隨著數據服務用戶數量的不斷增加和單位用戶流量的增加，全球市場上的無線數據流量正以指數級的趨勢不斷增加。由于其增大的容量、方便用戶的應用程序、便利的互聯網接入、應用程序和網絡服務器之間的持續同步，及一些諸如視頻之類的應用程序的高帶寬要求，智能手機加入到了日益增加的無線流量中。為應對此數據流量暴增，無線運營商正利用3G技術及其它更優越的技術來增加網絡容量，但同時尖端的基礎構架解決方案也可用于對容量進行優化。可重構波束的基站天線通過平衡負載、降低干擾和優化覆蓋模式對容量需求的滿足起到了促進作用。

您知道一部智能手機下載一個普通的2分鐘視頻需要的容量與同時發送50萬條文本信息的容量一樣嗎？而一個普通的Apple iPhone用戶每月大約生成500兆字節的數據流量，大約比任何其它智能手機類型（50兆）的用戶生成的數據流量多10倍？因此，無線運營商面臨著確保其用戶能夠有足夠容量的挑戰，是不足為奇的。所有的行業報告都指向了寬帶無線網絡中持續涌現的巨大數據流量。

然而，即使在試圖增加所需的網絡容量以應對高通信量的同時，運營商也面臨著維持低成本的重大壓力。增加容量所需的成本涉及以下兩個方面：部署的初始成（CapEx）和所有權的總成本（OpEx）。這兩個方面都相當的重要，因為持續的昂貴優化可能在中長期內引起較高的運營開支。在許多基站，高昂的天線優化站點訪問使得運營成本都超出了初始的CapEx。無線服務提供商不得不提供額外的容量以支持需求，但應在最少的總成本下，盡可能有效地進行。

有效地應對容量挑戰

通常當面臨容量挑戰時，運營商將簡單地加入更多的基站以超額建設網絡。僅在業務區域加入更過站點或更多無線電基站以容納峰值流量，增加了非高峰時期效率低（例如，在晚上，當人們都返回家中時）的情況。這些網絡是靜止的，在一天的任何時候提供給各區域的容量都是相同的，折舊導致了昂貴的無線電基站容量的低效使用。用戶是移動的，并且除非將用戶移動納入考慮，否則容量與需求之間將不協調。

幸運的是，用戶移動并不是混亂無序的，而是可預測的。在工作周期間，絕大多數流量通常是在早上從各居住區向各商業區域移動，然后在商業區停留一整天，最后傍晚或晚上時返回到居住區。可以輕易地從這轉換中捕獲到普通的流量模式，并產生新的無線電規劃;例如

· 針對上班時間的無線電規劃，白天集中在商業區域

· 針對上下班高峰時間的無線電規劃，覆蓋通勤者和工人

· 晚間或周末規劃針對于用戶在家時

· 各歸劃可以具有不同的網絡配置。

可重構波束天線能夠對改變中的流量模式做實時調整，可以通過下傾波束來動態地跨一個基站的所有小區平衡負載容量，通過+/-30°來改變波束的水平方向角并且還可在35°到105°之間改變光束寬度。由于流量通常出現在各熱點區域，使得一些區域超負載因而拒絕新的呼叫，而鄰近的各區域仍未得到完全利用。由于可連續調整的波束通過三維成形，因而流量在整個網絡得到更均勻地分布，進而保證了容量的有效使用。這些三自由度也改變了天線的增益，意味著可重構天線可以將其增益從帶有14dBi增益的105°天線改變到帶有18dBi增益的65°天線，或到20dBi增益的35°天線，從而有助于增加有高度干擾的區域的信噪比。

可以通過點擊鼠標就能實現負載平衡，因為高級的可重構波束天線可以通過網絡連接來進行管理。這意味著站點訪問不再昂貴，并意味著有能力晝夜執行不同的無線電規劃。超負載分區可以得到來自利用不足區域的援助，以便跨站點區域均勻分布流量。可以推遲或甚至可以避免更多無線電站或更多站點的加入，從而節省了CapEx并降低了對獲得更多信道的需要。而獲得更多信道是非常困難并昂貴的。可重構波束天線的獨特三自由度有助于降低敏感的3G和4G網絡中的干擾和提供最佳的可能覆蓋模式。

