MIMO无线技术研究( 二 )


2; 3G中的MIMO应用
目前,对MIMO技术的研究工作已经进入了一个相对成熟的阶段 。3G中MIMO方案的标准化工作已经开始,主要是在国际电信联盟和3GPP的论坛上进行 。对MIMO进行补充的许多技术用来改进吞吐量、性能和频谱效率,正引起研究人员的高度重视,非凡是那些对3G增强的技术,例如高速数字分组接入(HSDPA)、自适应调制与编码、混合ARQ等等 。但至今为止,MIMO在蜂窝系统中还很少商业实现 。除了多人单出的纯发分集方案,目前3G还没有采用任何的MIMO方案 。下面讨论影响MIMO系统大规模商业化的两个主要因素 。
第一个因素是天线问题 。在MIMO的系统设计中,天线的数目和间距是很重要的系统参数 。具有多天线的基站更多地关注环境,因此,天线元的数目被限制在恰当的数目,比如说四根天线 。而对于终端而言,1/2波长间距足够保证非相关衰落 。可以设想终端天线的最大数为四根,当然,两根天线实现的可能性更大 。间距参数对于实现MIMO的高频谱效率尤其重要 。然而,对于手机而言,安装两根天线可能是个问题 。这是因为目前手机设计的趋势是把天线放入盖子里以改进外表的吸引力,这就使得间隔的要求近乎苛刻 。
第二个因素是接收机复杂度的问题 。首先,接收机中对MIMO信道的估计使得复杂度增加 。另外,复杂度还来自非凡的RF、硬件和接收机高级分离算法 。MIMO接收机应该是双模的,以支持非MIMO模式 。在MIMO模式时,接收机的每根天线使用一个RF链路,另外还要有附加的基带操作,即用来消除空间干扰的空时合并器和检测器 。这些附加需求使得四发四收MIMO系统的复杂度大约是单天线接收机的两倍 。由于MIMO接收机环境的时延扩展带来的不同信道条件可能还需要均衡和干扰消除的处理,可能会进一步加大接收机的复杂度 。

;; 3; 结束语
【MIMO无线技术研究】 本文回顾了用于未来无线网络的MIMO技术的原理及其在3G中的应用 。信息论表明MIMO的实现可以带来巨大的容量和性能增益 。在实际中是完全还是部分获得容量和性能增益依靠于收发信号处理算法的合理设计 。另外,要让MIMO算法成功用于商业标准依靠于在速率最大化和分集方案之间很好的折衷 。还有,MIMO的成功还需要对更多更具体的MIMO信道进行良好的建模 。
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