LTE/LTE-A MIMO原理与应用

　　2.3 双流波束赋形=波束赋形+空分复用

　　波束赋形(智能天线)是否能实现明显增益，受到无线环境的影响。无线环境可以分为以下2种：

　　1)直视信道(LOS，line of sight)具有贫散射环境，更有利于智能天线的使用：天线阵元间相关性高、主径明显、能量集中、赋形算法简单、受信道估计精度影响小，智能天线易获得增益。

　　2)非直视信道(NLOS，none line of sight)具有富散射环境，智能天线较难获得明显增益：天线阵元相关性低、主径不明显、能量分散、赋形算法较复杂，受信道估计精度影响大，更适合使用MIMO空间复用。

　　图3 双流波束赋形天线阵列原理

　　为了协调波束赋形与空分复用的矛盾，双流波束赋形正是将波束赋形和空分复用结合起来，扬长避短的一种方案。它在一副天线阵元上叠加2套赋形权重，形成2个波 束，在终端角度看来，形成2个等效的“虚拟天线”。2个虚拟天线上可以一个用户终端传送不同的数据，即空分复用;也可以给2个不同的用户终端传送数据，也就是空分多址。

　　为了实现双流波束赋形，中国移动的TDD-LTE基站一般具备8天线，如下图红色虚线框中所示。为了实现双流波束赋形，8根天线分为两组。

　　● 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)