MIMO研究状况
时间:2022-02-18 17:42:01 | 来源:信息时代
时间:2022-02-18 17:42:01 来源:信息时代
在MIMO系统理论及性能研究方面已有一批文献,这些文献涉及相当广泛的内容。但是由于无线移动通信MIMO信道是一个时变、非平稳多入多出系统,尚有大量问题需要研究。比如说,各文献大多假定信道为分段-恒定衰落信道。这对于宽带信号的4G系统及室外快速移动系统来说是不够的,因此必须采用复杂的模型进行研究。已有不少文献在进行这方面的工作,即对信道为频率选择性衰落和移动台快速移动情况进行研究。再有,在基本文献中,均假定接收机精确已知多径信道参数,为此,必须发送训练序列对接收机进行训练。但是若移动台移动速度过快,就使得训练时间太短,这样快速信道估计或盲处理就成为重要的研究内容。
另外实验系统是MIMO技术研究的重要一步。实际系统研究的一个重要问题是在移动终端实现多天线和多路接收,学者们正大力进行这方面的研究。由于移动终端设备要求体积小、重量轻、耗电小,因而还有大量工作要做。目前各大公司均在研制实验系统。
Bell实验室的BLAST系统是最早研制的MIMO实验系统。该系统工作频率为1.9GHz,发射8天线,接收12天线,采用D-BLAST算法。频谱利用率达到了25.9bits/(Hz·s)。但该系统仅对窄带信号和室内环境进行了研究,对于在3G、4G应用尚有相当大距离。在发送端和接收端各设置多重天线,可以提供空间分集效应,克服电波衰落的不良影响。这是因为安排恰当的多副天线提供多个空间信道,不会全部同时受到衰落。在上述具体实验系统中,每一基台各设置2副发送天线和3副接收天线,而每一用户终端各设置1副发送天线和3副接收天线,即下行通路设置2×3天线、上行通路设置1×3天线。这样与'单输入/单输出天线'SISO相比,传输上取得了10~20dB的好处,相应地加大了系统容量。而且,基台的两副发送天线于必要时可以用来传输不同的数据信号,用户传送的数据速率可以加倍。
朗讯科技的贝尔实验室分层的空时(BLAST)技术是移动通信方面领先的MIMO应用技术,是其智能天线的进一步发展。BLAST技术就其原理而言,是利用每对发送和接收天线上信号特有的'空间标识',在接收端对其进行'恢复'。利用BLAST技术,如同在原有频段上建立了多个互不干扰、并行的子信道,并利用先进的多用户检测技术,同时准确高效地传送用户数据,其结果是极大提高前向和反向链路容量。BLAST技术证明,在天线发送和接收端同时采用多天线阵,更能够充分利用多径传播,达到'变废为宝'的效果,提高系统容量。理论研究业已证明,采用BLAST技术,系统频谱效率可以随天线个数成线性增长,也就是说,只要允许增加天线个数,系统容量就能够得到不断提升。这也充分证明BLAST技术有着非常大的潜力。鉴于对于无线通信理论的突出贡献,BLAST技术获得了2002年度美国ThomasEdison(爱迪生)发明奖。