中国移动TDSCDMA窄带双极化智能天线设备规范V1.0.0.doc

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1、中国移动通信企业标准QB-A-012-2008中国移动TD-SCDMA窄带双极化智能天线设备规范TD-SCDMA Smart Antenna Array Device Specification （For Narrowband Dual Polarization Smart Antenna）版本号： V1.0.02009-1-21实施2009-1-21发布中国移动通信集团公司 发布目 录1范围22规范性引用文件23术语、定义和缩略语34双极化智能天线阵列的结构、原理44.1双极化智能天线的结构44.2双极化智能天线的原理44.3双极化智能天线支持的频段55电气性能要求56天线校准网络要求77机

2、械性能指标要求87.1双极化智能天线端口设计要求87.2双极化智能天线外部尺寸87.3双极化智能天线结构要求88环境指标要求及适应性要求98.1工作环境条件98.2环境适用性要求99可靠性要求9附录A双极化智能天线应用场景建议9附录B双极化智能天线各指标影响性比较10B.1.各指标分类与对网络性能的影响10B.2.指标对网络性能的影响11附录C双极化智能天线后续发展思路12C.1.双极化智能天线与MIMO技术的结合方案12C.2.MIMO+双极化智能天线在LTE中的发展13附录D电性能和环境测试测试要求17D.1.电性能要求17D.1.1.增益测量17D.1.2.方向图圆度（全向天线）、半功率

3、波束宽度、前后比、副瓣电平的测量18D.1.3.天线电下倾角测量20D.1.4.驻波比测量21D.1.5.隔离度测量22D.1.6.校准电路参数测量23D.1.7.功率容限测量23D.2.环境测试要求24附录E各类天线安装指导要求26附录F检测、标志、包装、运输、贮存26F.1.检验规则26F.1.1.型式检验26F.1.2.出厂检验26F.2.标志、包装、运输、贮存27F.2.1.标志27F.2.2.包装27F.2.3.运输27F.2.4.贮存28前言本标准旨在明确中国移动通信集团公司对TD-SCDMA双极化智能天线阵列设备的技术要求，并为相关设备的集中采购和TD-SCDMA网络建设提供技术

4、参考。本标准主要包括天线电气性能、校准网络、机械性能、环境指标、可靠性要求等方面的内容。本标准是系列标准之一，该系列标准的结构、名称或预计的名称如下：序号标准编号标准名称1QB-A-004-2008中国移动TD-SCDMA无线子系统设备规范 HSDPA分册V2.0.02QB-A-005-2008中国移动TD-SCDMA无线子系统设备规范 HSUPA分册V1.0.03QB-A-006-2008中国移动TD-SCDMA无线子系统设备规范 MBMS分册V1.0.04QB-A-007-2008中国移动TD-SCDMA无线子系统设备规范 R4基本功分册V2.0.05QB-A-008-2008中国移动TD

5、-SCDMA无线子系统设备规范 传输功能分册V2.0.06QB-A-009-2008中国移动TD-SCDMA无线子系统设备规范 分布式基站Ir接口分册V1.0.07QB-A-010-2008中国移动TD-SCDMA无线子系统设备规范 硬件分册V2.0.08QB-A-011-2008中国移动TD-SCDMA宽频双极化智能天线设备规范V1.0.09QB-A-012-2008中国移动TD-SCDMA窄带双极化智能天线设备规范V1.0.010QB-A-013-2008中国移动TD-SCDMA智能天线设备规范V2.0.0本标准的附录D、E、F为规范性附录，附录A、B、C为资料性附录。本标准由中移技200

6、928号印发。本标准由中国移动通信集团公司技术部提出并归口。本标准起草单位：中国移动通信研究院。本标准主要起草人：马欣、丁海煜、苏健。1 范围本规范规定了移动通信基站天线的常用术语、定义、分类、电气性能、机械性能、环境条件、试验方法、检验规则以及标志、包装、运输和贮存要求。本规范适用于工作频段为18801920MHz 和20102025MHz的TD-SCDMA移动通信系统基站天线。本规范是中国移动通信有限公司及其子公司制定移动通信天线产品标准，在选型及工程验收所必须遵循的基本原则和最低要求。2 规范性引用文件下列文件中的条款通过本规范的引用而成为本规范的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的

