TD-SCDMA智能天线技术介绍

1、TD-SCDMA智能天线技术介绍 前言 TD-SCDMA是中国主导的第一个国际移动通信标准， 它采用了智能天线、联合检测、软件无线电、接力 切换、上行同步、动态信道配置等一系列新技术， 大大提升了频率利用率和系统容量。 智能天线是TD-SCDMA标准的关键技术之一，也是TD- SCDMA区别于其他标准的特点之一。它的应用大大提 高了系统抗干扰能力，提升了系统容量。本文将从 智能天线的技术特点、智能天线的发展和革新、智 能天线广播波速权值赋形和智能天线在LTE中的应用 等四个方面对智能天线进行介绍。 内容概要 智能天线技术简介 智能天线的新发展 智能天线广播波速权值赋形技术 智能天线在LTE的应

2、用 智能天线历史 智能天线最初应用于雷达、声纳及军用通信领域。 近年来，现代数字信号处理技术发展迅速，DSP芯片 处理能力的不断提高和芯片价格的不断下降，使得 利用数字技术在基带形成天线波束成为可行，促使 智能天线技术开始在无线通信中开始应用。 智能天线在TD-SCDMA中重要作用 增强有用信号，降低干扰信号，主要功能如 下： 业务信道波束赋形，提高接收信号功率，降 低同频干扰； 广播信道提供灵活的广播波束设计； 提高上行同步信号的检测能力； 与联合检测结合，提高同频多码道信号的检 测性能； 提供波达方向（DOA）估计功能，可以协助定 位和资源分配。 智能天线基础原理 智能天线下行发送是基于波

3、束形成的思想，其目的 是利用用户的空间方位信息对多用户信号实现空分 或抑制干扰，即在同一时间同一载频上只用同一副 阵列天线在空间中形成多个波束并把它们分配给多 个用户，不同用户的波束中承载的用户信息不同。 TD系统中使用智能天线的物理基础 智能天线的工作过程 天线阵： 是一列取向相同、同极化、低增益的天线按照一定的方式排 列和激励，利用波的干涉原理产生强方向性的方向图 天线阵的排列： 一般等距，主要有等距直线排列、等距圆周排列，等距平面 排列 智能天线的分类： 线阵、圆阵：全向阵、定向阵 智能天线的算法 智能天线系统 智能天线的分类 TD-SCDMA智能天线技术发展 TD-SCDMA智能天线技

4、术发展 智能天线的改进 LTE技术原理多天线技术 通常提到的多天线技术是指MIMO，但实际上 严格的多天线技术是指以下3种主要技术类型 ：diversity、MIMO和beamforming。下图各 种多天线技术下的无线信道接入模式： LTE技术原理多天线技术 8天线应用 8天线BF，单流； 8天线实现22MIMO，双流方式； 4天线应用 4天线BF，单流； 4天线实现22MIMO，双流； 2天线应用 2天线收发分集应用； 2天线实现22MIMO，双流； 手机接收1、2天线配置 手机单天线配置时，下行只能实现分集发送或者下行波束赋 形 手机双天线，实现上下行22MIMO 双极性智能天线在LTE

5、的应用方案 方案一方案一 8 82 Beamforming2 Beamforming eNB采用双极化8天线 阵列 单流 下行UE 2天线接收， 上行轮流发射 上行eNB 8天线接收， 下行采用EBB算法实现 波束赋形 抗干扰能力强边缘用户 速率有保障 方案二方案二 8 82 MIMO2 MIMO 同极化的4天线组成某 一子阵，即Ant1Ant4 和Ant5Ant8分别构成 两个子阵 子阵内采用广播波束 赋形 两个子阵间实现MIMO BF与MIMO结合 双极性智能天线在LTE的应用方案 方案三方案三 4 42 MIMO2 MIMO 双极化8天线中Ant1/A nt4/Ant5/Ant8为间距 最大的交叉极化4天线 4天线实现MIMO 相关性弱有利于实现 MIMO 方案四方案四 Adaptive MIMO/BFAdaptive MIMO/BF 自适应切换准则：基于吞 吐率最大原则 根据信道相关性瞬时