基于MIMO的LTE数字直放站技术研究及系统应用.doc

基于MIMO的LTE数字直放站技术研究及系统应用.doc1 基于 MIMO 的 LTE 数字直放站技术研究及系统应用【摘要】本文介绍了基于 MIMO 的 4G LTE 数字直放站的有关技术及系统应用。文章首先分析了基于 MIMO 的 4G LTE 数字直放站的内部原理和核心技术,然后描述了其系统主要功能和指标,最后介绍了其系统应用,以及其扩展产品的应用。【关键词】 MIMO ; 4G; LTE ; FDD-LTE ; TD-LTE ; 数字直放站; 数字覆盖系统 1. 引言 LTE ( Long Term Evolution )是近两年来 3GPP 启动的最大的通信新技术研发项目, 由于 LTE 标准具有更高频谱效率的无线接入技术及平滑的 IP 核心网络,相比于 2G/3G 的移动网络,网络性能获得大幅度的提高,并明显降低了网络的运营成本。 LTE 作为新一代技术路标,其目标容量和数据速率的提高可支持对容量和性能有较高要求的新业务和特征, 随着必要的网络构架和技术改进, 下行链路和上行链路通道数据速率更高, 其中基于 TDD 的 TD-SCDMA 将演进到 TDD-LTE , 而基于 FDD 的 WCDMA , CDMA2000 将演进到 FDD-LTE 。移动数据业务的爆发式增长与智能手机的高速发展,正在加速移动宽带市场的发展, 2010 年开始, FDD LTE 已经进入全球化商用部署阶段,目前已遍及欧洲、北美、亚太和中东等。 7月 13日, 工业和信息化部有关负责人明确表示, 将根据企业申请情 2 况和所具备的条件, 推动年内发放 4G 牌照, 加快推进中国 4G 产业化发展。在国内,***近期启动的 TD-LTE 一期招标正在如火如荼地进行,此次招标建设的 TD-LTE 网络, 建成后将是全球最大的 4G 网络。而中国联通仍会坚持 FDD LTE 的各项准备和实验工作,中国联通在 4G 时代的终端和网络上仍可能占优势。因此未来 1-3 年 LTE 将会进入全面覆盖的时候,基站网络一旦形成, 需要大量的直放站进行补充和支撑, 以形成完整的覆盖网络, 而且 LTE 通信的智能面很高, 终端一般在室内, 因此, 各类数字化、多模化、集成化、智能化的直放站及其室内数字分布系统需求仍有较大的市场。 2. 基于 MIMO 的 LTE 数字光纤直放站 整体架构远端机主要分为 4 个大模块: 数字处理模块、 RFIC 收发模块、功放和双工器滤波模块。数字处理模块用于光传输的调制解调、数字上下变频、 A/D 转换等;收发模块完成中频信号到射频信号的变换;再经过功放和滤波模块, 将射频信号通过天线口发射出去。近端机更简单, 主要比远端机少了低噪放和功放,其他原理和远端机类似。 新型 LTE 数字直放站的主要技术不用于传统的 2G、 3G 数字光纤站, 新型的基于 MIMO 技术的 LTE 数字直放站是将多路的射频信号数字化,采用 RFIC 射频集成技术、多路 DPD 3 线性处理技术、高效率功放技术、数字变频技术、多路基带信号处理技术、数字光端机、嵌入式软件辅助系统来完成。其主要特点是可提高直放站灵活性、抗外界干扰的能力、提高功放效率, 满足节约型社会需要。同时在软件系统的帮助下, 轻松实现升级扩容, 组网方式灵活多变。其主要创新的技术包括以下几方面: (1 )射频小信号、数字硬件一体化技术及实现方