7、修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本规范，然而，鼓励根据本规范达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本规范。GB/T 2423.1 电工电子产品环境试验 试验A：低温试验方法 GB/T 2423.2 电工电子产品环境试验 试验B：高温试验方法GB/T 2423.3 电工电子产品基本环境试验规程中试验Ca：恒定湿热试验方法GB/T 2423.4 电工电子产品基本环境试验规程中试验Db：交变湿热试验方法GB/T 2423.5 电工电子产品环境试验 第2部分：试验方法 试验Ea和导则：冲击GB/T 2423.6 电工电子产品环境试验 第2部

8、分：试验方法 试验Eb和导则：碰撞GB/T 2423.8 电工电子产品环境试验规程 试验Ed：自由跌落GB/T 2423.10 电工电子产品环境试验 第2部分：试验方法 试验Fc和导则：振动（正弦）GB/T 2423.17 电工电子产品环境试验规程 试验Ka：盐雾试验方法GB/T 2423.22 电工电子产品环境试验规程 试验N：温度变化GB/T 2423.24 电工电子产品环境试验规程 试验Sa：模拟地面上的太阳辐射GB/T 2423.38 电工电子产品基本环境试验规程 试验R：水试验方法GB 4943-2001 信息技术设备的安全GB 15842-1995 移动通信设备安全要求和试验方法Q

9、/ZX 23.011.1-2004 通讯设备电磁兼容性试验要求总则Q/ZX 23.011.5-2004 通讯设备电磁兼容试验要求Q/ZX 23.018.1-2001 可靠性试验要求总则IEC 68-2-18 (and QP310-1)ETSI 300 019 Environmental Engineering (EE)；Environmental conditions and environmental tests for telecommunications equipmentETSI EN 301 489-1Electromagnetic compatibility and Radio s

10、pectrum Matters (ERM); Electromagnetic Compatibility (EMC) standard for radio equipment and services; Part 1: Common technical requirementsETSI EN 301 489-8Electromagnetic Compatibility and Radio spectrum Matters (ERM); Electromagnetic Compatibility (EMC) Standard for Radio Equipment and servicesETS

11、I ETS 300 019-1-2 设备工程； 对于通信设备的环境条件和环境测试； 第 1-2 部分：环境条件的分类； 运送BS EN 55022 信息技术设备-无线干扰特性-限制和测量方法YD/T 828.22-1996 数字微波传输系统中所用设备的测量方法 第2部分：地面无线接入系统的测量 第2节：天线YD/T 1059-2004 移动通信系统基站天线技术条件YD/T 1701.1-2007 TD-SCDMA数字蜂窝移动通信网智能天线 第一部分 天线3 术语、定义和缩略语下列术语、定义和缩略语适用于本规范：GB/T 9410 确立的以及下列定义适用于本规范。3.1 全向智能天线阵（Omni

12、-directional smart antenna array）在360任意方位上均可进行波束扫描的天线阵列。3.2 定向智能天线阵 (Directional smart antenna array)在特定方向内的方位上可进行波束扫描的天线阵列。3.3单元波束 (Element beam)天线阵列中任意辐射单元在其它所有端口都接匹配负载时所形成的方向图。3.4广播波束 (Broadcast beam)天线阵列施加特定的幅度和相位激励所形成的扇区覆盖方向图。3.5业务波束 (Service beam)天线阵列施加特定的幅度和相位激励所形成的，在工作角域内具有任意波束指向扫描，并且具有高增益窄波

