空间分集分集天线的距离 - MSCBSC 移动通信论坛

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空间分集分集天线的距离

woyuwangyuyan

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发表于 2010-10-13 16:21:02 只看楼主

基站接收天线分集

理想情况下，即使天线分集的各分支之问有完全相关的衰落，利用接收天线分集仍可获得3dB的覆盖增益。其原因在于，来自两个天线分支的有用信号可以被相干合并，而接收机热噪声则被非相干合并。3dB增益的前提是使用理想的信道估计，当为非理想信道估计时这个数值就很小了。另外，对于分集天线之间各分支不相关或者相关性较低的情况，天线分集就提供了对抗快衰落的显著的增益。网络运营商通过选择天线的布局，使得天线间的包络相关性低于0．7。Node B中获得接收天线分集增益的代价是硬件的增加甚至加倍，包括RF前端、基带硬件、天馈系统、天线和天线端口等。

图11．10给出了两种不同的分集天线布局结构。通过空间分集和极化分集可以使得天线各分支问的相关性较低。极化分集的优点是分集分支不需要物理上分隔天线结构，如图11．10左侧所示。在参考文献[3—5]中描述了GSM中采用极化分集的性能，WCDMA中采用极化分集的性能见参考文献[6]。

通过仿真和测量得出的天线分集增益结果参见表11．5。从结果可以看出，当以3km／h和20km／h的较低速度移动时，得到的天线分集增益高于以120km/h的速度移动时得到的增益。这是因为当移动速度较高时，链路性能得益于交织提供的时间分集，从而天线分集得到的额外增益降低。还要注意的是，在ITU步行A信道中，当多径分集数目少时增益较大。当低速移动时，在ITU步行A信道条件下，天线分集增益可达5~6dB；而在ITU车行A信道条件下，天线分集增益为3~4dB。在仿真中，天线各分支之间是不相关的，而在测量中，天线分支之间近乎不相关。

上行链路分集接收的性能可以进一步扩展到4分支的天线接收。4分支天线结构可以由两付相距2～3m的极化分集天线构成，以组合极化和空间分集，即得到4个低相关性的天线分支。为了美化天线的外形，两根极化分集天线也可以放得非常近，甚至可以放在一个天线罩中。但是，可以想见在这种情况下，两个极化天线分支间的相关性较大。这两种4分支天线的选用方法如图11．11所示。图11．12归纳了2分支和4分支分集情
况下仿真得到的分集增益。这些结果假设在4分支接收中天线分开放置，即各分支间相关性低，并且移动台以恒定的满功率发射。因此，应该指出的是，这些结果不能直接与表11．5中的结果进行对照。在ITU车行A信道下，4分支分集得到的分集增益比两分支分集高3．1dB。正如测量部分所介绍的，由于天线分支之间较高的相关性，采用单天线罩的方案比采用独立天线方案得到的分集增益一般低0．2～0 4dB。

当已经可利用的分集越多，从其他的附加分集中获得的分集增益就越小，这个规律适用于天线分集和其他所有不同类型的分集。因为分集增益依赖于其他分集技术的分集程度，所以任何分集增益都没有先验值。

四分支接收天线分集的现场测量

4分支接收的现场性能在芬兰的爱斯普(Espoo)WCDMA网络中进行了测试。测量区域位于图8．18的中部，测量环境是城区和郊区两种类型，测量路线见表11.6。

在现场测量中，移动台发射功率以时隙为单位记录，基站采用如下三种不同的天线配置：
(1)使用一副极化分集天线的2分支接收；
(2)使用相距1m的两付极化分集天线的4分支接收；
(3)使用两付并排的极化分集天线的4分支接收(模拟单天线罩方案)。

对于每种配置，对选定的不同路线都进行了多次测量。通过使用差分全球定
位系统(GPS)，不同路线的测量结果之间具有可比性。在测量路线上的平均发射功率是以dBm为单位的数值，这些测量出的移动台发射功率见表11．7。

测量环境中的多径传播接近于ITU车行A信道而不是ITU步行A信道。因此，将测量结果和在ITU车行A信道下的仿真结果相比较。图11．12中，采用分开的天线时，4分支接收比2分支接收的仿真增益高3．1dB。在表11．7中，采用相距lm天线时的平均测量增益为3．OdB。

分隔的天线和单天线罩方案的测量差异为0．2~0．4dB。对于两个空间分隔的天线结构，天线各分支相关性的影响很小，这是因为多径分集和极化分集的分集度已经很大。

由此可以得出结论，4分支接收天线分集是一种有效的增加上行链路覆盖的技术。根据表11．1，上行链路的性能提高3dB，所需站址密度相应地就会减少大约30％。

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woyuwangyuyan

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发表于 2010-10-13 16:21:36 只看楼主

晕，图片又没有上去

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zcgaiyjw2010

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发表于 2010-12-26 23:25:07

学习了！

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