山西电子技术
２０１１年第３期 通信技术
文章编号：１６７４—４５７８（２０１ １）０３—００５２—０２
ＬＴＥ ＦＤＤ上行发射天线的选择
李美艳
（西安外事学院信息工程学院，陕西西安７１００７７）
摘要：首先讨论了在ＬＴＥ ＦＤＤ系统中的上行发射天线选择算法，然后分析了上行发射天线的各种选择方案，
并提出一种上行发射天线的选择方法，最后给出该天线选择方案的性能分析。性能分析结果表明，使用该选择方
法可以获得较大的分集增益。
关键词：ＬＴＥ；选择算法；性能分析；分集增益
中图分类号：ＴＮ９１４．５ 文献标识码：Ａ
Ｏ引言
ＬＴＥ ＦＤＤ系统支持上行应用ＭＩＭＯ技术，包括空间复用 和发射分集。在ＬＴＥ ＦＤＤ系统中应用ＭＩＭＯ技术的上行基
本天线配置为１ ２，即终端侧配置一根发射天线，基站侧配
置两根接收天线…。上行可以考虑支持更高阶的ＭＩＭＯ传
输，但由于担心终端实现的复杂度过高，所以现阶段上行不
支持一个终端同时使用两根发射天线，只考虑存在单元上行
传输链的情况。因此，上行仅支持上行发射天线选择和多用 户ＭＩＭＯ 。
ｌ发射天线配置
为了节省功率和降低射频开销，在终端侧期望使用更少 数目的功放。另一方面，为了改善可达到的数据速率和提供
更大范围的覆盖，需要使用天线选择技术 Ｊ。
单输入、多输出（ＳＩＭＯ）方法（也常被称为接收分集技
术）采用一个发射天线和两个或多个接收天线。与发射分集
方法一样，它也很适合工作在低ＳＮＲ条件下，当采用两个接
收器时，理论上可实现３ ｄＢ增益。因为只发射一个数据流，
所以数据速率不变。
从图１中可以看出，第二个天线也有双工器，故存在一
定的插入损耗。另外，天线选择器也存在插入损耗（约０．５
—０．７ ｄＢ，即，约损失了１１％一１５％的能量）。
图１ 支持发射天线选择的ＵＥ的发射天线配置 基站根据一定的准则（上行信道状况、下行信道状况
等）来指示ＵＥ使用哪一个发射天线来发射。
２００６年第１２期
中图分类号：ＴＮ８２０ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００９—２５５２（２００６）１２—００１９—０３
基于ＭＩＭＯ系统的天线选择
李对，王保云
（南京邮电大学通信与信息工程学院，南京２１０００３）
摘要：多天线ＭＩＭＯ（Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ｉｎｐｕｔ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ｏｕｔｐｕｔ）系统利用多个收、发天线有效地改善无线通
信系统性能，提高系统容量，增强系统可靠性。然而，由于使用多天线同时收发，这要求发射机和 接收机使用与天线一样多的射频链路，增加了系统成本和复杂度。使用天线选择技术可以降低系统
成本和复杂度，同时保留ＭＩＭＯ系统的优越性能。文中首先介绍了ＭＩＭＯ系统的实现方式，然后讨
论天线选择的方法及性能，最后提出天线选择技术还存在的问题，并得出相关的结论。 关键词：ＭＩＭＯ；天线选择；分集；空分复用
Ａｎｔｅｎｎａ ｓｅｌｅｃｔｉｏｎ ｂａｓｅｄ ｏｎ ＭＩＭＯ ｓｖｓｔｅｍ
ＬＩ Ｄｕｉ，ＷＡＮＧ Ｂａｏ—ｙｕｎ （Ｓｃｈｏｏｌ ０ｆ Ｃｏｎｎｍｍｉｃａｌｉｏｎ ａｎｄ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｂｌｇｉ珊 ，Ｎｔｔａｊｉｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ ａｎｄ Ｔｄｅｃｏｎｎｍｍｌｃａｔｉｏｎｓ，Ｎａｎｊｉｎｇ ２１０００３，Ｃｈｉｎａ） 、、
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｍｕｌｔｉｐｌｅ ａｎｔｅｎｎａ ｓｙｓｔｅｍｓ，ａｌｓｏ ｋｎｏｗｎ ａｓ ｍｕｌｔｉｐｌｅ ｉｎｐｕｔ ｍｕｌｔｉｐｌｅ ｏｕｔｐｕｔ（Ｍ珊Ｏ）ｗｉｒｅｌｅｓｓ ｓｙｓｔｅｍｓ，
ｕｓｉｎｇ ｍｕｌｔｉｐｌｅ ａｎｔｅｎｎａ ｅｌｅｍｅｎｔｓ ａｔ ｂｏｔｈ ｔｈｅ ｔｒａｎｓｍｉｔｔｅｒ ａｎｄ ｒｅｃｅｉｖｅｒ，Ｃａｎ ｉｍｐｒｏｖｅ ｔｈｅ ｃａｐａｃｉｔｙ ａｎｄ ｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙ
ｏｆ ｗｉｒｅｌｅｓｓ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ．Ｈｏｗｅｖｅｒ，ｂｏｔｈ ｓｉｄｅｓ ｅｍｐｌｏｙ ｍｕｌｔｉｐｌｅ ａｎｔｅｎｎａｓ ｔｏ ｒｅｃｅｉｖｅ ｏｒ ｔｒａｎｓｍｉｔ ｓｉｇｎａｌｓ，ｔｈｕｓ ｔｈｅ ｎｕｍｂｅｒ ｏｆ ＲＦ ｃｈａｉｎｓ ａｔ ｂｏｔｈ ｓｉｄｅｓ ｍｕｓｔ ｂｅ ｍａｔｃｈｅｄ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ａｎｔｅｎｎａ ｅｌｅｍｅｎｔｓ ａｔ ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇ ｅｎｄ，ａｎｄ