13、束的方向图。3.6 隔离度 (Isolation)多端口天线一个辐射端口上的入射功率与该入射功率在其它辐射端口上得到的功率之比。本规范中增加以下定义。3.7 双极化智能天线 (Dual polarization smart antenna)特指采用双极化辐射单元，组成定向或全向阵列，可以在360度（全向双极化智能天线）或特定方向内（定向双极化智能天线）进行波束扫描的天线阵列。4 双极化智能天线阵列的结构、原理4.1 双极化智能天线的结构双极化智能天线是在常规单极化直线智能天线的基础上，用一组双极化辐射单元代替原有单极化辐射单元，并且阵列数量减少为原来的一半，以达到在保持端口总数不变的前提下，减

14、小天线宽度的目的。双极化智能天线在工程上通常采用45度辐射单元的排列方式，如图1所示。通过这种方式组成的双极化天线线阵，其中为同极化辐射单元数目，根据目前理论研究、仿真和测试表明，优先选择。图1 4列45度双极化直线阵排列示意图4.2 双极化智能天线的原理 双极化智能天线由两组具有相互正交极化方向的的辐射单元组成，每组辐射单元应满足相同的阵列特征。在理想环境中（例如微波暗室、室外极空旷场地、卫星传输无线环境等），对于接收和发送天线都是单极化的情况，只有当来波极化方向与接收天线极化方向一致时，接收的能量才能达到最大；当来波极化方向与接收天线极化方向不一致时，在接受过程中会产生极化损失；当来波极化

15、方向与接收天线极化方向正交时，接收天线就完全接收不到来波的能量或接收到的能量极低（取决于天线的极化鉴别率）。然而，电磁波在无线信道传播过程中，由于受到地表及障碍物的反射、折射、损耗，会产生极化的偏转。在无线环境比较复杂的情况下，发射天线发射的垂直极化波，在接收端有可能偏转为水平极化波，如果接收天线仍为单一的垂直极化方式，就有可能接收不到发射天线的信号或接收信号微弱。由于双极化智能天线采取45度两种极化方式，因此能够更有效地应对因环境复杂引起的极化偏转等不利因素。同时，由于不同极化方向信道之间的相关性较弱，双极化智能天线能够产生极化分集的效果。对于双极化智能天线而言，采用特定的智能天线赋形算法（

16、例如EBB算法），完全可以同时利用个通道，进行联合赋形，实现与常规单极化智能天线相同的波束形成和跟踪功能。4.3 双极化智能天线支持的频段TD-SCDMA双极化智能天线可支持1880MHz1920MHz和2010MHz2025MHz双频段。在此频段下，双极化智能天线的阵列间距为。5 电气性能要求以定向4列45双极化智能天线为例，电气指标要求如表1所示：表1 定向4列45双极化智能天线电气指标要求参数（单位）指标备注通用参数工作频段（MHz）1880-1920/2010-2025基于目前技术现状，要求支持A、B两个频段；预设电下倾角（）0/3/6/9本规范基于固定下倾角度天线；远端电调天线指标将

17、另行约定；电下倾角精度（）1校准与电路参数校准端口至各辐射端口的耦合度（dB）-262校准端口至各辐射端口的幅度最大偏差（dB）0.7校准端口至各辐射端口的相位最大偏差（）5校准端口及辐射端口电压驻波比1.5同极化辐射端口之间的隔离（dB）0下倾206下倾28异极化辐射端口之间的隔离度（dB）0下倾256下倾30辐射参数单元波束水平面半功率波束宽度（）1880MHz-1920MHz 90%以上频点满足100 10，全部频点满足100 152010MHz-2025MHz90%以上频点满足90 10，全部频点满足90 15单元波束增益（dBi）14.5交叉极化比（轴向）（dB）15交叉极化比（60

18、）（dB）10前后比（dB）23广播波束水平面半功率波束宽度（）655（1）测试时，45度极化方向采用同一套网络权值；（2）各项广播波束指标，均为针对某一种极化方向；广播波束增益（dBi）14.5波束60边缘功率下降（dB）1015垂直面半功率波束宽度（）7交叉极化比（轴向）（dB）20交叉极化比（60）（dB）10前后比（dB）30上旁瓣抑制（dB）-16下部第一零点填充（dB）-18业务波束0指向波束增益（dBi）20.5（1）测试时，45度极化方向采用同一套网络权值；（2）各项业务波束指标，都是针对某一种极化方向；0指向波束水平面半功率波束宽度（） 270指向波束水平面副瓣电平（dB）-

