和空间复用技术 发射分集指的是在不同天线上发射相同的信息,接收机将接收到的信号合并,得到空间分集 增益。常见的空时码有空时分组码(STBC)和空时格码(STIC) 空间复用技术在不同的天线上发射不同的信息,从而提高系统的容量。设发送天线数目为M, 接收天线数目为N。在窄带平坦瑞利衰落信道中,当N大于M时,信道容量可以表示为: C=M×log2(NMκS),其中S是每个接收天线的信噪比(SNR)。如果固定接收天线数目为N, 那么信道容量将随M线性增加。目前利用空分复用的方法来提高信道容量的方法主要是各种 分层空时码(LSTC)。贝尔实验室的垂直分层空时( V-BLAST码)是空间复用技术的典型 代表 目前MIMO技术发展非常迅速,并逐步与智能天线技术相结合,是当前无线技术的一大热点。 STBC和波束成形技术都在802n标准中得到了应用。 1.3MM0FDM技术 MIMO-OFDM技术是通过在OFDM传输系统中采用阵列天线的方法实现空间分集,提高 信号质量,是联合OFDM和MIMO而得到的一种新技术。它利用了时间、频率和空间3种 分集技术,使无线系统对噪声、干扰、多径的容限大大增加。关键技术有 (1)发送分集 MIMO与OFDM调制方式相结合,对下行通路选用时延分集。MIMO-OFDM装备简单、性 能优良,又没有反馈要求。 MIMO-OFDM是让第二副天线发出的信号比第一副天线发出的 信号延迟一段时间。发送端引用这样的时延,可使接收端通路响应得到频率选择性。如采用 适当的编码和穿插,接收端可以获得“空间-频率”分集増益,而不需预知通路情况。 (2)空间复用 为提高数据传输速率,可以采用空间复用技术。可能从两副基台天线发送两个各自编码的数 据流。这样,可以把一个传输速率相对较高的数据流分割为一组相对速率较低的数据流,分 别在不同的天线对不同的数据流独立地编码、调制和发送,同时使用相同的频率和时隙。每 副天线可以通过不同的信道滤波独立发送信号接收机利用空间均衡器分离信号,然后解调、 译码和解复用,恢复出原始信号 (3)接收分集和干扰消除 如果基台和用户终端一侧各为3副接收天线,可取得接收分集的效果。利用最大比值合并 (MRC),将多个接收机的信号合并,得到最大SNR,可能有遏制自然干扰的好处。但是 如有两个数据流互相干扰,或者从频率再利用的邻近地区传来干扰,MRC就不能起遏制作 用。这时,利用最小的均方误差(MMSE),使每一有用信号与其估计值的均方误差最小 从而使信号与干扰及噪声比最大。 (4)软译码 MRC和MMSE算法生成软判决信号,供软解码器使用。软解码和信号与干扰噪声比(SINR) 加权组合结合使用,可能对频率选择性信道提供3~4dB的性能增益 (5)信道估计 信道估计的目的在于识别每组发送天线与接收天线之间的信道冲击响应。从每副天线发出的 训练子载波都是相互正交的,从而能够唯一地识别每副发送天线到接收天线的信道。训练子 载波在频率上的间隔要小于相干带宽,因此可以利用内插获得训练子载波之间的信道估计 值。根据信道的时延扩展,能够实现信道内插的最优化。下行链路中,在逐帧基础上向所有 用户广播发送专用信道标识时隙;在上行链路中,由于移动台业务的发出是以时隙方式进行 的,而且信道在时隙与时隙之间会发生变化,因此需要在每个时隙内包括训练和数据子载波。 (6)同步和空间复用技术。 发射分集指的是在不同天线上发射相同的信息，接收机将接收到的信号合并，得到空间分集 增益。常见的空时码有空时分组码（STBC）和空时格码（STTC）。 空间复用技术在不同的天线上发射不同的信息，从而提高系统的容量。设发送天线数目为M， 接收天线数目为N。在窄带平坦瑞利衰落信道中，当N大于M时，信道容量可以表示为： C=M×log2(N/M×S) ，其中S是每个接收天线的信噪比（SNR）。如果固定接收天线数目为N， 那么信道容量将随M线性增加。目前利用空分复用的方法来提高信道容量的方法主要是各种 分层空时码（LSTC）。贝尔实验室的垂直分层空时（V-BLAST码）是空间复用技术的典型 代表。 目前MIMO技术发展非常迅速，并逐步与智能天线技术相结合，是当前无线技术的一大热点。 STBC和波束成形技术都在802.11n标准中得到了应用。 1.3 MIMO-OFDM 技术 MIMO-OFDM 技术是通过在 OFDM 传输系统中采用阵列天线的方法实现空间分集，提高了 信号质量，是联合 OFDM 和 MIMO 而得到的一种新技术。它利用了时间、频率和空间 3 种 分集技术，使无线系统对噪声、干扰、多径的容限大大增加。关键技术有： （1）发送分集 MIMO 与 OFDM 调制方式相结合，对下行通路选用时延分集。MIMO-OFDM 装备简单、性 能优良，又没有反馈要求。MIMO-OFDM 是让第二副天线发出的信号比第一副天线发出的 信号延迟一段时间。发送端引用这样的时延，可使接收端通路响应得到频率选择性。如采用 适当的编码和穿插，接收端可以获得“空间-频率”分集增益，而不需预知通路情况。 （2）空间复用 为提高数据传输速率，可以采用空间复用技术。可能从两副基台天线发送两个各自编码的数 据流。这样，可以把一个传输速率相对较高的数据流分割为一组相对速率较低的数据流，分 别在不同的天线对不同的数据流独立地编码、调制和发送，同时使用相同的频率和时隙。每 副天线可以通过不同的信道滤波独立发送信号。接收机利用空间均衡器分离信号，然后解调、 译码和解复用，恢复出原始信号。 （3）接收分集和干扰消除 如果基台和用户终端一侧各为 3 副接收天线，可取得接收分集的效果。利用最大比值合并 （MRC），将多个接收机的信号合并，得到最大 SNR，可能有遏制自然干扰的好处。但是， 如有两个数据流互相干扰，或者从频率再利用的邻近地区传来干扰，MRC 就不能起遏制作 用。这时，利用最小的均方误差（MMSE），使每一有用信号与其估计值的均方误差最小， 从而使信号与干扰及噪声比最大。 （4）软译码 MRC 和 MMSE 算法生成软判决信号，供软解码器使用。软解码和信号与干扰噪声比（SINR） 加权组合结合使用，可能对频率选择性信道提供 3～4 dB 的性能增益。 （5）信道估计 信道估计的目的在于识别每组发送天线与接收天线之间的信道冲击响应。从每副天线发出的 训练子载波都是相互正交的，从而能够唯一地识别每副发送天线到接收天线的信道。训练子 载波在频率上的间隔要小于相干带宽，因此可以利用内插获得训练子载波之间的信道估计 值。根据信道的时延扩展，能够实现信道内插的最优化。下行链路中，在逐帧基础上向所有 用户广播发送专用信道标识时隙；在上行链路中，由于移动台业务的发出是以时隙方式进行 的，而且信道在时隙与时隙之间会发生变化，因此需要在每个时隙内包括训练和数据子载波。 （6）同步