第２６卷第２期 ２０１２年４月 江苏科技大学学报（自然科学版）
Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｊｉａｎｇｓｕ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ（Ｎａｔｕｒａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ Ｅｄｉｔｉｏｎ） Ｖｏ１．２６ Ｎｏ．２ Ａｐｒ．２０１２
基于相异度的快速ＭＩＭＯ天线选择算法
解志斌，刘淑娟，田雨波，颜培玉
（江苏科技大学电子信息学院，江苏镇江２１２００３）
摘要：在多输入多输出（ＭＩＭＯ）天线选择技术中，穷举搜索算法获得了最优性能，但其复杂度太高，通常无法应用于实时 通信．传统基于相关度的次优天线选择算法大大降低了复杂度，但是损失了较大的容量性能．针对这一问题，文中提出一种
基于相异度的天线选择算法，该算法以相异系数来度量天线间的相关性，提高了相关性判决的准确性．与传统基于相关度 的算法相比，文中所提算法可获得较好的容量性能，且具有较低的计算复杂度．仿真结果验证了所提算法的有效性和可行 性．
关键词：ＭＩＭＯ；天线选择；相异度 中图分类号：ＴＮ９１１．７ 文献标志码：Ａ 文章编号：１６７３—４８０７【２０１２）０２—０１９５—０４
Ｆａｓｔ ａｎｔｅｎｎａ ｓｅｌｅｃｔｉｏｎ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｄｉｓｓｉｍｉｌａｒｉｔｙ ｉｎ ＭＩＭＯ ｓｙｓｔｅｍ
Ｘｉｅ Ｚｈｉｂｉｎ，Ｌｉｕ Ｓｈｕｊｕａｎ，Ｔｉａｎ Ｙｕｂｏ，Ｙａｎ Ｐｅｉｙｕ
（Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ ａｎｄ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ，Ｊｉａｎｇｓｕ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｚｈｅ￣ｉａｎｇ Ｊｉａｎｇｓｕ ２１２００３，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｅｘｈａｕｓｔｉｖｅ ｓｅａｒｃｈ ａｌｇｏｒｉｔｈｍ ｏｂｔａｉｎｓ ｔｈｅ ｏｐｔｉｍａｌ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｉｎ ｍｕｌｔｉｐｌｅ—ｉｎｐｕｔ ｍｕｌｔｉｐｌｅ ｏｕｔ（ＭＩ—
第３７卷第６期 ２００ ８年１ ２月 上海师范大学学报（自然科学版） Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｓｈａｎｇｈａｉ Ｎｏｒｍａｌ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ（Ｎａｔｕｒａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ） Ｖｏ１．３７，Ｎｏ．６ ２ ００ ８，Ｄｅｃ．
考虑ＭＩＭＯ系统信道相关性的改进天线选择算法
杨育捷，李 莉，张 静
（上海师范大学数理学院，上海２００２３４）
摘要：针对ＭＩＭＯ系统中信道的相关性，利用线性代数原理对已有的快速天线选择算法进
行改进，提出一种改进的天线选择算法．仿真结果表明：改进的天线选择算法在一定条件下能
获得比原快速天线选择算法更大的信道容量，并且考虑了实际信道的相关特性．
关键词：ＭＩＭＯ（多入多出）；天线选择；信道容量
中图分类号：ＴＮ８２０；ＴＮ９１９．３ 文献标识码：Ａ 文章编号：１０００－５１３７（２００８）０６－０５７７－０４
Ｏ 引 言
近年来，ＭＩＭＯ（Ｍｕｌｔｉｐｌｅ ｉｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ ｏｕｔ，多输人多输出）系统因为可以提高系统的容量及改善系统
的性能已成为研究的热点．由于ＭＩＭＯ系统需要在系统的发射端和接收端设置多付天线，因此增加了系
统的射频链路成本和硬件成本（包括功率放大器及模数转换器等等 ），需要采用天线选择技术来弥
补这一缺点．天线选择技术可以提高无线系统的可靠性和数据传输速率．目前天线选择技术按天线选择
的位置可分为发射端的天线选择和接收端的天线选择．本文作者主要讨论接收端的天线选择技术．
天线选择的算法可分为基于最大化系统信道容量的天线选择算法ｌ２ 和基于错误概率最小化
的天线选择算法．本文作者从快速天线选择算法＿３ 出发，考虑实际信道的相关性，对其进行改进．仿真
结果表明，这种算法可提高系统的信道容量，计算复杂度与快速天线选择算法一致，具有一定的实际意
义．
１ ＭＩＭＯ系统模型
图１给出了带有天线选择的ＭＩＭＯ系统的框图．
如图ｌ所示的ＭＩＭＯ系统中含有Ⅳ 个发射天线和Ⅳ 个接收天线．天线选择即根据不同的选择位