19、1260指向波束增益（dBi）1660指向波束水平面半功率波束宽度（） 3260指向波束水平面副瓣电平（dB）-50交叉极化比（轴向）（dB）220前后比（dB）336 天线校准网络要求双极化智能天线的校准网络和指标，完全等价于常规单极化智能天线。其结构如图2所示，校准网络的电气指标见表1相关部分。图2 双极化智能天线校准网络结构示意图7 机械性能指标要求7.1 双极化智能天线端口设计要求8单元双极化智能天线的端口标识如图3所示，其中端口1/2/3/4是一组极化阵列，端口5/6/7/8是另外一组极化阵列。端口1/5、2/6、3/7、4/8分别对应天线内部相同位置，不同极化方向的2组辐射单元。端

20、口采用2层排列；所有端口（含校正口）之间的最小间距（端口中心之间的距离）必须大于42mm。对于具有其它单元数目的双极化智能天线的端口设计方法，可以以此类推。图3 双极化8天线智能天线外部接口定义示意图7.2 双极化智能天线外部尺寸 天线长度不大于1400mm，宽度介于300mm320mm之间； 天线迎风面积小于0.45m*m；7.3 双极化智能天线结构要求 天线结构要牢固可靠，便于安装、使用和运输。 天线前后面板的组合安装必须保证优良的密封、防水、防冰性能。选择天线材料时，应考虑防电化学腐蚀，具体要求由产品标准规定。 天线的支架和调节臂等安装组件必须保证优良的防锈、防腐蚀性。设计应便于接口防水

21、。 抱杆直径：50mm114mm 定向天线机械夹具调整范围：水平360、俯仰-5+10（也就是能上仰5度，下仰10度）；机械调整角度指示精度0.5； 端口接头形式：7/16”DIN Female，N型Female。8 环境指标要求及适应性要求8.1 工作环境条件工作环境条件为： 环境温度：-40+60，极限温度：-55+75； 相对湿度：898； 大气压：70 kPa106 kPa； 工作风速：110km/h； 极限风速：200km/h； 防护等级：防水、防尘等级满足IP55/IP68（或根据使用地区具体情况改进）； 摄冰厚度：10mm不被破坏； 其他环境要求：防盐雾、潮湿能力；防护大气中二氧

22、化硫腐蚀能力；防紫外线能力； 接地方式：直流接地。8.2 环境适用性要求天线经环境适应性试验后，不应有形变、松动和损坏，焊接和紧固处不应有脱落，电压驻波比不应超过常规条件下的性能规定。9 可靠性要求MTPF100,000小时。安装后，其固定能力可保证方向角和下倾角随环境影响累积误差不大于0.1度/年。10编制历史版本号更新时间主要内容或重大修改1.0.02008-08-311.0.0版本；编号：QB-A-012-2008附录A 双极化智能天线应用场景建议对于密集城区、普通城区以及郊区环境，从实测结果来看，8单元双极化智能天线的容量与常规8单元单极化智能天线的容量相当，均能达到满容量；覆盖方面在

23、正常小区覆盖范围内，未见明显覆盖损失。双极化智能天线的横向尺寸相对于常规单极化智能天线减少了50%以上，在减小迎风面积、降低工程安装难度和减小普通用户对电磁辐射恐慌方面则具有明显的优势。因此，在实际应用中，综合考虑覆盖与天线尺寸、重量以及安装等诸多因素，优先选取8单元双极化智能天线类型。对于农村、海面等空旷地区，无线传播环境较为简单，双极化智能天线分集增益不明显，覆盖能力可能弱于常规单极化智能天线，可根据工程安装要求灵活选取常规单极化智能天线或双极化智能天线。附录B 双极化智能天线各指标影响性比较B.1. 各指标分类与对网络性能的影响表格 B.1 各指标分类与对网络性能的影响 注：每个类别内，