為獲得最佳性能而限制干擾

在所有無線數據網絡中，來自臨近區域的下行線路干擾和來自移動裝置的上行線路干擾的抑制是一項至關重要的要求。但是相較于2G系統，3G和4G技術標準，如UMTS、WiMAX和LTE，對干擾更為敏感。在數據網絡中，干擾不僅對網絡質量，也對服務區域、容量和數據速率產生巨大影響。更高的干擾實際上減小了3G和4G網絡中的服務區域，反之，降低干擾可增大服務區域。在規劃3G和4G網絡過程中的一大關鍵目標在于優化并降低干擾。

限制干擾能改進無線網絡中的信噪比（SNR）——這是影響數據速率和容量，并最終影響服務質量的一大關鍵參數。如果干擾未獲得良好補償，手機會增加其功率，以改進上行線路信號，從而幫助此特定手機保持其連接。但是，為使手機在補償過程中增大其功率，將導致網絡和所有其它連接至該網絡的手機遭受更高的噪聲干擾，更多干擾，更低SNR。這一連鎖反應對無線網絡的服務質量、容量和數據速率，尤其是邊緣用戶存在顯著的聯合負面影響。

兩大因素對運行低干擾無線數據網絡至關重要：初始干擾抑制和為保持此干擾抑制而進行的持續優化。可重構天線在滿足這兩大因素要求方面具備其獨特的優勢。

為提供更好服務重新配置波束

網絡規劃工程師試圖為限制初始干擾挑選出最優質天線，但是通常需要在具備水平波束寬度為65°或90°的天線之間做出妥協。90°天線的寬束十分適合用于區域內的信號電平，并且具備非常低的小區之間的零點（約6dB）。但是90°天線的劣勢在于，由于其水平場圖滾降不如65°天線，導致產生更大的相鄰小區重疊（約90°重疊）。為減少區域重疊，65°天線由于能提供更好的滾降（也就是說干擾更少）而被廣泛使用。但是其在區域內的覆蓋面不如90°天線廣闊，而且其小區之間的零點指標也比不上90°天線。

較普通的90度水平波束天線來講，具有三自由度的可重構波束天線采用多陣列結構，能夠形成優秀的場圖和水平場圖滾降特性。設置在90°水平波束寬度，可重構定向天線實質上結合了65°和90°天線的優勢，形成一個優良的場圖。它具備90°天線的廣泛覆蓋面和65°天線的滾降特性。即使靜態使用三向可重構定向天線（即不進行定期調整），其結果仍然是產生更低的干擾、更廣闊的覆蓋面，SNR提升，更好的網絡質量和更高的數據速率。在結合垂直角下傾，只需幾分鐘即可無成本的調整好方位角和波束寬度。三方向可重構波束天線是優質、高成本效益數據網絡的理想選擇。

由于具備三自由度的可重構波束天線正在設定一個新的RF規劃參數，這促使RF工程師可設計出帶有更少干擾和更優信號性能的無線數據網絡。RF規劃人員可在各區域需要基礎上優化各區域水平波束寬度。工程師不再需要滿足于固定的波束寬度。Andrew Solutions將其可重構波束天線置于SmartBeam?品牌旗下投入市場，并提供網絡管理軟件和其它RF產品作為完整的解決方案。Andrew在過去10年里處于電子可變下傾技術的領先地位，但是我們十分興奮于可重構波束天線能在網絡容量和性能上發揮的深刻影響。

數據流量不斷增加的狀況不會減緩或消失。帶三個自由度的可重構基站天線是面對無線數據網絡挑戰的一種解決方式。這些天線具備遠程調整電子下傾、方位角和水平波束寬度的能力，以便平衡各區域的負載。負載平衡提供最高的容量效率，并能通過延遲或避免增加新站點或無線電通信而減少資本支出。可重構天線也通過消除為達到最優化進行的站點訪問——這可在辦公室執行，從而減少運營成本。除了具備改進的性能、更好的滾降和更佳的場圖，三方向可重構天線也能產生即使在靜態條件下使用時更好的信噪比。這意味著更少的干擾，更廣泛的覆蓋區域和更優的網絡性能。