实现下一代蜂窝网络的MIMO技术

实现下一代蜂窝网络的MIMO技术
实现下一代蜂窝网络的MIMO技术
所有的无线技术都面临信号衰落、多径、不断增加的干扰和受限制的频谱的挑战。多输
入多输出(MIMO)技术在不需要占用额外的无线电频率的条件下，利用多径来提供更高的
数据吞吐量，并同时增加覆盖范围和可靠性。它解决了当今任何无线电技术都面临的两
个最困难的问题，即速度与覆盖范围。
使用MIMO处理的数字通信技术已经作为具有革命性重要意义的无线电系统的突破性技术
出现。这种调制格式显示出频谱上的一致性，能实现更高的数据速率和更高的频谱效率
，允许更大的覆盖范围，并支持与现有的OFDM标准的后向兼容。本文将解释为何MIMO与
其OFDM调制技术适合于下一代蜂窝技术的部署。但是，首先让我们快速了解一下MIMO技
术。
MIMO基础
通常提供一个总结某种技术的突出特性的简洁定义非常有用。MIMO即为相同的时间在相
同的无线电信道内传输的两个或更多的数据信号。MIMO是一种在一个无线电信道内传输
和接收两个或多个不同的数据流的革命性的多维方法，这样系统在每个信道内传送的数
据率能提高两倍或更多倍。
如图1所示，超过一个的射频相干上变频器和天线被用来发送多组信号，以及超过一个射
频相干下变频器和天线被用于接收信号。采用MIMO，每个信道的最大数据速率随着在同
一个信道中传输的不同数据流的数量呈现线性增长。
MIMO方法通过一个无线信道发送和接收两个或更多的不同数据流。这意味着系统可以在
每个信道上提供两倍或更高的数据率。通过允许同时发送多个数据流，如图1所示，MIM
O在不使用额外的频谱条件下使无线数据传输容量数倍增加。
峰值吞吐量
在MIMO系统中峰值吞吐量增加的倍数等于在无线信道中传输的信号流数量，由于从不同
的无线电和天线发送出多个信号，MIMO信号某些时候被称为“多维”信号。传统的无线电
信号被称作“一维信号”，因为即使是使用多个天线，在无线电信道