一、导言
近十几年来，移动通讯开展迅速，可用的无线频谱资源不断上移，无线信号的衰减益发严峻，小区半径不断缩小。跟着移动通讯的进一步开展，传统的蜂窝通讯体系受到约束。这首要表现在：小区半径的不断缩小意味着基站密度增大，网络建造的本钱增高。一起，频频的越区切换形成空中资源糟蹋，频谱功率也因而下降。所以，研讨新一代的移动通讯体系，打破传统蜂窝体系的约束，以获取更高的频谱功率和更大的体系容量是很有必要的。
跟着小区半径的不断缩小，一种直观的主意是简化基站的结构和功用，使之成为无线信号的收发设备和进行信号预处理的“无线信号处理单元”。现有的研讨标明，散布式天线（Distributed Antennas）是移动无线通讯中能够选用的天线子体系办法之一。在选用散布式天线的移动通讯体系中，每个小区规模内有多个相距远大于载波波长、仅具有功放、LNA和变频、信号预处理等简化功用的无线信号处理单元。这些无线信号处理单元只需完结信号的收、发功用和进行简略的信号预处理，并经过光纤、同轴电缆或微波无线信道与中心处理单元（如基站）衔接，在中心处理单元完结信号处理功用。
最简略的完结计划是每个小区在一切的无线信号处理单元上一起发射相同的下行链路信号，上行链路信号被小区内一切的无线信号处理单元接纳并传送到中心处理单元。传统的蜂窝移动通讯体系选用的单一天线可看作是散布式天线的一种极限状况。这种完结计划尽管简略，可是形成体系中的搅扰添加，不利于体系容量的进步。
另一种计划是打破蜂窝小区的概念，在整个事务区域内用很多的无线信号处理单元来完结无线掩盖的散布式天线结构。仅与移动台附近的信号处理单元担任与移动台进行通讯，这称为受控天线子体系。这种计划较为抱负，但完结杂乱度较高。
在选用RAKE接纳机和空时域信号处理技能的CDMA无线接入通讯体系中，散布式天线体系是很抱负的天线子体系计划。当时的散布式天线体系应用研讨首要是针对码分多址移动通讯体系的。散布式天线既能够完结室内无线掩盖，又能够在室外移动无线通讯体系中选用。与传统的单一天线比较，散布式天线具有如下长处：
●小区间搅扰低，因而SIR高，体系容量大；
●内涵的分集才干能够抗暗影效应，抗式微，进步体系容量；
●切换功用全面进步，接纳信号功率更高，切换次数下降；
●对其他通讯体系的搅扰小；
●在相同发射功率下掩盖的区域更大；
●在相同掩盖区域状况下，发射功率更低；
●完结恣意形状的无线事务服务区更便利；
●信号在中心处理单元会集处理有利于无线资源的运用等。
二、散布式移动通讯体系的体系结构
散布式移动通讯体系由以下几个部分组成：
（1）无线信号处理单元 用于处理空中信号的接纳和发射，并进行信号的预处理。
（2）“虚拟小区”中心操控器 作为“虚拟小区”的中心处理器，用于处理“虚拟小区”中的空中资源办理等。
（3）移动交流中心和其它中心网络设备 用于办理和操控虚拟小区的中心操控器，担任网络办理和用户办理等。
在散布式移动通讯体系的各组成部分中，无线信号处理单元仅用于进行散布式接入和接纳信号的预处理。这是因为在散布式移动通讯体系中，无线信号处理单元之间的距离远大于载波波长，并且移动台距离无线信号处理单元的远近各不相同，移动台或许需求一起与数个无线信号处理单元通讯。这种状况与3G中的发分集技能，以及智能天线技能所面对的通讯环境均不相同，体系的多址办法和体系同步等成为需求处理的首要问题。考虑到移动台到无线信号处理单元的距离比较近，信号传达的时延不同比较小，由信号传达时延不同引起的同步问题能够经过信号规划、新的传输技能，以及空时分集接纳等技能加以处理。
因而，关于散布式移动通讯体系，从单个移动台的视点调查，类似于收发分集体系的信号。一起，能够选用2D RAKE接纳机来处理空间分集信号，进步接纳机的输出信噪比。从反向链路看，为了按捺搅扰，进步体系容量，无线信号处理单元需求包含多用户检测和处理功用，以确保具有一起与多个用户通讯的才干。即从网络看，各个无线信号处理单元具有相对独立的信号处理才干，然后构成散布式处理网络。这能够当作“散布式移动通讯体系”中“散布式”更深一层的意义。
三、散布式移动通讯体系中的要害技能
散布式接入和散布式信号处理是进步新一代移动通讯体系容量和频谱功率的途径之一，但也是难点。散布式移动通讯体系中的要害技能包含以下几种。
1.发分集与收分集技能
散布式移动通讯体系与收、发分集技能密切相关。可是需求留意的是，散布式移动通讯体系中发分集和收分集技能与传统意义上的收、发分集技能有显着的差异。
对前向链路，发分集能够取得空间分集增益，改进接纳信号的质量。在传统的蜂窝移动通讯体系中，假定各个发天线到移动台的距离近似持平，只需求调整不同发天线的信号相位就能够完结接纳信号的同步。而关于散布式移动通讯体系而言，不同的无线信号处理单元与移动台之间距离近似持平的条件不再满意。可是，因为散布式移动通讯体系中无线信号处理单元距离移动台的距离比传统蜂窝通讯体系中基站到移动台的距离小得多，发射信号抵达移动台的时刻差并不大。因而，能够用途径分集的思路搜集不同天线发射的信号。更进一步，还能够用多载波技能延伸符号时刻，来减小抵达时刻差对正确检测接纳信号的影响。
