2013/01/DTPT 收稿日期: 2012-10-10 徐翠君 1 , 刘磊2(1. 浙江省邮电工程建设有限公司, 浙江 杭州 310020; 2. 华信邮电咨询设计研究院有限公司, 浙江 杭州 310014) Xu Cuijun1 , Liu Lei2 (1. Zhejiang Post And Telecommunications Engineering Construction Co., Ltd.,Hangzhou 310020, China; 2. Huaxin Consulting Co., Ltd., Hangzhou 310014, China) TD-LTE多天线解决方案分析 关键词: TD-LTE; 多天线; 分析; 吞叶量 中图分类号: TN929.5 文献标识码: A 文章编号: 1007-3043 (2013) 01-0026-04 摘要: 在介绍TD-LTE所支持的多天线传输模式的基础上, 分析对比了室外站2/8天线和 室内站单/双极化天线在TD-LTE中的应用特性, 最后给出了TD-LTE总体的多天线 使用策略. Abstract: On the basis of introducing multi-antenna technology supported by TD-LTE, it analyses the application feature of outdoor base station 2/8 antenna and indoor base station single-polarization or dual-polarization antenna in TD-LTE, finally presents the TD-LTE general multi-antenna application strategy. Keywords: TD-LTE; Multi-antenna; Analysis; Throughput 0 前言 2010 年12 月28 日, 工信部对电信研究院上报的 《关于开展TD-LTE规模技术试验的请示》 进行了批复 (工信部科函 【2010】 612 号) , 在上海、 杭州、 南京、 广州、 深圳、 厦门 6 个城市开展 TD-LTE 规模技术试验. TD-LTE 规模技术试验属于 "新一代宽带无线移动通 信网" 国家重大专项, 中国移动将负责完成规模技术 试验网网络建设工作.试验网以TD-LTE与LTE FDD 融合兼容、 同步发展为目标, 通过规模试验推动 TD-LTE 产业成熟, 加快推动 TD-LTE 商用化进程, 使 我国主导的 TD-LTE 移动通信技术真正融入国际主 流, 并在全球范围内推广应用.规模试验网第一阶段 为国家重大专项《TD-LTE 规模技术试验》 , 目标为促 进TD-LTE产品成熟与完善, 充分验证TD-LTE的同频 组网能力.第二阶段为面向试商用的扩大规模试验, 进行与现网互操作及融合组网、 与FDD融合、 双流BF、 业务应用等方面的测试, 优化规模试验网络并重点进 行业务应用及终端测试, 解决实际运营中可能遇到的 问题, 全面验证TD-LTE终端互操作功能和性能水平, 实现TD-LTE/2G/3G多网间平滑优秀的连续工作能力 和用户体验度, 全面实现TD-LTE终端达到商用水平, 并适时发放友好用户, 评估用户体验. 本文将探讨面向试商用的扩大规模试验阶段及后 续阶段TD-LTE多天线解决方案. 