24、排序不分先后。类别指标对网络性能的影响类广播波束水平面半功率波束宽度a1广播波束增益b广播波束60度边缘功率下降前后比c 水平面半功率波束宽度内的电平波动d下部第一零点填充e1上部第一旁瓣抑制e2垂直面半功率波束宽度 a2交叉极化比（轴向） f交叉极化比（60度）校准端口校准端口到各辐射端口幅度最大偏差校准端口到各辐射端口相位最大偏差类单元波束单元增益g1前后比交叉极化比水平面半功率波束宽度g2校准及辐射端口电压驻波比 相邻辐射端口之间隔离度 h垂直面电下倾角精度i业务波束60度指向波束水平面副瓣电平j类业务波束0度指向波束水平面半功率波束宽度0度指向波束增益60度指向波束水平面半功率波束宽度

25、60度指向波束增益0度指向波束水平面副瓣电平0度前后比 60度前后比其他机械指标 kB.2. 指标对网络性能的影响（1）a1,a2： 水平面波束宽度：主要影响覆盖范围，不同频点应保持一致的波束宽度；垂直面波束宽度：主要影响纵向覆盖的稳定性；（2）b:对于广播波束增益，直接决定小区覆盖能力；（3）c：广播波束的前后比指标用来衡量天线对后向干扰的控制能力，该指标对于控制邻小区干扰具有重要意义；（4）d: 半功率波束宽度内的电平波动可以影响小区内的覆盖一致性和小区边缘覆盖率，目前要求在波瓣宽度内最大最小值的误差不超过2dB；另外，半功率波束宽度较高的频率稳定度有利于保证工作在不同频点下网络性能的一致

26、性；（5）e1,e2：上部第一旁瓣抑制和下部第一零点填充可以有效提高天线的辐射效率，下部第一零点填充可以改善农村、郊区的覆盖，防止出现覆盖空洞问题；（6）f：轴向交叉极化比会对下行赋形和上行干扰产生一定影响，当前要求此指标不低于20dB；考虑到后续MIMO系统的应用，交叉极化比等性能应严格达到指标要求；（7）g1,g2：当前要求单元及校正端口驻波比值不低于1.5；较低的单元波束宽度在不影响覆盖的前提下，有利于降低上行接收到的邻小区干扰；（8）h：辐射端口隔离度，对天线赋形有一定影响，在隔离度为18dB以上时影响较小。考虑到后续MIMO系统的应用，异极化之间的隔离度应严格达到指标要求；（9）i：

27、电下倾精度会对覆盖产生一定影响，预置下倾精度不准确影响网络优化调整工作。（10）j：业务波束水平面60副瓣电平会对干扰产生较大影响；(11) k：天线重量、天线迎风面积、天线材质等因素会影响架设效果，间接的对网络性能产生影响。其中，射频接口的易安装性可直接影响网络性能，统一标识可降低工程安装的接口错误概率；(12) 校准网络精度会影响天线赋形的效果。附录C 双极化智能天线后续发展思路C.1. 双极化智能天线与MIMO技术的结合方案如果将智能天线与MIMO技术相结合，系统能同时获得空间分集和空间复用增益。这种新的天馈系统不但能提供智能天线所带来覆盖增益还能通过MIMO技术获得M（M为发端或收端的

28、最小天线数）倍的容量增益。在现有智能天线技术基础上，阵元间距（波长）2，彼此之间存在很强的相关性。如果要弱化天线间的相关性，可以从以下两个方向着手：空间，极化。空间复用，需将天线尽量拉开距离，以满足较低的衰落相关性。衰落相关性依赖于天线间距和角度扩展（角度扩展即角度分布的标准差）。对于宏基站来说，基站端的角度扩展可能仅仅为几度，所以天线的水平间距拉远至10以上是才能基本满足信道相关性的要求。极化复用，可以采用两个相互垂直的极化方向来满足较低的衰落相关性，例如水平极化和垂直极化。这些正交极化后的天线阵元彼此间的相关性很小，而且组合成的天线体积会相应缩小。按照复用方法的不同，现有智能天线系统可以采

