多输入多输出技术.doc

1、多输入多输出技术学院：工商管理学院专业：市场营销专业姓名：杨洋班级：B1101学号：1013110122内容摘要：MIMO 是指多输入多输出(Multiple In Multiple Out)，它是指一台设备用多个天线在同一个频道内同时发送或者接收多个独立的数据流。通过这种机制，用户可以获得更高的传输速率和更远的传输距离。MIMO 是目前 IEEE802.11n 标准的核心技术。除了多天线外，还需要配合专门的软件才能真正实现这个技术的优点。综合各种必要条件，多天线技术和软件保证了数据可以在更远的距离和更多的干扰中更稳定的发送和接收。总之一句话，MIMO 技术带给您更远的传输距离和更高的传输速率

2、。在有些情况下，MIMO 技术可以在超过 300 英尺的距离上达到 100Mbps 的传输速率。MIMO(Multiple-Input Multiple-Out-put)系统是一项运用于 802.11n 的核心技术。802.11n 是 IEEE 继 802.11bag 后全新的无线局域网技术，速度可达 600Mbps。同时，专有 MIMO 技术可改进已有 802.11a/b/g 网络的性能。该技术最早是由 Marconi 于 1908 年提出的，它利用多天线来抑制信道衰落。根据收发两端天线数量，相对于普通的SISO(Single-Input Single-Output)系统，MIMO 还可以包

3、括 SIMO(Single-Input Multi-ple-Output)系统和 MISO(Multiple-Input Single-Output)系统。关键词：发展史 技术分类 研究状况 重大历程 技术应用 总结发展史：MIMO 波束成型技术的缺点乃是在都市的环境中，信号容易朝向建筑物或移动的车辆等目标分散，因而模糊其波束的集中特性（即相长干涉），丧失多数的信号增益及减少干扰的特性。然而此项缺点却随着空间分集及空间多工的技术在 1990 年代末的发展，而突然转变为优势。这些方法利用多径（multipath propagation）现象来增加资料吞吐量、传送距离，或减少比特错误率。这些型态的

4、系统在选择实体的天线间距时，通常以大于被发送信号的波长的距离为实作，以确保 MIMO 频道间的低关联性及高分集阶数（diversity order）。MIMO-OFDM 复 合 技 术MIMO 此 科 技 与 平 坦 衰 落 信 道 （ flat fading channels） 兼 用 时 最 佳 ， 以 降 低 接 收端 信 道 等 化 器 之 复 杂 度 及 维 持 接 收 端 的 低 功 率 耗 损 ， 也 因 此 MIMO 多 半 与 OFDM 结 合 为复 合 技 术 。 MIMO-OFDM 同 时 为 IEEE 802.16 及 IEEE 802.11n HT（ High-Thr

5、oughput）的 采 用 标 准 之 一 。 WCDMA 的 系 统 ， 如 HSDPA， 亦 进 行 将 MIMO 技 术 标 准 化 的 动 作 。MIMO 技 术所 谓 的 MIMO， 就 字 面 上 看 到 的 意 思 ， 是 Multiple Input Multiple Output（ 多 入多 出 ） 的 缩 写 ， 大 部 分 您 所 看 到 的 说 法 ， 都 是 指 无 线 网 络 讯 号 通 过 多 重 天 线 进 行 同 步 收发 ， 所 以 可 以 增 加 资 料 传 输 率 。 然 而 比 较 正 确 的 解 释 ， 应 该 是 说 ， 网 络 资 料 通 过 多

6、 重 切 割 之 后 ， 经 过 多 重 天 线 进 行同 步 传 送 ， 由 于 无 线 讯 号 在 传 送 的 过 程 当 中 ， 为 了 避 免 发 生 干 扰 起 见 ， 会 走 不 同 的 反 射或 穿 透 路 径 ， 因 此 到 达 接 收 端 的 时 间 会 不 一 致 。 为 了 避 免 资 料 不 一 致 而 无 法 重 新 组 合 ，因 此 接 收 端 会 同 时 具 备 多 重 天 线 接 收 ， 然 后 利 用 DSP 重 新 计 算 的 方 式 ， 根 据 时 间 差 的 因素 ， 将 分 开 的 资 料 重 新 作 组 合 ， 然 后 传 送 出 正 确 且 快 速

