基于3G MIMO技術(shù)的實(shí)現(xiàn)

　　本文討論多路輸入多路輸出(MIMO)技術(shù)在先進(jìn)3G(HSPA++、LTE和IMT-advanced)移動(dòng)應(yīng)用中的實(shí)現(xiàn)挑戰(zhàn)與解決方案。借助增強(qiáng)的頻譜效率，MIMO 能夠保證實(shí)現(xiàn)更高的數(shù)據(jù)速率，并通過(guò)將電子信息嵌入到空間處理單元來(lái)提高無(wú)線系統(tǒng)的性能。空間處理包括在發(fā)射機(jī)上進(jìn)行空間預(yù)編碼和在接收機(jī)上進(jìn)行空間后編碼，從信息信號(hào)處理理論角度講，它們彼此之間進(jìn)行的是雙重處理。MIMO 技術(shù)與 OFDM(正交頻分多路復(fù)用)相結(jié)合可以充分利用無(wú)線信道空間分集和多徑的特征，實(shí)現(xiàn)先進(jìn)的 3G 寬帶無(wú)線通信和高頻譜利用率。

　　在無(wú)線通信系統(tǒng)中，在發(fā)射機(jī)和/或接收機(jī)上使用多個(gè)天線開(kāi)辟了一個(gè)新的維度空間。如果能夠正確利用這一技術(shù)，可以極大地提高性能，它現(xiàn)在被廣泛地稱為 MIMO(多路輸入多路輸出)系統(tǒng)。在術(shù)語(yǔ) MIMO 中，“輸入”和“輸出”指的是無(wú)線信道。發(fā)射機(jī)的多個(gè)天線意味著有多個(gè)信號(hào)輸入到無(wú)線信道中，接收機(jī)的多個(gè)天線是指有多個(gè)信號(hào)從無(wú)線信道輸出。圖 1 是對(duì) SISO、SIMO、MISO 和 MIMO 系統(tǒng)的簡(jiǎn)單演示。通過(guò)本圖，您可以很容易理解對(duì)于發(fā)射機(jī)天線(T)和 接收機(jī)天線(R)的 MIMO 系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，如果每個(gè)發(fā)射接收天線對(duì)之間的信道獨(dú)立進(jìn)行衰落，則信道分集階數(shù)為 T2R。

　　不同的 MIMO 應(yīng)用

　　在一個(gè)密集的多徑散射環(huán)境中，MIMO 系統(tǒng)可充分利用通過(guò)空間分隔的天線獲得空間分集。MIMO 系統(tǒng)能夠通過(guò)許多不同方法來(lái)實(shí)施，以獲得抵抗信號(hào)衰落的分集增益或者容量增益。通常，MIMO 技術(shù)具有三種類型。第一類旨在通過(guò)最大化空間分集提高功率效率。此類技術(shù)包括延遲分集、空時(shí)分組編碼(STBC)和空時(shí)網(wǎng)格碼(STTC)。第二類利用豐富的散射環(huán)境中的空間復(fù)用，通過(guò)天線傳輸相互獨(dú)立的數(shù)據(jù)信號(hào)，以提高數(shù)據(jù)速率，但通常不能夠達(dá)到完整的空間分集。第三類利用的是發(fā)射機(jī)的信道信息，又稱為波束賦形。它利用信道信息建立波束賦形矩陣，作為發(fā)射機(jī)和接收機(jī)的前置濾波器和后置濾波器的，以實(shí)現(xiàn)容量增益。