WiMAX多天線技術(shù)介紹
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對(duì)于未來(lái)移動(dòng)通信系統(tǒng)而言，如何能夠在非視距和惡劣信道下保證高服務(wù)質(zhì)量(QoS)是一個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題，也是移動(dòng)通信領(lǐng)域的研究重點(diǎn)。對(duì)于單輸入單輸出(SISO)系統(tǒng)，如果要滿足上述要求就需要較多的頻譜資源和復(fù)雜的編碼調(diào)制技術(shù)，而頻譜資源的有限和移動(dòng)終端的特性都制約著SISO系統(tǒng)的發(fā)展，所以MIMO是未來(lái)移動(dòng)通信的關(guān)鍵技術(shù)。MIMO技術(shù)主要有兩種表現(xiàn)形式，即空間復(fù)用和空時(shí)編碼。這兩種形式在WiMAX中都得到了應(yīng)用。WiMAX還給出了同時(shí)使用空間復(fù)用和空時(shí)編碼的形式，支持MIMO是協(xié)議中的一種可選方案。
2.3 AAS和MIMO的比較
AAS和MIMO都是802.16協(xié)議中提到的WiMAX的多天線技術(shù)，但其工作原理和應(yīng)用場(chǎng)景卻不盡相同，下面對(duì)這兩種技術(shù)加以比較。
(1)系統(tǒng)容量
AAS和MIMO都是利用多天線來(lái)增強(qiáng)傳輸信號(hào)，獲得相比于單天線而言額外的系統(tǒng)容量。AAS產(chǎn)生單個(gè)的能量非常集中的波束，從理論上講，系統(tǒng)的容量隨波束強(qiáng)度呈對(duì)數(shù)增長(zhǎng)關(guān)系。在WiMAX系統(tǒng)中，對(duì)基本的SISO配置，基站的吞吐量為25 Mb/s，4陣元AAS相比SISO能提高吞吐量50%而達(dá)到33 Mb/s，8陣元AAS吞吐量能達(dá)到38 Mb/s，而MIMO系統(tǒng)的容量隨天線數(shù)目線性增長(zhǎng)，2×2 MIMO系統(tǒng)的容量是SISO系統(tǒng)的2倍，4×4 MIMO系統(tǒng)的容量是2×2系統(tǒng)的2倍。因此MIMO比AAS能獲得更大的系統(tǒng)容量。
(2)移動(dòng)性
802.16e相比于802.16d最大的改進(jìn)之一便是支持移動(dòng)環(huán)境，AAS是靠對(duì)信道準(zhǔn)確可靠地估計(jì)來(lái)獲得波束形成的權(quán)值。在移動(dòng)環(huán)境下信道變化很快，信道估計(jì)將變得很復(fù)雜，如在帶寬3.5 GHz、終端移動(dòng)速率30 km/s的系統(tǒng)中，每毫秒需要做一次信道估計(jì)才能保證性能，系統(tǒng)開銷很大。因此在高速移動(dòng)環(huán)境，AAS幾乎無(wú)法工作。而MIMO在發(fā)送端可以不需要信道信息，能夠適用于移動(dòng)的環(huán)境。
(3)其他
由于AAS需要信道信息，所以在一定程度上限定了其工作模式必須是TDD，而MIMO無(wú)論在TDD還是在FDD模式下都可以正常使用。MIMO可以和正交頻分復(fù)用(OFDM)技術(shù)相結(jié)合來(lái)達(dá)到更好的性能，這也是未來(lái)移動(dòng)通信技術(shù)的趨勢(shì)之一。
MIMO技術(shù)非常適合城市范圍內(nèi)多徑環(huán)境下的無(wú)線信號(hào)處理，包括提供空間分集以及多路信道并行傳輸，是提高WiMAX系統(tǒng)覆蓋范圍及吞吐量的合適技術(shù)。自適應(yīng)天線則有利于提高基站與運(yùn)動(dòng)物體的方向性空間增益以及對(duì)干擾信號(hào)的方向性抑制。不過(guò)，在城市多徑彌散的環(huán)境中，MIMO可能將會(huì)更受設(shè)備開發(fā)商的歡迎。所以說(shuō)，MIMO技術(shù)更能適合WIMAX發(fā)展的需要，在WiMAX系統(tǒng)中必須要支持基本的MIMO工作機(jī)制才能和其他的技術(shù)兼容，才能使 WiMAX更具有競(jìng)爭(zhēng)力。
3 結(jié)束語(yǔ)
隨著多媒體業(yè)務(wù)不斷地推陳出新，無(wú)線接入技術(shù)正呈現(xiàn)高帶寬和IP化的趨勢(shì)，游牧和移動(dòng)寬帶接入將成為未來(lái)通信市場(chǎng)化的重要需求。WiMAX是為這一需求專門發(fā)展的寬帶無(wú)線接入技術(shù)，性能優(yōu)，效率高，成本低，通過(guò)靈活的體制配置可以滿足各種應(yīng)用場(chǎng)景的要求。
面對(duì)當(dāng)前競(jìng)爭(zhēng)激烈的無(wú)線通信市場(chǎng)，WiMAX要想站穩(wěn)腳步就必須采用先進(jìn)的技術(shù)，在保持自己大容量、廣覆蓋、非視距傳輸和標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一等優(yōu)勢(shì)的同時(shí)，快速地將現(xiàn)有技術(shù)優(yōu)勢(shì)轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品優(yōu)勢(shì)、擴(kuò)大商用規(guī)模。在WiMAX的關(guān)鍵技術(shù)中，AAS和MIMO等多天線技術(shù)因能大大提高無(wú)線通信系統(tǒng)的能力而成為眾多WiMAX廠商關(guān)注的熱點(diǎn)之一。需要根據(jù)不同的場(chǎng)景選擇合適的多天線技術(shù)，使系統(tǒng)的性能達(dá)到最優(yōu)。同時(shí)更要關(guān)注多天線技術(shù)實(shí)際應(yīng)用的成本，以及和其他技術(shù)(如OFDM、OFDM等)的結(jié)合，使WiMAX面對(duì)長(zhǎng)期演進(jìn)(LTE)和無(wú)線接口演進(jìn)(AIE)的競(jìng)爭(zhēng)能夠異軍突起，成為真正解決最后一公里接入方式的最佳無(wú)線寬帶接入技術(shù)。 本文引用地址：http://m.butianyuan.cn/article/155139.htm
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