广覆盖。
2 多天线技术
2.1 多天线技术网的概念
所谓的多天线技术，是在空域将无线设备发送与接收的信号进行处理，并与时域信号结合，利用空时信号的相关技术，在时域及带宽不变的基础上来改善无线通信的容量与速率；是增加信道容量、提高无线传输速率、改进通信质量的重要技术。多天线技术一般需要将发送信号在多根天线上并行传输。多天线技术如下图一所示。
图一 多天线技术
2.2 多天线技术网的分类
（1）智能天线技术
智能天线技术利用自适应空间处理技术和波束转换技术，在信号接收时对用户所需要的信号的到达方向进行判断，接收模式是利用合适的合并权值设定相对应的要求，建立主波束在对应的信号到达方向上，并在干扰方向上设置低增益的旁瓣或零陷。
（2）MIMO 技术
MIMO 系统是采用了多天线的结构来进行联合空时处理的，通过 MIMO 核心技术，改善了通信质量、提高了系统的整体性能。MIMO 系统为了达到空间分集的效果，对天线阵元采用拉远处理，使得天线阵元的信号彼此之间独立。
3 无线通信系统的多天线技术的实践
随着我国技术的发展，无线电通信系统的多天线技术也越来越成熟，并且已经开展应用到各个领域当中，其中，主要的实践为数据采集类、实时交互类、视频应用类等。
3.1 数据采集类
在数据采集方面，多天线技术表现出了极大的优势，因为多电线技术提升了无线通信信息的传递以及采集的信息量以及速度，因此在采集信息的时候，可以在相同的时间内获取到更加多的数据信息，因此使用无线通信多天线技术进行办公可以极大地提升工作的效率，并且可以节约人力资源成本，且获取信息的新鲜时效性也大大地提升，对于在救援等过程中对救援现场进行智慧，或是在商务数据传递与采集的过程均有极大的帮互助，可以帮助减少等待的时间，并且解决了空间的限制，通过计算机系统，甚至可以直接将其录入到已经编程好的软件中进行数据的处理，直接将采集到的数据信息快速处理并且清晰地呈现出来，帮助人们减少了许多的工作量，解放了人们的双手，因此在工作与学习等各个领域均表现优良。
3.2 实时交互类
在我国科技快速发展的同时，越来越多的高科技产品进入到了人们的事业当中，而我国人民对于高科技信息产品的依赖性也越来越大，越来越多的领域需要使用到无限通信系统，尤其是需要实时交互类的产品，例如汽车在行驶的过程当中，为了提升其所接收到的信息的及时性，尤其是交通情况等，从而帮助司机可以快速地做出决定，避免道路出现拥堵，就需要及时地将信息进行传递，而使用了多天线技术之后，可以实现将数据信息等实时交互传递，驾驶员可以获取到及时地信息，从而第一时间做出判断。其次，实时交互类的的无线通信系统多天线技术，还频繁地使用在许多直播当中，砸5G还未完全成熟的情况下，多天线技术成为了最快速地接收到到数据信息的重要技术，从而可以实现最接近直播时间的情况下将数据信息等传递到接收端，从而提升我国人民的生活与工作的质量，避免出现延迟性的尴尬等问题。实施交互类的无线通信系统多天线技术帮助人们提升了接收数据信息的时间，提升了人们的生活质量，做出了卓越的贡献。
3.3 视频应用类
我国作为发展中国家，也是生产的大国，许多国家将工厂设立在我国，而我国也存在着许多国有或民办的工厂，这些工厂在生产的过程当中大多融入了机械化，为了提升生产的质量以及效率，机械化生产将会被越来越多的工厂所需要，而为了能够实现安全生产，优势需要远程对这些机械进行控制，无线通信多天线技术可以有效的解决此问题，通过视频应用等将机械工作的视频快速地进行传递，并且可以将其记录在系统当中，即有助于操控人员监控现场的工作情况，快速地做出决策解决各种问题，提升生产的效率，也有助于工作人员和企业的管理人员观看做记录的视频，从而分析生产中存在的问题，方便于对其进行优化。
4 无线通信系统的多天线技术展望
在无线通信领域，多天线技术在3G网络和4G LTE网络中得到广泛应用，给网络带来更好的覆盖（如波束赋形）和更高的速率（如空分复用）。多天线技术在LTE系统的应用，不仅收发天线数有明显的增加，而且MIMO的传输模式也更加丰富。在下行链路，多天线发送方式包括发送分集、空间复用、多用户MIMO和波束赋形等传输模式；在上行链路，多个用户组成的虚拟MIMO进一步提高了上行的系统容量。
在5G网络，5G基站天线数及端口数将有大幅度增长，可支持配置上百根天线和数十天线端口的大规模天线阵列，并通过多用户MIMO技术，支持更多用户的空间复用传输，数倍提升5G系统频谱效率，用于在用户密集的高容量场景提升用户体验。大规模天线阵列如图二。
图二 大规模天线阵列
大规模多天线系统还可以控制每一个天线通道的发射（或接收）信号的相位和幅度，从而产生具有指向性的波束，以增强波束方向的信号，补偿无线传播损耗，获得赋形增益，赋形增益可用于提升小区覆盖，如广域覆盖、深度覆盖、高楼覆盖等场景。
5 总结
当前对于无线通信系统的需求量也越来越大，对于其的期望也越来越高，因此需要无限通信系统提升其的通信能力，不仅仅需要提升其接受数据信息的能力，还需要提升其发射信息的能力。本文针对无线通信系统的多天线技术进行分析，首先介绍蜂窝物联网的概念以及特点，之后介绍多天线技术的概念与分类，再分析无线通信系统的多天线技术的实践，最后对无线通信系统的多天线技术进行展望。随着我国技术的发展，无线电通信系统的多天线技术也越来越成熟，并且已经开展应用到各个领域当中，其中，主要的实践为数据采集类、实时交互类、视频应用类等。将多天线技术融入到无线通信当中，可以提升无线通信的容量与速率，从而提升通信的质量，对于信息时代的需求十分重要，提升通信的质量与效率既有助于商业化办公，也有助于人们的日常生活、学习以及娱乐，甚至对医疗、军事等也有极大的帮助。
参考文献：
[1]史光明.TD-LTE多天线技术应用[J].电子技术与软件工程，2019（13）：28.
论文作者:石磊
论文发表刊物:《基层建设》2019年第24期
论文发表时间:2019/11/15
标签：天线论文; 技术论文; 通信系统论文; 无线通信论文; 波束论文; 蜂窝论文; 信息论文; 《基层建设》2019年第24期论文;