1 多天线技术 多天线技术是一种统称, 可根据不同的实现方式 Analysis of the Application of Multi-antenna Technology to TD-LTE 无线通信 Radio Communication 徐翠君, 刘磊TD-LTE多天线解决方案分析 26 邮电设计技术/2013/01 分为天线分集、 波束赋形和空分复用. a)天线分集是指利用多天线间较低的无线信道 的相关性, 提供额外的 (发射或接收) 分集来对抗无线 信道的衰落, 按天线类型可有空间分集或极化分集. b)波束赋形是指利用发射端或接收端的多根天 线, 以一定的方式形成一个特定波束, 使目标方向上天 线增益最大以及抑制/降低干扰. c)空分复用是指在一定的高 SINR 环境中, 利用 无线信道特性, 在空口创建多条并行信道, 从而使空口 的传输速率大大提高. 2 TD-LTE中支持的多天线传输模式 TD-LTE 协议中支持的多天线传输模式有表 1 中 所示的8种. 传输模式 单天线传输 发射分集 开环空间复用 闭环空间复用 多用户MIMO 单层闭环空间复用 单流波束赋形 双流波束赋形 技术描述 信息通过单天线进行发送 同一信息的多个信号副本分别通过多个衰落特性相互独立的信道进行发送 终端不反馈信道信息, 发射端根据预定义的信道信息来确定发射信号 需要终端反馈信道信息, 发射端采用该信息进行信号预处理以产生空间独立性 基站使用相同时频资源将多个数据流发送给不同用户, 接收端利用多根天线对干扰 数据流进行取消和零陷 终端反馈RI=1时, 发射端采用单层预编码, 使其适应当前的信道 发射端利用上行信号来估计下行信道的特征, 在下行信号发送时, 每根天线上乘以 相应的特征权值, 使其天线阵发射信号具有波束赋形效果 结合复用和智能天线技术, 进行多路波束赋形发送, 既提高用户信号强度, 又提高用 户的峰值和均值速率 应用场景 无法布放双通道室分系统的室内站 信道质量不好时, 如小区边缘 信道质量高且空间独立性强 信道质量高且空间独立性强, 终端静止 时性能好 信道质量不好时, 如小区边缘 TD-LTE 目前设备主要用到的传输方式包括TM2、 TM3、 TM4、 TM7 和TM8, TM8 为R9 支持技术, TM3~TM8均会在信道条件差的时候回退为TM2. TM8模式即双流波束赋形技术应用于信号散射体 比较充分的条件下, 结合了智能天线赋形技术和 MI? MO的空间复用技术, 利用了TDD信道的对称性, 同时 传输多个数据流实现空分复用, 能够保持在传统单流 下实现广覆盖, 提高小区容量和减少干扰. 3 TD-LTE中多天线解决方案 3.1 室外站 根据目前技术分析及国内外试验网验证, TD-LTE 室外站2/8天线均可以独立组网. TD-LTE 中2/8 天线使用增益对比情况如表 2 所示. TD-LTE 中2天线可以获得分集和复用增益, 8 天 线可综合获得 3 种增益: 赋形增益、 分集/复用增益. 波束赋形一方面能提高覆盖能力, 另一方面可以降低 小区内/间干扰, 从而提升系统吞吐量. 图1和图2为D频段、 20 MHz带宽、 上下行时隙配 比2 ∶ 2、 邻区50%加扰条件下, 2/8天线在小区平均吞吐 量和小区边缘吞吐量对比图. 从图1和图2可以看出, 8通道容量上行增益非常 明显, 下行 8 通道单流小区平均吞吐量增益 116%, 双 流增益能达到 130%, 边缘用户吞吐量无论是单、 双流 均为150%左右. 图3和图 4 为TD-SCDMA、 TD-LTE 2/8 天线覆盖 能力、 速率对比图. 表1 TD-LTE支持的多天线传输模式表 天线类型 2天线 8天线 比较指标 是否应用 效果 是否应用 效果 上行 分集 √ 3 dB √ 9 dB 复用 * 无*无BF * 无*无下行 分集 √ 3 dB √ 3 dB 复用 √ 速率加倍 √ 速率加倍 BF * 无√4~8 dB 表2 2/8天线增益对比 图1 2/8天线小区平均吞吐量对比图 上行小区平均吞吐量 1.8 下行小区平均吞吐量 1.6 1.4 1.2 1.0 0.8 0.6 0.4 0.2 0.0 2天线基准 8天线双流 8天线单流 平均吞吐量 / ( Mbit/s ) 无线通信 Radio Communication 徐翠君, 刘磊TD-LTE多天线解决方案分析 27 2013/01/DTPT 从图3和图4可以看出, 相同速率情况下TD-LTE 8天线的覆盖半径约为2天线的2倍, 与TD-SCDMA覆 盖半径相当; 相同覆盖半径情况下TD-LTE 8天线的边 缘速率远远大于2天线. 2/8天线尺寸及结构对比情况如表3所示. 