MIMO 无线通信技术的四大发展
随着无线通信技术的快速发展,频谱资源的严重不足已经日益成为遏制无线通信事业的瓶
颈。如何充分开发利用有限的频谱资源,提高频谱利用率,是当前通信界研究的热点课题
之一。研究证明,MIMO 技术非常适用于城市内复杂无线信号传播环境下的无线宽带通信
系统使用,在室内传播环境下的频谱效率可以达到 20-40bit/s/Hz;而使用传统无线通信技
术 在 移 动 蜂 窝 中 的 频 谱 效 率 仅 为 1- 5bit/s/Hz , 在 点 到 点 的 固 定 微 波 系 统 中 也 只
有 10-12bit/s/Hz。MIMO 技术作为提高数据传输速率的重要手段得到人们越来越多的关注,
被认为是新一代无线通信技术的革命。
什么是 MIMO 技术
任何一个无线通信系统,只要其发射端和接收端均采用了多个天线或者天线阵列,就
构成了一个无线 MIMO 系统。无线 MIMO 系统采用空时处理技术进行信号处理。在多径环
境下,无线 MIMO 系统可以极大地提高频谱利用率,增加系统的数据传输率。
MIMO 技术实质上是为系统提供空间复用增益和空间分集增益,目前针对 MIMO 信道
所进行的研究也主要围绕这两个方面。空间复用技术可以大大提高信道容量,而空间分集
则可以提高信道的可靠性,降低信道误码率。
MIMO 技术的关键是能够将传统通信系统中存在的多径影响因素变成对用户通信性能
有利的增强因素。MIMO 技术有效地利用了随机衰落和可能存在的多径传播来成倍地提高
业务传输速率。MIMO 技术成功之处主要是它能够在不额外增加所占用的信号带宽的前提
下带来无线通信的性能上几个数量级的改善。
MIMO OFDM 技术实现高速数据传输
在未来的宽带无线通信系统中,存在两个最严峻的挑战:多径衰落信道和带宽效率 。
OFDM 通过将频率选择性多径衰落信道在频域内转换为平坦信道,从而减小了多径衰落的
影响。而 MIMO 技术能够在空间中产生独立的并行信道同时传输多路数据流,这样就有效
的增加了系统的传输速率,即由 MIMO 提供的空间复用技术能够在不增加系统带宽的情况
下增加频谱效率。这样,如果我们将 OFDM 和 MIMO 两种技术相结合,就能达到两种效果:
一种是系统很高的传输速率,另一种是通过分集达到的很强的可靠性。同时,在 MIMO-
OFDM 系统中加入合适的数字信号处理的算法能更好的增强系统的稳定性。
MIMO OFDM 系统能够同时增大空间复用技术和 OFDM 技术的能力,有利于增加系
统的容量和高速率的传输。通过多路数据流在发送天线的同时发射,实现了在相同带宽的
情况下的多路空间并行信道。这样的系统不仅发挥了 OFDM 和空间复用技术的优势,同时
也有效的利用了空间的并行性和频率选择性。在接收判决一方,将接收信号转化为若干子
信号分别通过 OFDM 的子载波立方式。
空时编码技术实现可靠的无线数据传输
最近几年来空时编码技术在无线通信领域引起了广泛关注。朗讯实验室的 Forchini 和
评论0