MIMO-OFDM技術

MIMO-OFDM技術
從信息論的角度已經(jīng)證明[1][2]，多天線技術可以大大增加無線通信系統(tǒng)的容量，并改善無線通信系統(tǒng)的性能，非常適合4G移動通信系統(tǒng)中高速率業(yè)務的要求。因此，將多輸入多輸出（MIMO，Multiple Input Multiple Output）技術和OFDM這兩項技術聯(lián)合考慮成為一種很自然的想法。目前已經(jīng)有實驗系統(tǒng)測試的結(jié)果表明，一個具有兩個發(fā)射天線和兩個接收天線的MIMO-OFDM系統(tǒng)能提供幾十到一百兆的數(shù)據(jù)傳輸速率，達到與單天線系統(tǒng)相比大得多的系統(tǒng)容量增益。
MIMO技術是無線移動通信領域智能天線技術的重大突破，它利用空間中增加的傳輸信道，在發(fā)送端和接收端采用多天線（或天線陣列）同時發(fā)送信號。由于各發(fā)射天線同時發(fā)送的信號占用同一個頻帶，所以并未增加帶寬，因而能夠成倍提高系統(tǒng)的容量和頻譜利用率。
廣義的MIMO技術涉及廣泛，主要包括發(fā)射分集技術和空間復用技術。而其中的發(fā)射分集技術指的是在不同的天線上發(fā)射包含同樣信息的信號（信號可能并不相同），從而達到空間分集的效果。發(fā)射分集主要是空時碼技術，所以在本章的第一部分，將介紹幾種常見的空時碼。
空間復用技術與發(fā)射分集不同，它在不同的天線上發(fā)射的是不同的信息，空間復用技術真正體現(xiàn)了MIMO系統(tǒng)容量提高的本質(zhì)。貝爾實驗室的V-BLAST是空間復用技術的典型應用，它使用了稱為垂直分層空時碼的技術。
為了介紹目前MIMO領域的一些最新進展，本章還將介紹一些改進的空時處理技術。另外，在研究MIMO技術的過程中，MIMO信道的建模是個非常重要的問題，因此本章將簡單介紹MIMO信道模型和MIMO信道的相關性問題。
最后，在這些基本知識框架之上將進一步分析MIMO-OFDM系統(tǒng)，并對現(xiàn)在研究很廣的空時頻聯(lián)合編碼的OFDM技術進行簡要介紹。