由表 3 可知, 8 天线施工难度相对较大, 但对大部 分站点仍可接受; 2天线施工难度较小, 尤其是对部分 施工条件受限的站点优势较为明显. 由此可得到2/8天线应用小结. a)8 天线在容量和覆盖性能方面有一定优势, 在 同等站距情况下可以提升网络容量; 而在同等边缘用 户速率要求下, 采用8天线可减少站址建设需求, 从而 节省网络建设投资. b)8 天线施工实施难度要大于 2 天线, 但参考 TD-SCDMA 和TD-LTE 试验网建设经验, 大部分站址 具备8天线实施条件. c)8 天线在容量和覆盖性能方面有一定优势, 可 以减少站址需求, 考虑到中国移动具备丰富的 8 天线 实施经验, 建议在大部分基站采用8天线. 3.2 室内站 TD-LTE 室内站建设可以分为单路和双路 2 种模 式.单路模式是指通过合路器, 将TD-LTE 系统馈入 现有单路室内分布系统; 双路模式是指 TD-LTE 系统 一路通过合路器馈入现有单路室内分布系统, 另外新 建一路通道, 通过双路的方式实现MIMO双流. 从图 5 可以看出, 双路系统性能约为单路系统性 能的1.6倍, 性能提升明显. 虽然双路系统能体现 MIMO 上下行容量增益, 但 是双路系统建设, 尤其是改造难度较大, 且双路分布系 统投资为单路系统的 2 倍, 实际工程建设中应根据物 业具体情况综合考虑业务需求、 改造难度等因素, 分别 选择适当比例的新建、 改造场景部署双路室分系统. 室分 MIMO 系统使用 2 路单极化天线和 1 路双极 化天线部署, 其吞吐量对比情况见表 4 和表 5 (单极化 天线间距为1.5 m) . 从表4和表5可以看出, 封闭场景时, 双极化天线 与单极化天线相比, 性能有一定下降; 开阔场景时, 单 极化天线/双极化天线均可满足MIMO应用. 由此可得到室内天线应用小结. a)组成 MIMO 线阵的 2 个单极化天线尽量采用 图5 室内站单/双路下行吞吐量对比图 封闭会议室场景 50 走廊多小区场景 45 35 30 25 15 10 5 0 单路室分 双路室分 20 下行吞吐量 / ( Mbit/s ) 40 开阔办公区场景 上行小区平均吞吐量 2.5 下行小区平均吞吐量 1.5 2.0 1.0 0.5 0.0 2天线基准 8天线双流 8天线单流 平均吞吐量 / ( Mbit/s ) 图2 2/8天线小区边缘吞吐量对比图 天线迎风面积/m2 天线抱杆直径/mm 跳线 馈线 8天线 0.45 Φ50 ~ Φ115 8根RF跳线以及相应安 装材料 每副天线对应9根馈线 2天线 0.25 Φ30 ~ Φ70 2根RF跳线以及相应安 装材料 每副天线对应2根馈线 表3 2/8天线尺寸及结构对比表 图3 TD-SCDMA/TD-LTE 2/8天线覆盖能力对比图 1.04 km 0.48 km 以上行业务64 kbit/s 边缘速率进行分析 TD-LTE 8天线 TD-LTE 2天线 TD-SCDMA 8天线 图4 TD-LTE 2/8天线同覆盖速率对比图 0.5 km TD-LTE 8天线500 kbit/s TD-LTE 2天线64 kbit/s 无线通信 Radio Communication 徐翠君, 刘磊TD-LTE多天线解决方案分析 28 邮电设计技术/2013/01 10 λ以上间距 (约为 1.25 m) , 如实际安装空间受限双 天线, 间距不应低于4 λ (约为0.5 m) . b)对支持 MIMO 的双路分布系统, 组成 MIMO 天 线阵的2个单极化天线口功率之差要求控制在5 dB以内. c)双极化天线能够降低双路室分系统的施工难 度, 但改善程度有限. d)封闭场景时, 双极化天线与单极化天线相比, 性能有一定下降, 在工程安装允许的条件下, 优先采用 单极化天线. e)开阔场景时, 单极化天线/双极化天线均可满足 MIMO应用, 根据工程安装需求选择天线类型即可. 