MIMO分布式天线系统中的延时失衡性能分析

2011-08-30 14:19:17来源: 互联网
  在目前的LTE室内商用系统的基本配置中,一般采用2×2天线配置。下行BS采用双天线分集或者复用发射,UE采用双天线接收。上行UE采用单天线发射,BS采用双天线接收,即接收分集。理论分析中,大多假设多天线阵列中各天线单元增益相同且时延相等。但在实际工程应用中,由于馈线及器件制造工艺的差异,会引入天线单元的增益与时延的差异。中国移动企业标准中,对于宏基站天线有明确的规定:各天线端口的幅度偏差≤0.7dB;相位偏差≤5°。

  在实际的室内分布式天线系统中,由于馈线以及极化天线本身的差异会引入天线延时不平衡因素。文中将对基于LTE系统,分析分布式天线系统中延时失衡对LTE基带系统带来的影响,并评估其可行性。

  1 延时分析模型

  以LTE 20 MHz带宽系统分析:采样周期T=1/30.72MHz=0.032 6μs,对应于光速传播距离约为9.8 m。以10 MHz带宽分析:采样率为15.36 MHz,对应于光速传播距离为19.6 m。假设时域上采样点偏移N0,则相应在频域上的变换如式(1)所示。

  

 

  从式(1)可以看到,时域上线性偏移,频域上叠加线性相偏。时域上偏移越多,相偏变化越快。偏移两个采样点后,等效的频域信道估计响应如图1所示。

  

 

  从图1可以看出,频域等效信道响应呈周期性变化;当信道偏移量扩大时,此变化周期变快;当变化周期快于频域信道估计周期时,系统性能将会恶化。LTE下行帧结构中,采用每个RB在频域上包含14个子载波,中间插入两个Pilot,用于信道估计。Pilot中间位置则使用插值算法作估计。如果频域相偏变化过快,则会导致插值算法估计不准确,影响链路性能。

  假设LTE 2×2 MIMO系统,发射天线存在不同步的情况如图2所示。

  

 

  以接收端天线1为例,在FFT窗内对接收数据作变换,设r1(i),r2(i)分别为来自发送端天线1和天线2的:Data区域的时域信号抽样点,其中0≤i≤NFFT-1,并设r2(i)为接收端FFT窗内的时域信号抽样点,时延为p个抽样点。

  

 

  

 

  由于下行DMRS并非在频域上连续分布,因此φ与k不一定相等,即由天线2时延造成的相位偏差不一定可以消除,从而造成接收端解调性能的下降。

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关键字:MIMO分布式天线

编辑:什么鱼 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/wltx/2011/0830/article_6506.html
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