29、用以下三种MIMO演进方案。图C.1 智能天线+空间复用的MIMO演进方案方案1 天线拉远天线拉远方案使用阵列中相距最远的两个阵元进行信号的发送。对线性阵列而言，就是阵元两端阵元间的距离，它决定了阵列所能取得的最大增益。此处在BS端，将智能天线的几个阵元中相差最远的两个阵元做为MIMO的2根天线；在MS端，采用2根天线构成广义的MIMO系统。这种方案其实是可以理解为纯粹的MIMO空间复用方案，只不过BS端的两根天线距离较远，实际发送信号的两天线之间的空间相关性较弱，从而会达到更好的空间复用效果。在这种方案中，智能天线阵列中除位于两端的两个阵元是被采用的之外，其余几个阵元是被虚置的。方案2 智能

30、天线空间分组拉远智能天线空间分组复用，就是在基站端采用智能天线，并将基站端智能天线的M个阵元分成n组，每组内阵元间保持2的间距，同时分组之间可以拉开一定的距离，通常是几个波长，以弱化相关性，此时把每个分组可以近似看成MIMO系统的一根天线，与MS端的天线构成MIMO系统。从而保持了部分智能天线的天线增益，又带来MIMO系统的复用增益。这种方案中，分组间距是影响系统性能的一个关键因素，因为分组之间的距离关系到两个分组之间的相关性。另外，由于将智能天线的M个阵元分成了每组Mn个阵元的n个分组，相应的，天线增益会较未分组前有n倍的减少，这是获得复用增益所带来的开销。方案3 双极化智能天线分组复用双极

31、化智能极化分组复用，就是在基站端采用智能天线，天线阵元按照不同的极化方式分成两组，比如水平和垂直极化，正负45度极化等等，需要满足的条件就是极化方式是彼此正交的，这样每组阵元可看作MIMO系统的一根天线；由于在基站端采用了正交极化天线，在MS端，为了保证接收的可靠性，同样需要采用正交极化的两根天线，从而形成广义的2*2 MIMO系统。采用极化分组复用这种方案，天线整体的体积会较空间分组复用时有所减小。仿真表明，双极化分组智能天线的性能优于空间分组智能天线。同时采用极化天线又兼有天线体积小等好处。因此对于智能天线+空间复用的MIMO方案，采用极化方向比采用空间距离更为适合。C.2. MIMO+双

32、极化智能天线在LTE中的发展LTE已确定MIMO方式天线个数的基本配置是下行22、上行12，并支持42，44的高阶天线配置。LTE MIMO下行方案可分为两大类：发射分集和空间复用两大类。发射分集包括开环和闭环发射分集。开环发射分集指基站不需要了解移动传播信道的信息，而将信号从各个发射天线上均匀地发射出去，各天线的发射权值是相同的，这时系统实现比较简单而且分集效果不受信道变化的影响。闭环发射分集本质上是自适应的，基站通过上行信道（TDD系统）或者通过UE反馈的下行信道的信息（FDD系统）获得下行信道的状况来调整对UE的最佳的发射权值，以增大UE接收到的信号的信躁比。开环发射分集主要考虑采用的方

33、案为零循环延迟分集（zero-delay CDD）和长循环延迟分集（large-delay CDD）等。闭环的发射分集包括Beamforming技术和基于预编码向量选择的预编码技术（码书的方式）。空间复用主要是依赖空间信道的独立性，在相同的频率和相同的时隙上发送并行的数据流，以提高系统容量。 LTE下行主要是采用码书的预编码技术和无预编码的空间多路复用传输方式。LTE上行的多天线技术主要是考虑一发多收情况下UE端的天线选择和基站接收分集。在LTE标准的制定过程中，智能天线和MIMO的结合的方式也进行了讨论，在后续发展中支持双流的智能天线的方式。LTE中，智能天线和MIMO的结合的方式主要讨论了