4 结束语 室内外各种场景下天线使用策略如图6所示. 8 天线在容量和覆盖性能方面有一定优势, 可以 减少站址需求, 并且考虑到中国移动具备丰富的 8 天 线实施经验, 建议在大部分基站采用 8 天线; 2 天线主 要在部分实施受限的场景使用, 例如天面受限站点、 物业和居民对大面板天线反感较大难以实施的站点、 街道站、 高速公路站点、 补盲站点等. 8天线波束赋形技术是室外场景的宏蜂窝的主要 使用技术, 2 天线分集和空间复用技术将是室内场景 的微蜂窝的主要使用技术. 参考文献: [1] 刘宝昌, 胡恒杰, 朱强. TD-LTE无线网络规划研究 [J] . 电信工程技 术与标准化, 2010 (1) . [2] 胡恒杰, 朱强, 孟繁丽, 等. TD-LTE 组网策略研究 [J] . 移动通信, 2010 (5) . [3] 詹鹏, 苏颖博. TD-LTE无线网络链路预算分析 [J] . 邮电设计技术, 2011 (7) . 天线类型 单极化天线 双极化天线 近点 上行 18 16.2 下行 57 53 中点 上行 15.8 15 下行 46 44 远点 上行 11.1 9.1 下行 33 27 表4 封闭场景吞吐量测试对比 (Mpit/s) 表5 开阔场景吞吐量测试对比 (Mpit/s) 天线类型 单极化天线 双极化天线 近点 上行 16 15.2 下行 55 52 中点 上行 9.9 12.3 下行 37 39 远点 上行 6.2 5.95 下行 25 24 高速 (>120(km/h) ) 场景覆盖: 建议部署 2 天线产 品, 使用发射分集/ 开环空间复用 室外热点/盲点覆盖: 建议部署2天线产品, 使用发射分集/空 间复用 室内覆盖: 建议部署单/双天线产品,使用单天线发射/ 发射分集/空间 复用 城区/郊区室外连续覆盖: 建议部署 8 天线产品, 在常规环境 下使用波束赋形, 中等移动速度的 情况下切换到空间复用/发射分集 郊区农村 高速 室内覆盖 热点/盲点 城区 密集城区 图6 TD-LTE天线使用策略图 作者简介: 徐翠君, 工程师, 学士, 主要从事通信 网络规划设计、 测试相关工作; 刘磊, 工程师, 硕士, 主要从事通信网络规 划设计、 优化相关工作. 华为近日宣布, 未来5年时间里, 将 投资7 000万欧元, 在芬兰赫尔辛基建立 一个研发中心.华为称, 此举将加强华 为的研发实力, 华为目前在全球有 7 万 名研发员工. 据悉, 该研发中心将主要致力于移 动终端的研发, 最初的项目主要专注于 智能手机、 平板和多媒体终端的软件开 发,以提高基于Android 和Windows Phone8 操作系统的用户体验.最初, 该 研发中心计划招募30名员工, 然后在未 来5年总共招聘大约100名员工. 过去10年, 华为的业务在欧洲获得 了明显增长.2012 年9月, 华为宣布投 入20亿美元, 用于在欧洲本地采购和建 设研发中心, 华为目前在整个欧洲拥有 超过 7 000 名员工.华为计划将欧洲建 成华为的第二总部. 华为此前已在瑞典建立了一个技术 设计中心, 在英国建立了一个消费者界 面研发中心. (张伟) 华为将在欧洲建成第二总部 无线通信 Radio Communication 徐翠君, 刘磊TD-LTE多天线解决方案分析 29
