LTE中8通道设备室内性能测试方法分析

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刘晓峰 工业和信息化部电信研究院通信标准研究所工程师
徐霞艳 工业和信息化部电信研究院通信标准研究所高级工程师
黄秋萍 北京邮电大学博士研究生
摘 要介绍了3GPP长期演进 LTE8天线设备对MIMO的实现及测试方法 8天线设备
对波束赋形技术的实现具有重大意义但是8天线设备如何实现各种MIMO模式仍然有待研究
在现有的各种实现方法中分频段覆盖和宽带赋形技术可以解决各MIMO模式的实现但是在实
际中如何对各种MIMO实现方案进行测试和性能对比仍是一个巨大挑战 本文在8通道设备对
各MIMO模式的实现讨论基础上给出了各种MIMO实现方式的性能对比方法
关键词LTE 8天线 室内性能测试

1 引言
随着3GPP LTE长期演进技术的标准化不断推
进高速无线接入离我们的生活已经越来越近了LTE
标准化的快速发展对整个LTE产业是一个巨大的促
进 对各个厂家产品开发的一致性有了很好的保障
基于LTE R8版本的产品已经逐步商用 产品与标准
已经形成良好的互动 但还应该看到随着整个产业
迅速发展产品的测试验证技术变得越来越关键
LTE标准定义了比3G标准更强的能力 但同时
也对设备研发带来了更大挑战OFDM和MIMO系统
给LTE系统带来了空前充裕的四维空口资源 频
域时域码域和空域并在4个纬度上均可进行灵活
的调度和自适应使LTE系统蕴含了更强大的技术潜
力但能不能用好这些资源管好这个灵活的系统是
一个需要解决的问题产品的开发过程不可能一蹴而
就有一个循序渐进逐步实现各种功能发挥性能的
过程 面对如此大的灵活度如何进行产品的测试也
是一个巨大挑战
LTE标准分为FDD与TDD两种帧格式相比于
FDD模式TDD模式可以利用上行的数据发送获得
下行信道质量信息从而提升系统性能 标准中对于
TDD模式专门设置了天线端口5和支持智能天线的
发送模式7来增强TDD的性能为了更好地发挥TD
LTE的优势 并实现与TD-SCDMA时代网络8天线
的平滑演进TDLTE系统中很多厂家也开发了8天
线设备来支持智能天线的使用其中8天线设备中各
种天线模式的实现及测试是一个重点也是难点
本文将针对LTE系统中8天线设备的实现及如
何进行相关测试做详细分析
2 LTE中的MIMO 技术
LTE系统采用了同一框架的自适应MIMO传输
可以根据信道条件和需要自适应的在空间分集 空分
复用波束赋形空间复用和单天线发送各种模式之间
转换从而可以最大限度地利用实际信道的容量相对
Duel-cell HSPA+的2天线MIMO LTE的MIMO传输
最大可以支持4 8天线发送见图1 LTE系统是迄
今为止最全面采用了MIMO技术的无线通信系统
(1)发射分集 通过在多个天线上重复发送一个
数据流的不同版本获得分集增益用来改善小区的
覆盖适用于大间距的天线阵
(2)空间复用 通过在多个天线上并行发送多个
数据流获得复用增益用来提高峰值速率和小区吞
吐量 该模式多流数据的发送有赖于空间信道的特
性高相关性信道下如果采用多流并行传输会造成
比较严重的数据流与数据流之间的干扰从而降低系