LTE中天线传输模式研究

周燕萍

摘要：LTE（Long Term Evolution，长期演进）是由3GPP（The 3rd Generation Partnership Project，第三代合作伙伴计划）组织制定的UMTS（Universal Mobile Telecommunications System，通用移动通信系统）技术标准的长期演进，于2004年12月在3GPP多伦多会议上正式立项并启动。LTE系统引入了OFDM（Orthogonal Frequency Division Multiplexing，正交频分复用）和MIMO（Multi-Input & Multi-Output，多输入多输出）等关键技术，显著增加了频谱效率和数据传输速。LTE通信系统共有九种天线传输模式，不同的传输模式，有不同的应用场景。LTE通信系统共有九种天线传输模式，不同的传输模式，有不同的应用场景。多天线技术是LTE技术原理中又一座天王山，仅次于OFDM技术。本文结合下行 MIMO模式，分析了LTE系统中多种多天线技术的传输模式及应用场景。

关键词：LTE 多天线技术 MIMO

中图分类号：TN929.5 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2016）08-0040-02

1 LTE的多天线传输模式

LTE系统可以支持多种下行MIMO模式，不同模式应用场景不同，对容量和覆盖的改善作用也不同，系统可以根据无线信道和业务状况在各种模式间自适应切换[1]。LTE系统中下行链路可用的MIMO模式如表1所示[2]。

2 TM38自适应——定点测试

在小区内取三个不同的点，分别为好点，中点和差点（小区边缘），通过测试RSRP（参考信号接收功率）、SINR（信号与干扰加噪声比）和下行吞吐量，比较了TM3和TM8在小区不同点的性能好坏，定点测试结果如表2所示。

结论：

（1）在小区好点（SINR为20dB左右），TM3的性能比TM8好16.2%。（2）在小区中点（SINR为13dB左右），TM8的性能比TM3好5.8%。（3）在小区边缘（SINR为5dB左右），TM8的性能比TM3好26.4%。

3 TM38自适应——路测

分别在一般市区和核心城区对SINR和下行吞吐量进行测试，绘制如下关系曲线图，如图3-1和图3-2所示。

由上图可知：

在一般市区：

TM8比TM3的性能提升1.96%；

TM38比TM3下行吞吐量提升7.5%。

在核心城区：

TM8比TM3的下行吞吐量提升9.4%；

TM38比TM3的下行吞吐量提升15.2%。

结论：

（1）TM3和TM8的SINR拐点在20～25dB。（2）SINR<（18～23dB），TM8性能更好。（3）SINR>（18～23dB），TM3性能更好。（4）TM38自适应算法，当SINR低时，性能基本满足预期；当SINR好时，算法过于保守，可以加快往TM3切换。

4 传输模式及天线场景和其应用

（1）中兴在601版本中增加了“多天线场景”参数。（2）只在TM3/7、TM3/8模式间切换参数有影响。（3）各类模式内切换与该参数无影响。

当MIMO场景配置为固定场景时，TM3/8切换MCS门限是固定的[3]，不可以调整，当MIMO场景配置为自适应，模式间切换可以修改B类参数修改MCS转换值。

不同MIMO多天线场景，TM3和TM8之间的转换值如表3所示。

由图4-3，图4-4，图4-5所示，得出结论：（1）TM3-CDD和TM8-DBF路测MCS和Sinr对应下载速率差别不大。（2）选择合适的天线场景对下载速率有提升（需验证出最合适的场景）。

5 结语

循环时延分集（CDD）[1]：在OFDM系统中，CDD已经作为常规技术被广泛使用。对CDD而言，相当于在不同天线的发射信号之间存在相应的时延。其实质相当于在OFDM系统中引入了虚拟的时延回波成分，可以在接收端增加相应的选择性。因为CDD引入了额外的分集成分，所以往被认为是空分复用的补充表现形式。MIMO通过无线信道进行传输，不同的收发天线之间都存在相应的传输信道。同时由于每个传输路径的冲击响应的存在，因此不同的传输信道之间存在相互影响。智能天线可包括切换式波束形成和自适应波束形成，可以用于所有的天线阵列系统以及MIMO系统。切换式波束形成可以计算到达角并且切换固定的波束。用户只能沿波束方向才可以得到最优的信号强度。而自适应波束形成可以根据运动的终端而实时地调整波束方向，因此自适应波束形成要比切换式波束形成的复杂程度更高，花费也更大。

参考文献

[1]孙宇彤.LTE教程—原理与实现.北京：电子工业出版社，2011.

[2]韩孟，姚向明.LTE无线网络规划.信息通信网技术业务发展研讨会，2013.

[3]李卿.面向LTE网络的工程优化与实施.大连理工大学出版社，2015.