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4G模块LTE的多天线技术

更新时间:2018-08-20
摘要:

   4G模块LTE的多天线技术可以被视为一系列具有共同主题的技术统称, 这些技术基于在接收机或发射机上使用多根天线, 并或多或少地与先进的信号处理相结合。 4G模块LTE的多天线技术可用于获得系统性能的提升,包括提高系统容量(每个小区支持更多用户)和扩大小区覆盖(更大的小区可能性), 以及对所提供业务的改进,例如,提高每个用户的数据速率。本章将整体概述不同多天线技术。

  多天线配置

  多天线配置的一个重要特征在于不同天线阵元的间距, 这很大程度上取决于天线间距与不同天线上的信号所经历的无线信道衰落互相之间的关系。

  多天线配置中的天线可以被放置到相互距离较远的位置, 这通常意味着较低的互相关性。另外, 这些4G模块的这些天线也可以被放置到相互距离较近的位置, 这通常意味着较高的互相关性, 即本质上不同天线阵元经历相同或至少非常相似的瞬时衰落。 期望获得是高还是低的相关性, 取决千多天线配置(分集、 波束赋形或者空分复用)下将获得什么?

  为获得低(或者高) 的信道衰落相关性所需的实际天线间距的值 , 取决千无线通信所的波长或等效为载波频率。 另外, 它也取决于部署场景。

  对千基站天线配置在典型宏小区环境(相对大的小区、相对高的基站天线位置等)的情况, 天线间距通常需为大约十倍波长, 以确保较低的衰落互相关性。 同时, 对于相同环境下的终端而言 , 天线间距只通常需为大约半个波长(0.5 ,1.)就足以获得较低的互相关性(291 。 基站和终端在这方面存在差异的原因在千:在宏小区场景下, 引起衰落的多径反射主要发生在终端附近。因此, 从终端来看, 不同路径通常以等宽的角度到达, 这意味着在较小的天线间距下巳经获得了较低的信道衰落相关性。同时, 从(宏小区)基站来看, 不同路径通常以小得多的角度到达, 这意味着需要用大得多的天线间距来获得较低信道衰落相关性 。

  另一方面 , 其他部署场景下, 比如微小区部署中基站4G模块的天线低于屋顶高度以及室内部署的场景下, 从基站角度看的无线环境与从移动终端角度看的更为类似。 这种场景下, 一个较小的基站天线间距通常就足以确保在不同天线上经历的衰落间的相对低的互相关性。

  前面的假设多个天线具有相同的极化方向。 另外一种获得低衰落互相关性的方法是, 不同天线上采用不同的极化方向 。 由此, 4G模块天线可以放置得相对较近, 这意味着紧促的天线排列也能经历较低的衰落互相关性。