基于3G MIMO技术的实现

本文讨论多路输入多路输出(MIMO)技术在先进3G(HSPA++、LTE和IMT-advanced)移动应用中的实现挑战与解决方案。借助增强的频谱效率，MIMO 能够保证实现更高的数据速率，并通过将电子信息嵌入到空间处理单元来提高无线系统的性能。空间处理包括在发射机上进行空间预编码和在接收机上进行空间后编码，从信息信号处理理论角度讲，它们彼此之间进行的是双重处理。MIMO 技术与 OFDM(正交频分多路复用)相结合可以充分利用无线信道空间分集和多径的特征，实现先进的 3G 宽带无线通信和高频谱利用率。

在无线通信系统中，在发射机和/或接收机上使用多个天线开辟了一个新的维度空间。如果能够正确利用这一技术，可以极大地提高性能，它现在被广泛地称为 MIMO(多路输入多路输出)系统。在术语 MIMO 中，“输入”和“输出”指的是无线信道。发射机的多个天线意味着有多个信号输入到无线信道中，接收机的多个天线是指有多个信号从无线信道输出。图 1 是对 SISO、SIMO、MISO 和 MIMO 系统的简单演示。通过本图，您可以很容易理解对于发射机天线(T)和 接收机天线(R)的 MIMO 系统来说，如果每个发射接收天线对之间的信道独立进行衰落，则信道分集阶数为 T2R。

不同的 MIMO 应用

在一个密集的多径散射环境中，MIMO 系统可充分利用通过空间分隔的天线获得空间分集。MIMO 系统能够通过许多不同方法来实施，以获得抵抗信号衰落的分集增益或者容量增益。通常，MIMO 技术具有三种类型。第一类旨在通过最大化空间分集提高功率效率。此类技术包括延迟分集、空时分组编码(STBC)和空时网格码(STTC)。第二类利用丰富的散射环境中的空间复用，通过天线传输相互独立的数据信号，以提高数据速率，但通常不能够达到完整的空间分集。第三类利用的是发射机的信道信息，又称为波束赋形。它利用信道信息建立波束赋形矩阵，作为发射机和接收机的前置滤波器和后置滤波器的，以实现容量增益。