7、 的 资 料 流 。 由 于 传 送 的 资 料 经 过 分 割 传 送 ， 不 仅 单 一 资 料 流 量 降 低 ， 可 拉 高 传 送 距 离 ， 又 增 加天 线 接 收 范 围 ， 因 此 MIMO 技 术 不 仅 可 以 增 加 既 有 无 线 网 络 频 谱 的 资 料 传 输 速 度 ， 而 且 又不 用 额 外 占 用 频 谱 范 围 ， 更 重 要 的 是 ， 还 能 增 加 讯 号 接 收 距 离 。 所 以 不 少 强 调 资 料 传 输速 度 与 传 输 距 离 的 无 线 网 络 设 备 ， 纷 纷 开 始 抛 开 对 既 有 Wi-Fi 联 盟 的 兼 容 性 要

8、 求 ， 而 采用 MIMO 的 技 术 ， 推 出 高 传 输 率 的 无 线 网 络 产 品 。MIMO 技 术 大 致 可 以 分 为 两 类 ： 发 射 /接 收 分 集 和 空 间 复 用 。 传 统 的 多 天 线 被 用 来 增 加 分集 度 从 而 克 服 信 道 衰 落 。 具 有 相 同 信 息 的 信 号 通 过 不 同 的 路 径 被 发 送 出 去 ， 在 接 收 机 端可 以 获 得 数 据 符 号 多 个 独 立 衰 落 的 复 制 品 ， 从 而 获 得 更 高 的 接 收 可 靠 性 。 举 例 来 说 ， 在慢 瑞 利 衰 落 信 道 中 ， 使 用 1 根

9、 发 射 天 线 n 根 接 收 天 线 ， 发 送 信 号 通 过 n 个 不 同 的 路 径 。如 果 各 个 天 线 之 间 的 衰 落 是 独 立 的 ， 可 以 获 得 最 大 的 分 集 增 益 为 n， 平 均 误 差 概 率 可 以减 小 到 ， 单 天 线 衰 落 信 道 的 平 均 误 差 概 率 为 。 对 于 发 射 分 集 技 术 来 说 ， 同 样 是 利 用 多条 路 径 的 增 益 来 提 高 系 统 的 可 靠 性 。 在 一 个 具 有 m 根 发 射 天 线 n 根 接 收 天 线 的 系 统 中 ，如 果 天 线 对 之 间 的 路 径 增 益 是 独

10、立 均 匀 分 布 的 瑞 利 衰 落 ， 可 以 获 得 的 最 大 分 集 增 益 为mn。 智 能 天 线 技 术 也 是 通 过 不 同 的 发 射 天 线 来 发 送 相 同 的 数 据 ， 形 成 指 向 某 些 用 户 的 赋形 波 束 ， 从 而 有 效 的 提 高 天 线 增 益 ， 降 低 用 户 间 的 干 扰 。 广 义 上 来 说 ， 智 能 天 线 技 术 也可 以 算 一 种 天 线 分 集 技 术 。 分 集 技 术 主 要 用 来 对 抗 信 道 衰 落 。 相 反 ， MIMO 信 道 中 的 衰 落 特 性 可 以 提 供 额 外 的 信息 来 增 加 通

11、 信 中 的 自 由 度 (degrees of freedom)。 从 本 质 上 来 讲 ， 如 果 每 对 发 送 接 收 天线 之 间 的 衰 落 是 独 立 的 ， 那 么 可 以 产 生 多 个 并 行 的 子 信 道 。 如 果 在 这 些 并 行 的 子 信 道 上传 输 不 同 的 信 息 流 ， 可 以 提 供 传 输 数 据 速 率 ， 这 被 称 为 空 间 复 用 。 需 要 特 别 指 出 的 是 在高 SNR 的 情 况 下 ， 传 输 速 率 是 自 由 度 受 限 的 ， 此 时 对 于 m 根 发 射 天 线 n 根 接 收 天 线 ， 并且 天 线 对 之