关于反向链路，无线信号处理单元则需求具有空时多用户检测才干，来按捺搅扰，进步接纳信号的信噪比，下降检测门限。
因而，在散布式移动通讯体系中，要归纳选用各种分集接纳办法。这样尽管添加了体系的杂乱度，但能够取得分集增益，显着进步体系的容量和功用。
2.智能天线与空时二维信号处理技能
选用智能天线技能可极大地进步体系功用。在散布式移动通讯体系中，研讨智能天线和空时二维信号处理技能可削减和按捺搅扰，对确保体系的正常作业具有重要意义。这也是散布式移动通讯体系的首要特征之一，即充分运用空域资源来取得体系容量和频谱功率的进步。
现在用于上行接纳的智能天线技能现已日趋老练。在散布式移动通讯体系中，能够考虑将智能天线技能应用于上、下行链路的接纳端。这首要依据下面三个原因：
●跟着可用频率资源的上移，载波波长越来越小。关于3G体系，半个载波波长在7.5cm左右。对新一代散布式移动通讯体系，其载波波长会更小。因而，有条件在移动终端完结2到4个阵元的天线阵列。
●跟着大规模集成电路技能的开展，集成芯片的处理才干不断增强，功耗不断下降，为完结智能天线算法供给了硬件根底。
●智能天线技能逐步老练。如线性自适应空域滤波算法现已具有较高的收敛速度和稳态功用，且线性自适应算法能够选用迭代办法完结，这为智能天线技能的实用化奠定了根底。
传统的智能天线技能是单空域处理技能，而RAKE接纳机、多用户检测等技能则归于时域信号处理技能，二者之间存在必定的互补性。归纳二者长处来规划空时二维接纳机，能够显着进步体系功用。
3.空时编码技能
理论剖析标明，在WCDMA中，发分集与空时编码技能的结合能够有用地进步前向链路容量。并且在散布式移动通讯体系中，前向信号的发射办法和3G体系中的发分集很类似，能够考虑与空时编码技能结合。
近年来的空时编码研讨首要会集在分组空时编码和格状空时编码。其间格状空时编码具有较高的分集增益和编码增益，但其译码杂乱性跟着状况数和编码速率的添加呈指数增加。而分组空时编码选用正交规划，在接纳端经过简略的线性处理即可完结最大似然译码，在3G中的WCDMA体系中，空时码仅在开环发分集的状况下运用，是Alamouti提出的简略发送分集计划，归于分组空时码中最简略的一种。
空时码技能还在不断的开展改变中，值得盯梢研讨，并依据条件恰当应用在散布式移动体系中。
4.“虚拟小区”技能
为了承继原有蜂窝移动通讯体系的长处，需求研讨散布式移动通讯体系中的“虚拟小区”技能。“虚拟小区”由多个无线信号处理单元构成。因为无线信号处理单元的放置很灵敏，能够依据地势、环境等条件灵敏装备，因而，能够有用处理无线掩盖的问题。
“虚拟小区”的中心是中心操控器，用于分配“虚拟小区”中的无线资源，和谐无线信号处理单元的作业状况，并担任与附近的“虚拟小区”中心操控器，以及移动交流中心通讯。
当“虚拟小区”技能比较老练时，要考虑小区鸿沟的动态区分问题，以平衡网络负载。可是，这是一个较为杂乱的问题，需求进一步深入研讨。
四、结束语
因为散布式移动通讯体系是一个全新的概念，从理论和工程上都面对着困难。还有如下问题需求处理。
1.体系结构、功用的理论剖析和仿真
包含下面的要害技能问题：
●规划合理的网络体系结构，处理散布式接入办法下的双工办法、多址办法、体系同步、切换等问题；
●散布天线体系的理论剖析，首要是散布式天线体系在式微信道、多用户环境下的容量核算问题，以供给理论指导；
●散布式移动通讯体系的体系结构与功用的定性和定量剖析。
2.散布式接入中的移动切换算法
散布式移动通讯体系的规划初衷是防止呈现蜂窝过小导致频频切换而糟蹋体系资源，并经过空时二维信号处理技能运用空间资源，进步体系的容量和频谱功率。
若散布式移动通讯体系选用受控天线子体系，当用户在不同的无线信号处理单元中切换时，有必要使切换原则和切换算法比原蜂窝体系中的切换简略有用，才干取得散布式接入体系的优点。体系的规划也是在这个根底上进行的。可是，好的检测切换算法仍是研讨要点之一，算法的方针是削减网络参加，削减空中接口协议处理过程，削减空中传输的操控信息，使切换算法简练有用。因为散布式移动体系自身的特色为这种算法供给了比蜂窝体系更合理的机制，加上合理的体系规划，这种算法是能够完结的。
3.下降空时二维接纳机的完结杂乱度
寻求利于工程完结的空时二维自适应处理算法，一起要确保算法的功用能够满意要求。
4.运用智能天线进行双向通讯的可行性
若能完结智能天线的发射波束成型，能够极大地减小体系中的多用户搅扰和同路搅扰。可是，因为FDD体系上下行信道不匹配，所以，接纳信号中包含的信道信息不能用于发射波束成型。对TDD体系，则要求信道的改变速率远小于体系收发距离，以确保信道特性的匹配。
若体系中的双工办法选用时分双工（TDD），便可下降双向智能天线技能完结的难度，对按捺搅扰，进步体系容量和频谱功率有利，因而，开始考虑关于散布式接入体系选用TDD办法。
双向智能天线体系的完结是有待研讨的问题。能够研讨的内容包含信道估量和信道猜测技能，以及DOA估量技能等。
