LTE/LTE-A MIMO原理与应用

● 两组天线之间的极化方式为垂直交叉极化：红色组天线+45°极化，蓝色组天线-45°极化。这样就使组间的天线相关度低，从而易于实现空分复用。

● 每组天线内，天线大约在空间上间隔四分之一波长。这样就使天线阵列在组内可以实现高度的相关性，从而易于实现波束赋形。

图4 TDD-LTE八天线波束赋形天线阵列原理（上）和实物（下）

3 MIMO在LTE中的应用现状

三 大运营商采用的LTE双工方式不同，中国移动确定采用TDD- LTE。大规模外场测试中无线通信环境边界条件复杂，使用不同的传输技术以适配不同的应用场景尤为重要。如果选择不当，不仅不能达到网络性能最优，而且会 造成网络干扰加大等恶劣影响。

MIMO的几种模式分别适用于不同的场景，按照切换的边界条件来分，从离城市中心到郊区以及小区边缘，分别可以用如下传输方式布网：离基站比较近、信号较强、靠近市中心、多径衰落较强的城市中心地区，可以使用闭环MIMO，由于有闭环的RI/PMI反馈，其速率稳定、误码率较 低，可以获得多天线增益，但是对边界条件要求比较严格；如果环境较为恶劣，SNR较低，信道相关性稍低，可以使用开环MIMO方式；在城市郊区较为开阔、 信道相关性较高的郊区地区，依照速度的不同，选择波束赋形，波束赋形技术更可以利用TDLTE系统中上/下行信道互易性，针对单个用户动态地进行波束赋 形，从而有效提高传输速率和增强小区边缘的覆盖性能。以上各种模式均可切换成发射分集模式，发射分集模式的健壮性强，对速度、信道环境与SNR要求均不 高，但是无法产生多天线速率增益，只可以享受由于多天线并行传输带来的分集增益。

如果运营商使用FDD-LTE，根据前文所述，更多会采用4×4或8×8MIMO空分复用。

图5 TDD-LTE小区理论上最佳的MIMO应用场景