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2013/01/DTPT 收稿日期: 2012-10-10 徐翠君 1 , 刘磊2(1. 浙江省邮电工程建设有限公司, 浙江 杭州 310020; 2. 华信邮电咨询设计研究院有限公司, 浙江 杭州 310014) Xu Cuijun1 , Liu Lei2 (1. Zhejiang Post And Telecommunications Engineering Construction Co., Ltd.,Hangzhou 310020, China; 2. Huaxin Consulting Co., Ltd., Hangzhou 310014, China) TD-LTE多天线解决方案分析 关键词: TD-LTE; 多天线; 分析; 吞叶量 中图分类号: TN929.5 文献标识码: A 文章编号: 1007-3043 (2013) 01-0026-04 摘要: 在介绍TD-LTE所支持的多天线传输模式的基础上, 分析对比了室外站2/8天线和 室内站单/双极化天线在TD-LTE中的应用特性, 最后给出了TD-LTE总体的多天线 使用策略. Abstract: On the basis of introducing multi-antenna technology supported by TD-LTE, it analyses the application feature of outdoor base station 2/8 antenna and indoor base station single-polarization or dual-polarization antenna in TD-LTE, finally presents the TD-LTE general multi-antenna application strategy. Keywords: TD-LTE; Multi-antenna; Analysis; Throughput 0 前言 2010 年12 月28 日, 工信部对电信研究院上报的 《关于开展TD-LTE规模技术试验的请示》 进行了批复 (工信部科函 【2010】 612 号) , 在上海、 杭州、 南京、 广州、 深圳、 厦门 6 个城市开展 TD-LTE 规模技术试验. TD-LTE 规模技术试验属于 "新一代宽带无线移动通 信网" 国家重大专项, 中国移动将负责完成规模技术 试验网网络建设工作.试验网以TD-LTE与LTE FDD 融合兼容、 同步发展为目标, 通过规模试验推动 TD-LTE 产业成熟, 加快推动 TD-LTE 商用化进程, 使 我国主导的 TD-LTE 移动通信技术真正融入国际主 流, 并在全球范围内推广应用.规模试验网第一阶段 为国家重大专项《TD-LTE 规模技术试验》 , 目标为促 进TD-LTE产品成熟与完善, 充分验证TD-LTE的同频 组网能力.第二阶段为面向试商用的扩大规模试验, 进行与现网互操作及融合组网、 与FDD融合、 双流BF、 业务应用等方面的测试, 优化规模试验网络并重点进 行业务应用及终端测试, 解决实际运营中可能遇到的 问题, 全面验证TD-LTE终端互操作功能和性能水平, 实现TD-LTE/2G/3G多网间平滑优秀的连续工作能力 和用户体验度, 全面实现TD-LTE终端达到商用水平, 并适时发放友好用户, 评估用户体验. 本文将探讨面向试商用的扩大规模试验阶段及后 续阶段TD-LTE多天线解决方案. 