12、 间 是 独 立 均 匀 分 布 的 瑞 利 衰 落 的 。 根据子数据流与天线之间的对应关系，空间多路复用系统大致分为三种模式：D-BLAST、V -BLAST 以及 T-BLAST。D-BLASTD-BLAST 最先由贝尔实验室的 Gerard J. Foschini 提出。原始数据被分为若干子流，每个子流之间分别进行编码，但子流之间不共享信息比特，每一个子流与一根天线相对应，但是这种对应关系周期性改变，如图 1.b 所示，它的每一层在时间与空间上均呈对角线形状，称为 D-BLAST(Diagonally- BLAST)。D-BLAST 的好处是，使得所有层的数据可以通过不同的路径发送到接

13、收机端，提高了链路的可靠性。其主要缺点是，由于符号在空间与时间上呈对角线形状，使得一部分空时单元被浪费，或者增加了传输数据的冗余。如图 1.b所示，在数据发送开始时，有一部分空时单元未被填入符号(对应图中右下角空白部分)，为了保证 D-BLAST 的空时结构，在发送结束肯定也有一部分空时单元被浪费。如果采用burst 模式的数字通信，并且一个 burst 的长度大于 M(发送天线数目)个发送时间间隔 ，那么 burst 的长度越小，这种浪费越严重。它的数据检测需要一层一层的进行，如图 1.b所示：先检测 c0、c1 和 c2，然后 a0、a1 和 a2，接着 b0、b1 和 b2 V-BLAS

14、T另 外 一 种 简 化 了 的 BLAST 结 构 同 样 最 先 由 贝 尔 实 验 室 提 出 。 它 采 用 一 种 直 接 的 天 线与 层 的 对 应 关 系 ， 即 编 码 后 的 第 k 个 子 流 直 接 送 到 第 k 根 天 线 ， 不 进 行 数 据 流 与 天 线 之间 对 应 关 系 的 周 期 改 变 。 如 图 1.c 所 示 ， 它 的 数 据 流 在 时 间 与 空 间 上 为 连 续 的 垂 直 列 向量 ， 称 为 V-BLAST(Vertical-BLAST)。 由 于 V-BLAST 中 数 据 子 流 与 天 线 之 间 只 是 简 单 的对 应

15、关 系 ， 因 此 在 检 测 过 程 中 ， 只 要 知 道 数 据 来 自 哪 根 天 线 即 可 以 判 断 其 是 哪 一 层 的 数据 ， 检 测 过 程 简 单 。 T -BLAST考 虑 到 D-BLAST 以 及 V-BALST 模 式 的 优 缺 点 ， 一 种 不 同 于 D-DBLAST 与 V-BLAST 的空 时 编 码 结 构 被 提 出 ： T-BLAST。 等 文 献 分 别 提 及 这 种 结 构 。 它 的 层 在 空 间 与 时 间 上 呈 螺纹 (Threaded)状 分 布 ， 如 图 2 所 示 。 原 始 数 据 流 被 多 路 分 解 为 若 干

16、 子 流 之 后 ， 每 个 子 流被 对 应 的 天 线 发 送 出 去 ， 并 且 这 种 对 应 关 系 周 期 性 改 变 ， 与 D-BLAST 系 统 不 同 的 是 ， 在发 送 的 初 始 阶 段 并 不 是 只 有 一 根 天 线 进 行 发 送 ， 而 是 所 有 天 线 均 进 行 发 送 ， 使 得 单 从 一个 发 送 时 间 间 隔 来 看 ， 它 的 空 时 分 布 很 像 V-BALST， 只 不 过 在 不 同 的 时 间 间 隔 中 ， 子 数据 流 与 天 线 的 对 应 关 系 周 期 性 改 变 。 更 普 通 的 T-BLAST 结 构 是 这 种

