通信世界网讯(CWW)目前，移动通信行业正在耐心地等待着“LTE-Advanced”的部署，即所谓的3GPP的长期演进（LTE）技术第10版。尽管“4G”这个标签已经被用于描述目前移动通信网络所提供的多种服务，但业内人士都知道，“LTE-Advanced”才是最初由国际电信联盟定义的真正的4G。

4G技术设定的目标是提供更高的数据吞吐速率和更强的覆盖能力。为了满足ITU最初的4G要求，这项技术必须提供高达1 Gbps的峰值（低速运动）下行链路吞吐量和500 Mbps的峰值下行链路吞吐量。LTE-Advanced还要实现更高的峰值频谱效率，其中下行链路的效率应达到30 b/s/Hz，而上行链路的效率应为15 b/s/Hz。这大约是今天已进行商业部署的所谓“4G”技术效率的两倍。

为实现这一目标，业界已将精力集中在LTE-Advanced的三个关键的改进领域中：中继节点、先进的天线技术，以及载波汇聚技术。后两个项目会直接影响移动设备（UE）的具体设计和实施，我们将在本文中对其进行进一步的探讨。

MIMO和波束赋型

无论是多路输入-多路输出（MIMO）技术，还是波束赋型天线技术，对于LTE-Advanced来说都不是什么新鲜的事物。多年来，两种技术都已经被用于移动通信外的其它通信技术中。目前，这两种技术正在合并形成“MIMO波束赋型”，并且将成为准备在亚洲主要市场推出的TD-LTE网络中的一项关键技术，在业界面临的众多有趣的挑战中，这无疑是一项值得关注的内容。

从技术上来说，MIMO波束赋型的传输模式在3GPP的第8版中便已经有了定义。然而，第10版所规定的性能目标（具体而言就是上行链路和下行链路中的数据速率）是基于一种假设而规定的，即MIMO能够完全实施。第10版引入了新的下行链路传输模式（传输模式9），而该模式实施的正是一种8X8 MIMO方案下的波束赋型。它还正式引入了MIMO在上行链路中的使用。

图1：MIMO波束赋型 – 两个交叉极化的波束。

在MIMO波束赋型中，多个天线被用来产生一个集中能量的极化“波束”（如图1中橙色所示）。第二套天线（如图中蓝色所示）则生成与第一个波束形成交叉极化关系的波束。所有这一切都在相同频段中同时发生。结果是，系统可以提供多个数据流（由于MIMO有能力对不同极化波束加以区分），并且可以将这些数据流指向一些特定的方向（由于波束赋型的缘故）。

这两种技术都极为复杂，但在较高的层次上，MIMO可使用发射器和接收器中的多个天线， 利用在空间上分集技术，提高数据速率或在用户之间实现时间/频率资源的共享。在同样较高的层次上，波束赋型可使用发射器或接收器（或两者）中的多个天线，将能量集中到特定的空间方向上，从而实现更高的覆盖性能。

需要注意的是，TD-LTE技术并不是LTE-Advanced初衷（它从第8版开始才成为LTE家庭的一个组成部分）。因此，MIMO与波束赋型的结合对于TD-LTE极为重要。其投入使用的时机正好与中国、印度、日本和世界其它地区计划的大规模TD-LTE部署不谋而合。更重要的是，MIMO和波束赋型都需要发射器每个发射机的信道特性有所了解；在基于FDD的LTE系统中，这种信道特性是通过反馈机制获得的。