由于第三代移動通信系統(tǒng)（3G）還存在一些不足，包括很難達到較高的通信速率，提供服務速率的動態(tài)范圍不大，不能滿足各種業(yè)務類型要求，以及分配給3G系統(tǒng)的頻率資源已經(jīng)趨于飽和等，于是人們提出了第四代移動通信系統(tǒng)（4G）的構想。4G的關鍵技術包括：
　?。?）調制和信號傳輸技術（OFDM>OFDM）；
　?。?）先進的信道編碼方式（Turbo碼和LDPC）；
　?。?）多址接入方案（MC-CDMA和FH-OFCDMA）；
　?。?）軟件無線電技術；
　?。?）MIMO和智能天線技術；
　?。?）基于公共IP網(wǎng)的開放結構。
　　
研究表明，在基于CDMA技術的3G中使用多天線技術能夠有效降低多址干擾，空時處理能夠極大增加CDMA系統(tǒng)容量。憑在提高頻譜利用率方面的卓越表現(xiàn)，MIMO和智能天線成為4G發(fā)展中炙手可熱的課題。
　　
智能天線技術
　　
智能天線最初用于雷達、聲納及軍事通信領域。使用智能天線可以在不顯著增加系統(tǒng)復雜程度的情況下滿足服務質量和擴充容量的需要。
　　
1.基本原理和結構
　　
智能天線利用數(shù)字信號處理技術，采用先進的波束轉換技術（switchedbeamtechnology）和自適應空間數(shù)字處理技術（adaptivespatialdigitalprocessingtechnology），判斷有用信號到達方向（DOA）通過選擇適當?shù)暮喜嘀?，在此方向上形成天線主波束，同時將低增益旁瓣或零陷對準干擾信號方向。在發(fā)射時，能使期望用戶的接收信號功率最大化，同時使窄波束照射范圍外的非期望用戶受到的干擾最小，甚至為零。
　　
智能天線引入空分多址（SDMA）方式。在相同時隙、相同頻率或相同地址碼的情況下，用戶仍可以根據(jù)信號空間傳播路徑的不同而區(qū)分。實際應用中，天線陣多采用均勻線陣或均勻圓陣。智能天線系統(tǒng)由天線陣；波束成形成網(wǎng)絡；自適應算法控制三部分組成（見圖1）。


圖1典型的智能天線系統(tǒng)
　　
2.智能天線的分類
　　
智能天線主要分為波束轉換智能天線（switchedbeamantenna）和自適應陣列智能天線（adaptivearrayantenna）。
　　
（1）波束轉換智能天線波束轉換智能天線具有有限數(shù)目的、固定的、預定義的方向圖，它利用多個并行窄波束（15°～30°水平波束寬度）覆蓋整個用戶區(qū)，每個波束的指向是固定的，波束寬度也隨天線元的數(shù)目而確定（見圖2）。波束轉換系統(tǒng)實現(xiàn)比較經(jīng)濟，與自適應天線相比結構簡單，無需迭代，響應快、魯棒性好。但預先設計好的工作模式有限，窄波束的特性將極大地影響系統(tǒng)性能。

圖2波束轉換智能天線