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TD-LTE雙流波束賦形技術

上網時間: 2012年06月06日     打印版  Bookmark and Share  字型大小:  

關鍵字:TD-LTE  雙流波束賦形  MIMO  LTE  TD-SCDMA 

北京創毅視訊科技有限公司

TD-LTE為了追求更高的傳輸速率,在LTE R9中導入了智慧天線雙流波束賦形技術,即在TD-SCDMA現有的智慧天線上,導入兩個數據串流,對於每個數據串流分別進行波束賦形。該技術把智慧天線波束賦形技術與MIMO系統的空間再使用技術結合在一起,相應的,把智慧天線帶來的賦形增益和干擾抑制增益與MIMO帶來的空間再使用增益結合在一起。

多天線是天線技術發展趨勢,現有TD-SCDMA已經導入了8天線,理論上可以帶來9dB波束賦形增益,有效地增加了小區的覆蓋範圍,降低了系統干擾。在TD-LTE網路基地台側也導入了8發2收的天線配置,到LTE-A則導入了8發8收的天線配置。在TD-LTE中導入8天線,一方面提升了網路的覆蓋能力,同時也降低了TD-LTE的成本,另一方面可以充分發揮TDD系統在波束賦形方面的優勢,可以滿足TDD系統平滑演進的需求。

傳統的智慧天線波束賦形技術

通常的波束賦形技術是一種應用於小間距的天線陣列多天線傳輸技術。其主要原理是利用空間訊息通道的強相關性和波的干涉原理產生強方向性的輻射方向圖,使方向圖的主瓣指向用戶來波方向,這樣保證終端收到的訊號有最大的接收功率,並降低了對其他方向的干擾。

而LTE利用MIMO技術,可以在不增加頻寬資源的情況下,顯著的提升網路容量。多天線理論顯示,假設發送天線數和接收天線數分別為nT與nR,則MIMO系統的容量為單入單出(SISO)系統的min(nT,nR)倍,這是傳統的其他技術所做不到的。因而在LTE系統中導入MIMO技術,大幅滿足了更高的傳輸速率的而要求。

TM8中的雙流波束賦形技術

在LTE Release 8中給出的是單流波束賦形,相同的時間和頻率資源分配一個數據串流。鑒於雙流波束賦形對於單流波束賦形能更進一步的提高頻譜效率,擴大小區覆蓋範圍,提高系統容量,在Release9中給出了雙流波束賦形,不同的數據串流可以針對單個用戶或多個用戶。為了支援雙流波束賦形,LTE Rel-9中定義了新的雙埠專用導頻(埠7與8),並導入了新的控制信令。其中一個傳輸區塊透過天線埠7發送,另一個傳輸區塊透過天線埠8發送。

用戶雙流賦形

單用戶雙流波束賦形技術,由基地台測量上行訊息通道,得到上行訊息通道狀態資訊後,基地台根據上行訊息通道資訊運算兩個賦形向量,利用該賦形向量對要發射的兩個數據串流進行下行賦形。

採用單用戶雙流波束賦形技術,使得單個用戶在某一時刻可以進行兩個數據串流傳輸,同時獲得賦形增益和空間再使用增益,可以獲得比單流波束賦形技術更大的傳輸速率,進而提高系統容量。圖3給出了單用戶雙流波束賦形的示意圖。在發端兩個數據串流分別經過加擾、調變,然後進行天線層映射,經過預編碼處理,進入波束賦形單元,對於兩個不同的數據串流運算得到兩組賦形係數,對兩個數據串流分別賦形,送入天線埠。


圖1. 智慧天線波束賦形示意圖。


圖 2. 與雙流波束賦形對應的天線埠7和天線埠8。


圖3. 單用戶雙流波束賦形。


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