1 多天线技术 多天线技术是一种统称, 可根据不同的实现方式 Analysis of the Application of Multi-antenna Technology to TD-LTE 无线通信 Radio Communication 徐翠君, 刘磊TD-LTE多天线解决方案分析 26 邮电设计技术/2013/01 分为天线分集、 波束赋形和空分复用. a)天线分集是指利用多天线间较低的无线信道 的相关性, 提供额外的 (发射或接收) 分集来对抗无线 信道的衰落, 按天线类型可有空间分集或极化分集. b)波束赋形是指利用发射端或接收端的多根天 线, 以一定的方式形成一个特定波束, 使目标方向上天 线增益最大以及抑制/降低干扰. c)空分复用是指在一定的高 SINR 环境中, 利用 无线信道特性, 在空口创建多条并行信道, 从而使空口 的传输速率大大提高. 2 TD-LTE中支持的多天线传输模式 TD-LTE 协议中支持的多天线传输模式有表 1 中 所示的8种. 传输模式 单天线传输 发射分集 开环空间复用 闭环空间复用 多用户MIMO 单层闭环空间复用 单流波束赋形 双流波束赋形 技术描述 信息通过单天线进行发送 同一信息的多个信号副本分别通过多个衰落特性相互独立的信道进行发送 终端不反馈信道信息, 发射端根据预定义的信道信息来确定发射信号 需要终端反馈信道信息, 发射端采用该信息进行信号预处理以产生空间独立性 基站使用相同时频资源将多个数据流发送给不同用户, 接收端利用多根天线对干扰 数据流进行取消和零陷 终端反馈RI=1时, 发射端采用单层预编码, 使其适应当前的信道 发射端利用上行信号来估计下行信道的特征, 在下行信号发送时, 每根天线上乘以 相应的特征权值, 使其天线阵发射信号具有波束赋形效果 结合复用和智能天线技术, 进行多路波束赋形发送, 既提高用户信号强度, 又提高用 户的峰值和均值速率 应用场景 无法布放双通道室分系统的室内站 信道质量不好时, 如小区边缘 信道质量高且空间独立性强 信道质量高且空间独立性强, 终端静止 时性能好 信道质量不好时, 如小区边缘 TD-LTE 目前设备主要用到的传输方式包括TM2、 TM3、 TM4、 TM7 和TM8, TM8 为R9 支持技术, TM3~TM8均会在信道条件差的时候回退为TM2. TM8模式即双流波束赋形技术应用于信号散射体 比较充分的条件下, 结合了智能天线赋形技术和 MI? MO的空间复用技术, 利用了TDD信道的对称性, 同时 传输多个数据流实现空分复用, 能够保持在传统单流 下实现广覆盖, 提高小区容量和减少干扰. 3 TD-LTE中多天线解决方案 3.1 室外站 根据目前技术分析及国内外试验网验证, TD-LTE 室外站2/8天线均可以独立组网. TD-LTE 中2/8 天线使用增益对比情况如表 2 所示. TD-LTE 中2天线可以获得分集和复用增益, 8 天 线可综合获得 3 种增益: 赋形增益、 分集/复用增益. 波束赋形一方面能提高覆盖能力, 另一方面可以降低 小区内/间干扰, 从而提升系统吞吐量. 图1和图2为D频段、 20 MHz带宽、 上下行时隙配 比2 ∶ 2、 邻区50%加扰条件下, 2/8天线在小区平均吞吐 量和小区边缘吞吐量对比图. 从图1和图2可以看出, 8通道容量上行增益非常 明显, 下行 8 通道单流小区平均吞吐量增益 116%, 双 流增益能达到 130%, 边缘用户吞吐量无论是单、 双流 均为150%左右. 图3和图 4 为TD-SCDMA、 TD-LTE 2/8 天线覆盖 能力、 速率对比图. 表1 TD-LTE支持的多天线传输模式表 天线类型 2天线 8天线 比较指标 是否应用 效果 是否应用 效果 上行 分集 √ 3 dB √ 9 dB 复用 * 无*无BF * 无*无下行 分集 √ 3 dB √ 3 dB 复用 √ 速率加倍 √ 速率加倍 BF * 无√4~8 dB 表2 2/8天线增益对比 图1 2/8天线小区平均吞吐量对比图 上行小区平均吞吐量 1.8 下行小区平均吞吐量 1.6 1.4 1.2 1.0 0.8 0.6 0.4 0.2 0.0 2天线基准 8天线双流 8天线单流 平均吞吐量 / ( Mbit/s ) 无线通信 Radio Communication 徐翠君, 刘磊TD-LTE多天线解决方案分析 27 2013/01/DTPT 从图3和图4可以看出, 相同速率情况下TD-LTE 8天线的覆盖半径约为2天线的2倍, 与TD-SCDMA覆 盖半径相当; 相同覆盖半径情况下TD-LTE 8天线的边 缘速率远远大于2天线. 2/8天线尺寸及结构对比情况如表3所示. 