34、天线拉远的的方式。LTE智能天线讨论采用如下的两种方式。图C.2 LTE中的智能天线传输方式左图即当前的智能天线的，右图是天线组拉远的方式，可以看作22的MIMO与波束成型的结合。这样UE使用两个天线组的相互正交的参考信号进行相干检测。由于天线组的方式可看作22 MIMO方式，所以现有LTE标准中22MIMO预编码的码书在这种结合方案中仍然适用。当前的TD-SCDMA测试表明双极化和单极化的性能相当，在TD-SCDMA升级到LTE系统时，在LTE中单极化和双极化带来的性能变化也应该相差不大。综合考虑上述LTE所采用的MIMO和智能天线结合的方案，双极化智能天线和单极化的拉远应具有相似的性能，具

35、体的双极化智能天线的在LTE的实现可主要考虑以下方式。1. 广播波束的方式：l 作为广播信道的基本方案，主要是考虑两组不同极化方向的天线组根据天线厂家提供的天线参数，形成两个广播波束覆盖整个小区以获得发射分集。广播波束用于广播小区的公共信息。由于相同极化方向的多个天线的导频经广播波束加权后，UE只能检测到是=一个合成道频符号，所以在UE看来eNodeB端只是等效地配置了两根天线。在广播波束的情况下，加权后的导频可插在天线端口1和2对应的相同的导频位置。2. 专用数据传输l 双极化智能天线与MIMO结合方式1：假设UE端有两根天线，eNodeB端的每个极化天线组可分别对准UE的两根天线，每个天线

36、组可根据UE单根天线的上行信道，形成单个的对准波束。整个系统就像工作在22的LTE的基准配置下。由于双极化MIMO的两组天线组波束独立形成，所以MIMO预编码书方式可用来进一步提高系统的性能。对TDD系统，eNodeB根据上下行信道互易性选择确定预编码矩阵，可直接计算或从码书中选择。如果为FDD系统，则需要根据公共导频，由UE来确定要选择的码书索引。由于双极化结合智能天线的公共导频是加权后的导频，UE是否能够利用此公共导频作为码书的选择需要进一步研究。图C.3 双极化智能天线与MIMO结合方式1l 双极化智能天线与MIMO结合方式2：双极化智能天线与MIMO结合方式1理论上没有把8天线看作一个

37、整体的方式形成波束的方式优，对于LTE TDD 模式，eNodeB根据上行完整的82的信道矩阵，应用本征值分解或SVD分解方法得到两个最大本征值对应的本征向量，作为下行双数据流的加权因子。对于LTE FDD 模式，eNode B可根据上行测量如DOA信息，计算形成两个权重波束。图C.4 双极化智能天线与MIMO结合方式2l 极化智能天线的闭环分集单流方式：单根天线或两根天线的情况下，根据81或82的信道矩阵，同样根据本征值分解取最大的本征值对应的向量，对数据加权形成单个波束。由LTE中当前已有专用导频（DRS）设计方案，对单个波束的情况，可把导频插在DRS。单波束的智能天线，主要应用于提高小区

38、覆盖、降低边缘用户误帧率BLER及郊区有直射径的宏基站覆盖等场景。图C.5 双极化智能天线的闭环分集单流方式极化智能天线的单双流切换：在某些情况下，需要考虑单双流的自适应切换。在反射物较少的环境中，即使天线的极化方向不同，但是信道仍然比较相关，用户从双流复用变为单流分集可提高传输可靠性；当用户从阴影区走出从单流状态切换到双流可提高用户吞吐量.附录D 电性能和环境测试测试要求D.1. 电性能要求天线增益、半功率波束宽度、前后比及副瓣电平的测量可以采用远场、紧缩场和近场的测试方法，近场测试可以采用柱面型或球面型。无论是远场、紧缩场和近场，都鼓励采用具有低反射电平的无回波暗室环境，以尽量消除环境和干