17、对 应 关 系 不 是 周 期 性改 变 ， 而 是 随 机 改 变 。 这 样 T-BLAST 不 仅 可 以 使 得 所 有 子 流 共 享 空 间 信 道 ， 而 且 没 有 空时 单 元 的 浪 费 ， 并 且 可 以 使 用 V-BLAST 检 测 算 法 进 行 检 测 。技术分类：空 分 复 用（spatial multiplexing）工作在 MIMO 天线配置下，能够在不增加带宽的条件下，相比 SISO 系统成倍地提升信 息 传 输 速 率 ，从而极大地提高了频谱利用率。在发射端，高速率的数据流被分割为多个较低速率的子数据流，不同的子数据流在不同的发射天线上在相同频段上发射出

18、去。如果发射端与接收端的天线阵列之间构成的空域子信道足够不同，即能够在时域和频域之外额外提供空域的维度，使得在不同发射天线上传送的信号之间能够相互区别，因此接收机能够区分出这些并行的子数据流，而不需付出额外的频率或者时间资源。空间复用技术在高信噪比条件下能够极大提高信道容量，并且能够在“开环” ，即发射端无法获得信道信息的条件下使用。Foschini 等人提出的“贝尔实验室分层空时”（BLAST）是典型的空间复用技术。空 间 分 集（spatial diversity）：利用发射或接收端的多根天线所提供的多重传输途径发送相同的资料，以增强资料的传输品质。波 束 成 型（beamforming）

19、：借由多根天线产生一个具有指向性的波束，将能量集中在欲传输的方向，增加信号品质，并减少与其他用户间的干扰。 预 编 码（ precoding） ： 预 编 码 主 要 是 通 过 改 造 信 道 的 特 性 来 实 现 性 能 的 提 升 。 以 上 MIMO 相 关 技 术 并 非 相 斥 ， 而 是 可 以 相 互 配 合 应 用 的 ， 如 一 个 MIMO 系 统 即 可以 包 含 空 分 复 用 和 分 集 的 技 术 。研究状况：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

20、 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

21、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

22、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 4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/(Hzs)。 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

23、 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 23 天 线 、 上 行通

24、 路 设 置 13 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

25、 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

26、 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

27、 生 ） 发 明 奖 。重大历程：2002 年 10 月世 界 上 第 一 颗 BLAST 芯 片 在 朗 讯 公 司 贝 尔 实 验 室 问 世 ， 贝 尔 实 验 室 研 究 小 组 设 计 小组 宣 布 推 出 了 业 内 第 一 款 结 合 了 贝 尔 实 验 室 LayeredSpace Time (BLAST) MIMO 技 术 的芯 片 ， 这 一 芯 片 支 持 最 高 44 的 天 线 布 局 ， 可 处 理 的 最 高 数 据 速 率 达 到 19.2Mbps。 该技 术 用 于 移 动 通 信 ， BLAST 芯 片 使 终 端 能 够 在 3G 移 动 网 络 中 接

28、收 每 秒 19.2 兆 比 特 的 数据 ， 现 在 ， 朗 讯 科 技 已 经 开 始 将 此 BLAST 芯 片 应 用 到 其 Flexent OneBTS 家 族 的 系 列 基站 中 ， 同 时 还 计 划 授 权 终 端 制 造 商 使 用 该 BLAST 芯 片 ， 以 提 高 无 线 3G 数 据 终 端 支 持 高速 数 据 接 入 的 能 力 。2003 年 8 月AirgoNetworks 推 出 了 AGN100Wi-Fi 芯 片 组 ， 并 称 其 是 世 界 上 第 一 款 集 成 了 多 入 多出 (MIMO)技 术 的 批 量 上 市 产 品 。 AGN100