由表 3 可知, 8 天线施工难度相对较大, 但对大部 分站点仍可接受; 2天线施工难度较小, 尤其是对部分 施工条件受限的站点优势较为明显. 由此可得到2/8天线应用小结. a)8 天线在容量和覆盖性能方面有一定优势, 在 同等站距情况下可以提升网络容量; 而在同等边缘用 户速率要求下, 采用8天线可减少站址建设需求, 从而 节省网络建设投资. b)8 天线施工实施难度要大于 2 天线, 但参考 TD-SCDMA 和TD-LTE 试验网建设经验, 大部分站址 具备8天线实施条件. c)8 天线在容量和覆盖性能方面有一定优势, 可 以减少站址需求, 考虑到中国移动具备丰富的 8 天线 实施经验, 建议在大部分基站采用8天线. 3.2 室内站 TD-LTE 室内站建设可以分为单路和双路 2 种模 式.单路模式是指通过合路器, 将TD-LTE 系统馈入 现有单路室内分布系统; 双路模式是指 TD-LTE 系统 一路通过合路器馈入现有单路室内分布系统, 另外新 建一路通道, 通过双路的方式实现MIMO双流. 从图 5 可以看出, 双路系统性能约为单路系统性 能的1.6倍, 性能提升明显. 虽然双路系统能体现 MIMO 上下行容量增益, 但 是双路系统建设, 尤其是改造难度较大, 且双路分布系 统投资为单路系统的 2 倍, 实际工程建设中应根据物 业具体情况综合考虑业务需求、 改造难度等因素, 分别 选择适当比例的新建、 改造场景部署双路室分系统. 室分 MIMO 系统使用 2 路单极化天线和 1 路双极 化天线部署, 其吞吐量对比情况见表 4 和表 5 (单极化 天线间距为1.5 m) . 从表4和表5可以看出, 封闭场景时, 双极化天线 与单极化天线相比, 性能有一定下降; 开阔场景时, 单 极化天线/双极化天线均可满足MIMO应用. 由此可得到室内天线应用小结. a)组成 MIMO 线阵的 2 个单极化天线尽量采用 图5 室内站单/双路下行吞吐量对比图 封闭会议室场景 50 走廊多小区场景 45 35 30 25 15 10 5 0 单路室分 双路室分 20 下行吞吐量 / ( Mbit/s ) 40 开阔办公区场景 上行小区平均吞吐量 2.5 下行小区平均吞吐量 1.5 2.0 1.0 0.5 0.0 2天线基准 8天线双流 8天线单流 平均吞吐量 / ( Mbit/s ) 图2 2/8天线小区边缘吞吐量对比图 天线迎风面积/m2 天线抱杆直径/mm 跳线 馈线 8天线 0.45 Φ50 ~ Φ115 8根RF跳线以及相应安 装材料 每副天线对应9根馈线 2天线 0.25 Φ30 ~ Φ70 2根RF跳线以及相应安 装材料 每副天线对应2根馈线 表3 2/8天线尺寸及结构对比表 图3 TD-SCDMA/TD-LTE 2/8天线覆盖能力对比图 1.04 km 0.48 km 以上行业务64 kbit/s 边缘速率进行分析 TD-LTE 8天线 TD-LTE 2天线 TD-SCDMA 8天线 图4 TD-LTE 2/8天线同覆盖速率对比图 0.5 km TD-LTE 8天线500 kbit/s TD-LTE 2天线64 kbit/s 无线通信 Radio Communication 徐翠君, 刘磊TD-LTE多天线解决方案分析 28 邮电设计技术/2013/01 10 λ以上间距 (约为 1.25 m) , 如实际安装空间受限双 天线, 间距不应低于4 λ (约为0.5 m) . b)对支持 MIMO 的双路分布系统, 组成 MIMO 天 线阵的2个单极化天线口功率之差要求控制在5 dB以内. c)双极化天线能够降低双路室分系统的施工难 度, 但改善程度有限. d)封闭场景时, 双极化天线与单极化天线相比, 性能有一定下降, 在工程安装允许的条件下, 优先采用 单极化天线. e)开阔场景时, 单极化天线/双极化天线均可满足 MIMO应用, 根据工程安装需求选择天线类型即可. 