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 空間分集 分集天線的距離
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發(fā)表于 2010-10-13 16:21:02  只看樓主  QQ
基站接收天線分集


理想情況下，即使天線分集的各分支之問有完全相關的衰落，利用接收天線分集仍可獲得3dB的覆蓋增益。其原因在于，來自兩個天線分支的有用信號可以被相干合并，而接收機熱噪聲則被非相干合并。3dB增益的前提是使用理想的信道估計，當為非理想信道估計時這個數(shù)值就很小了。另外，對于分集天線之間各分支不相關或者相關性較低的情況，天線分集就提供了對抗快衰落的顯著的增益。網絡運營商通過選擇天線的布局，使得天線間的包絡相關性低于0．7。Node B中獲得接收天線分集增益的代價是硬件的增加甚至加倍，包括RF前端、基帶硬件、天饋系統(tǒng)、天線和天線端口等。

圖11．10給出了兩種不同的分集天線布局結構。通過空間分集和極化分集可以使得天線各分支問的相關性較低。極化分集的優(yōu)點是分集分支不需要物理上分隔天線結構，如圖11．10左側所示。在參考文獻[3—5]中描述了GSM中采用極化分集的性能，WCDMA中采用極化分集的性能見參考文獻[6]。

通過仿真和測量得出的天線分集增益結果參見表11．5。從結果可以看出，當以3km／h和20km／h的較低速度移動時，得到的天線分集增益高于以120km/h的速度移動時得到的增益。這是因為當移動速度較高時，鏈路性能得益于交織提供的時間分集，從而天線分集得到的額外增益降低。還要注意的是，在ITU步行A信道中，當多徑分集數(shù)目少時增益較大。當?shù)退僖苿訒r，在ITU步行A信道條件下，天線分集增益可達5~6dB；而在ITU車行A信道條件下，天線分集增益為3~4dB。在仿真中，天線各分支之間是不相關的，而在測量中，天線分支之間近乎不相關。

上行鏈路分集接收的性能可以進一步擴展到4分支的天線接收。4分支天線結構可以由兩付相距2～3m的極化分集天線構成，以組合極化和空間分集，即得到4個低相關性的天線分支。為了美化天線的外形，兩根極化分集天線也可以放得非常近，甚至可以放在一個天線罩中。但是，可以想見在這種情況下，兩個極化天線分支間的相關性較大。這兩種4分支天線的選用方法如圖11．11所示。圖11．12歸納了2分支和4分支分集情
況下仿真得到的分集增益。這些結果假設在4分支接收中天線分開放置，即各分支間相關性低，并且移動臺以恒定的滿功率發(fā)射。因此，應該指出的是，這些結果不能直接與表11．5中的結果進行對照。在ITU車行A信道下，4分支分集得到的分集增益比兩分支分集高3．1dB。正如測量部分所介紹的，由于天線分支之間較高的相關性，采用單天線罩的方案比采用獨立天線方案得到的分集增益一般低0．2～0 4dB。

當已經可利用的分集越多，從其他的附加分集中獲得的分集增益就越小，這個規(guī)律適用于天線分集和其他所有不同類型的分集。因為分集增益依賴于其他分集技術的分集程度，所以任何分集增益都沒有先驗值。

四分支接收天線分集的現(xiàn)場測量

4分支接收的現(xiàn)場性能在芬蘭的愛斯普(Espoo)WCDMA網絡中進行了測試。測量區(qū)域位于圖8．18的中部，測量環(huán)境是城區(qū)和郊區(qū)兩種類型，測量路線見表11.6。

在現(xiàn)場測量中，移動臺發(fā)射功率以時隙為單位記錄，基站采用如下三種不同的天線配置：
(1)使用一副極化分集天線的2分支接收；
(2)使用相距1m的兩付極化分集天線的4分支接收；
(3)使用兩付并排的極化分集天線的4分支接收(模擬單天線罩方案)。

對于每種配置，對選定的不同路線都進行了多次測量。通過使用差分全球定
位系統(tǒng)(GPS)，不同路線的測量結果之間具有可比性。在測量路線上的平均發(fā)射功率是以dBm為單位的數(shù)值，這些測量出的移動臺發(fā)射功率見表11．7。

測量環(huán)境中的多徑傳播接近于ITU車行A信道而不是ITU步行A信道。因此，將測量結果和在ITU車行A信道下的仿真結果相比較。圖11．12中，采用分開的天線時，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天線時的平均測量增益為3．OdB。

分隔的天線和單天線罩方案的測量差異為0．2~0．4dB。對于兩個空間分隔的天線結構，天線各分支相關性的影響很小，這是因為多徑分集和極化分集的分集度已經很大。

由此可以得出結論，4分支接收天線分集是一種有效的增加上行鏈路覆蓋的技術。根據(jù)表11．1，上行鏈路的性能提高3dB，所需站址密度相應地就會減少大約30％。
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    發(fā)表于 2010-10-13 16:21:36  只看樓主  QQ
    暈，圖片又沒有上去

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    發(fā)表于 2010-12-26 23:25:07 
    學習了！

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