29、 使 用 该 公 司 的 多 天 线 传 输 和 接 收 技 术 ， 将 现 在Wi-Fi 速 率 提 高 到 每 信 道 108Mbps， 同 时 保 持 与 所 有 常 用 Wi-Fi 标 准 的 兼 容 性 。 该 产 品集 成 两 片 芯 片 ， 包 括 一 片 Baseband/MAC 芯 片 (AGN100BB)和 一 片 RF 芯 片 (AGN100RF)， 采用 一 种 可 伸 缩 结 构 ， 使 制 造 商 可 以 只 使 用 一 片 RF 芯 片 实 现 单 天 线 系 统 ， 或 增 加 其 他 RF芯 片 提 升 性 能 。 该 芯 片 支 持 所 有 的 802.11

30、 a、 b 和 g 模 式 ， 包 含 IEEE 802.11 工 作 组 推出 最 新 标 准 (包 括 TGi 安 全 和 TGe 质 量 的 服 务 功 能 )。 Airgo 的 芯 片 组 和 目 前 的 Wi-Fi 标 准 兼 容 ， 支 持 802.11a, “b,“和 “g“模 式 ， 使 用 三个 5-GHz 和 三 个 2.4-GHz 天 线 ， 使 用 Airgo 芯 片 组 的 无 线 设 备 可 以 和 以 前 的 802.11 设备 通 讯 ， 甚 至 可 以 在 以 54Mbps 的 速 度 和 802.11a 设 备 通 讯 的 同 时 还 可 以 以 108Mb

31、ps 的速 度 和 Airgo 的 设 备 通 讯 。技术应用：无 线 宽 带 移 动 通 信为了提高系统容量，下一代的无 线 宽 带 移动通信系统将会采用 MIMO 技术，即在基站端放置多个天线，在移动台也放置多个天线，基站和移动台之间形成 MIMO 通信链路。应用MIMO 技术的无线宽带移动通信系统从基站端的多天线放置方法上可以分为两大类：一类是多个基站天线集中排列形成天线阵列，放置于覆盖小区，这一类可以称为集中式 MIMO；另一类是基站的多个天线分散放置在覆盖小区，可以称为分布式 MIMO。 传 统 蜂 窝 移 动 通 信 系 统MIMO 技术可以比较简单地直接应用于传统蜂 窝 移 动

32、通 信 系 统 ，将基站的单天线换为多个天线构成的天线阵列。基站通过天线阵列与小区内的具有多个天线的移动台进行 MIMO通信。从系统结构的角度看，这样的 MIMO 系统与传统的单入单出(SISO)蜂窝通信系统相比并没有根本的区别。传 统 的 分 布 式 天 线 系 统 可 以 克 服 大 尺 度 衰 落 和 阴 影 衰 落 造 成 的 信 道路 径 损 耗 ， 能 够 在 小 区 内 形 成 良 好 的 系 统 覆 盖 ， 解 决 小 区 内 的 通 信 死 角 ， 提 高 通 信 服 务质 量 。 最 近 在 MIMO 技 术 的 研 究 中 发 现 ， 传 统 的 分 布 式 天 线 系

33、统 与 MIMO 技 术 相 结 合 可 以提 高 系 统 容 量 ， 这 种 新 的 分 布 式 MIMO 系 统 结 构 分 布 式 无 线 通 信 系 统 (DWCS)8成 为MIMO 技 术 的 重 要 研 究 热 点 。 在 采 用 分 布 式 MIMO 的 DWCS 系 统 中 ， 分 散 在 小 区 内 的 多 个 天 线 通 过 光 纤 和 基 站 处 理器 相 连 接 。 具 有 多 天 线 的 移 动 台 和 分 散 在 附 近 的 基 站 天 线 进 行 通 信 ， 与 基 站 建 立 了MIMO 通 信 链 路 。 这 样 的 系 统 结 构 不 仅 具 备 了 传 统

34、 的 分 布 式 天 线 系 统 的 优 势 ， 减 少 了 路 径损 耗 ， 克 服 了 阴 影 效 应 ， 同 时 还 通 过 MIMO 技 术 显 著 提 高 了 信 道 容 量 。 与 集 中 式 MIMO 相比 ， DWCS 的 基 站 天 线 之 间 距 离 较 远 ， 不 同 天 线 与 移 动 台 之 间 形 成 的 信 道 衰 落 可 以 看 作 完全 不 相 关 ， 信 道 容 量 更 大 。 总 体 上 说 ， 分 布 式 MIMO 系 统 的 信 道 容 量 更 大 ， 系 统 功 耗 更小 ， 系 统 覆 盖 性 能 更 好 ， 系 统 具 有 更 好 的 扩 展 性