39、扰的影响。本标准的叙述以常用的远场测试方法为准。D.1.1. 增益测量D.1.1.1. 测量框图源天线 被测天线G L信号发生器 隔离器 接收机 增益基准天线 转接 图 D.1天线增益测试框图D.1.1.2. 测量条件(a)被测天线与源天线具有相同的极化方式。(b)被测天线和源天线之间测量距离应满足： 2 (D2+d2) L （1） 式中： L 源天线与被测天线距离（m）；D 被测天线最大尺寸（m）； d 源天线最大辐射尺寸（m）； 测试频率波长（m）。(c) 被测天线应安装于场强基本均匀的区域内，场强应预先用一个半波偶极天线在被测天线的有效天线体积内进行检测，如果电场变化超过1.5dB，则认

40、为试验场是不可用的。此外，增益基准天线在两个正交极化面上测得的场强差值应小于1dB。(d) 测量用信号发生器、接收机等测量设备和仪表应具有良好的稳定性、可靠性、动态范围和测量精度，以保证测量数据的正确性。测量用仪表应有计量合格证，并在校验周期内。D.1.1.3. 测量步骤开始测量时，必须将被测天线和增益基准天线交替做水平和俯仰调整，以确保每一天线在水平和俯仰上的最佳指向，使其接收的功率电平为最大。测量步骤如下：a）增益基准天线与源天线对准，通过转接，使增益基准天线与接收机相连接，此时接收机接收功率电平为P1（dBm）；b）被测天线与源天线对准，通过转接，使被测天线与接收机相连，此时，接收机接收

41、功率电平为P2（dBm）；c）重复步骤 a）和b），直至P1 和P2 测量的重复性达到可以接受的程度；d）被测天线某频率点的增益G按式（2）计算： G G0 （P2P1）N （2）式中：G0基准天线的增益（dBi）；N接收机输入端分别到被测天线和增益基准天线输出端通路衰耗的修正值（dB）；e）在同一个工作频带内，测量高、中、低3个频率点，取分贝最小值。f) 根据电性能要求中的不同增益定义分别进行增益测试。D.1.2. 方向图圆度（全向天线）、半功率波束宽度、前后比、副瓣电平的测量D.1.2.1. 测量示意图。D.1.2.2. 测量条件满足D.1.1.2。 被测天线 天线电下倾角 源天线 测试转

42、台图 D.2天线方向图圆度、半功率波束宽度、前后比、副瓣电平测量示意图D.1.2.3. 测量步骤 a）被测天线垂直安装，并与源天线同极化对准；b）被测天线在测试转台上作方位旋转，并把接收到的电平作为角度的函数记录下来，得天线水平面同极化方向图F（），记录天线水平面半功率波束宽度1，轴向最大接收电平P3 ,背向18030范围内最大接收电平P4，全向最小接收电平P5；主波束范围以外的最大接收电平P6；c）测量结果：全向天线：方向图圆度=（P3P5）/2 （3）定向天线：水平面半功率波束宽度为1前后比 = P3 P4 （4）副瓣电平 = P6 P3 （5）d）被测天线水平安装，并与源天线同极化对准，重复b)测试过程，可以得天线垂直面半功率波束宽度2。e) 根据电性能要求中不同的波束定义分别进行水平面或垂直面方向图的测试。D.1.3. 天线电下倾角测量D.1.3.1. 测量条件满足D.1.1.2。(a)测量系统能保证收发天线等高，天线垂直安装误差小于0.2时，天线可垂直架设，此时转台俯仰角为0。反复调整转台俯仰使天线接收到的功率电平为最大，记录这时转台的仰角为，则天线电下倾角t = 。(b)测量系统不能保证收发天线等高，天线垂直安装误差大于0.2时，建议天线采用水平架设，全向天线用一根，定向天线