4 结束语 室内外各种场景下天线使用策略如图6所示. 8 天线在容量和覆盖性能方面有一定优势, 可以 减少站址需求, 并且考虑到中国移动具备丰富的 8 天 线实施经验, 建议在大部分基站采用 8 天线; 2 天线主 要在部分实施受限的场景使用, 例如天面受限站点、 物业和居民对大面板天线反感较大难以实施的站点、 街道站、 高速公路站点、 补盲站点等. 8天线波束赋形技术是室外场景的宏蜂窝的主要 使用技术, 2 天线分集和空间复用技术将是室内场景 的微蜂窝的主要使用技术. 参考文献: [1] 刘宝昌, 胡恒杰, 朱强. TD-LTE无线网络规划研究 [J] . 电信工程技 术与标准化, 2010 (1) . [2] 胡恒杰, 朱强, 孟繁丽, 等. TD-LTE 组网策略研究 [J] . 移动通信, 2010 (5) . [3] 詹鹏, 苏颖博. TD-LTE无线网络链路预算分析 [J] . 邮电设计技术, 2011 (7) . 天线类型 单极化天线 双极化天线 近点 上行 18 16.2 下行 57 53 中点 上行 15.8 15 下行 46 44 远点 上行 11.1 9.1 下行 33 27 表4 封闭场景吞吐量测试对比 (Mpit/s) 表5 开阔场景吞吐量测试对比 (Mpit/s) 天线类型 单极化天线 双极化天线 近点 上行 16 15.2 下行 55 52 中点 上行 9.9 12.3 下行 37 39 远点 上行 6.2 5.95 下行 25 24 高速 (>120(km/h) ) 场景覆盖: 建议部署 2 天线产 品, 使用发射分集/ 开环空间复用 室外热点/盲点覆盖: 建议部署2天线产品, 使用发射分集/空 间复用 室内覆盖: 建议部署单/双天线产品,使用单天线发射/ 发射分集/空间 复用 城区/郊区室外连续覆盖: 建议部署 8 天线产品, 在常规环境 下使用波束赋形, 中等移动速度的 情况下切换到空间复用/发射分集 郊区农村 高速 室内覆盖 热点/盲点 城区 密集城区 图6 TD-LTE天线使用策略图 作者简介: 徐翠君, 工程师, 学士, 主要从事通信 网络规划设计、 测试相关工作; 刘磊, 工程师, 硕士, 主要从事通信网络规 划设计、 优化相关工作. 华为近日宣布, 未来5年时间里, 将 投资7 000万欧元, 在芬兰赫尔辛基建立 一个研发中心.华为称, 此举将加强华 为的研发实力, 华为目前在全球有 7 万 名研发员工. 据悉, 该研发中心将主要致力于移 动终端的研发, 最初的项目主要专注于 智能手机、 平板和多媒体终端的软件开 发,以提高基于Android 和Windows Phone8 操作系统的用户体验.最初, 该 研发中心计划招募30名员工, 然后在未 来5年总共招聘大约100名员工. 过去10年, 华为的业务在欧洲获得 了明显增长.2012 年9月, 华为宣布投 入20亿美元, 用于在欧洲本地采购和建 设研发中心, 华为目前在整个欧洲拥有 超过 7 000 名员工.华为计划将欧洲建 成华为的第二总部. 华为此前已在瑞典建立了一个技术 设计中心, 在英国建立了一个消费者界 面研发中心. (张伟) 华为将在欧洲建成第二总部 无线通信 Radio Communication 徐翠君, 刘磊TD-LTE多天线解决方案分析 29