35、 和 灵 活 性 。 分布式 MIMO 的 DWCS 系统也带来了一些新问题。移动台和小区内邻近的天线建立的MIMO 链路，由于基站不同天线的位置不同，它们距离移动台的距离不同，使得基站端的多个天线的信号到达移动台的延时也不同，因此带来新的研究问题。目前在这方面研究较多的是进行容量分析。除此之外的研究内容还包括：具体的同 步 技 术 、信道估计、天 线 选 择 、发射方案、信号检测技术等，这些问题有待深入研究。 无 线 通 信 领 域MIMO 技 术 已 经 成 为 无 线 通 信 领 域 的 关 键 技 术 之 一 ， 通 过 近 几 年 的 持 续 发 展 ， MIMO技 术 将 越 来

36、越 多 地 应 用 于 各 种 无 线 通 信 系 统 。 在 无 线 宽 带 移 动 通 信 系 统 方 面 ， 第 3 代 移动 通 信 合 作 计 划 (3GPP)已 经 在 标 准 中 加 入 了 MIMO 技 术 相 关 的 内 容 ， B3G 和 4G 的 系 统 中也 将 应 用 MIMO 技 术 。 在 无 线 宽 带 接 入 系 统 中 ， 正 在 制 订 中 的 802.16e、 802.11n 和802.20 等 标 准 也 采 用 了 MIMO 技 术 。 在 其 他 无 线 通 信 系 统 研 究 中 ， 如 超 宽 带 (UWB)系 统 、感 知 无 线 电 系 统

37、 (CR)， 都 在 考 虑 应 用 MIMO 技 术 。 随 着 使 用 天 线 数 目 的 增 加 ， MIMO 技 术 实 现 的 复 杂 度 大 幅 度 增 高 ， 从 而 限 制 了 天 线 的使 用 数 目 ， 不 能 充 分 发 挥 MIMO 技 术 的 优 势 。 目 前 ， 如 何 在 保 证 一 定 的 系 统 性 能 的 基 础 上降 低 MIMO 技 术 的 算 法 复 杂 度 和 实 现 复 杂 度 ， 成 为 业 界 面 对 的 巨 大 挑 战 。总结：多输入多输出技术是第三代和未来移动通信与个人通信系统实现高速数据传输，提高传输质量的重要途径。它由于具有能够利用或

38、减轻多径衰落，消除共道干扰，提高频谱利用率等优势，非常适合在无线通信中应用。信息理论的研究为多输入多输出技术的应用提供了坚实的理论基础，同时也展示了 MIMO 技术的巨大潜力与广阔的应用前景。利用 MIMO技术可以在复杂的多径信道传输环境中为客户提供高速的无线传输业务，如宽带无线Internet 接入等。目前正对 MIMO 技术的研究已经产生了不少使用的成果。随着理论的深入与技术的发展，MIMO 越来越显示出它在高数据传输方面的优越性。 参考文献：1百度文献2李振东等.多天线自适应 OFDM 系统.北京大学出版社，2004.53郭梯云，邬国扬，李建东.移动通信M西安：西安电子科技大学出版社，20054周恩等.下一代宽带无线通信 OFDM 与 MIMO 技术M.人民邮电出版社，2008.55谢显中等.基于 TDD 的第四代移动通信技术M.电子工业出版社，2005.76唐东，杨亮，黄智伟等.半相关平坦衰落下 MIMO 系统容量分析J,南华大学学报2005.027王君，朱世华，王磊。多输入多输出系统信道容量研究J,电子与信息学报2005.048张丽国，陈建安。多输入多输出系统信道容量技术J,无线通信技术 2005.019王东明等，基于多径时延跟踪的 MIMO-OFDM 系统信道估计J,应用科学报，2005.04