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浅谈MIMO技术未来前景
作者：曹琳来源：《数字化用户》2013年第26期
【摘要】多输入多输出（MIMO）技术是在通信系统的收发端放置多根天线的一种通信技术，是近年来无线通信领域的一个新突破。MIMO技术能够在不增加系统的带宽和发射功率的前提下提高通信系统的容量、频带利用率以及改善系统的性能，从而成为新一代高数据率和多数据类型无线通信系统的关键技术。【关键词】MIMO；信道容量；多径效应过去的十几年中，MIMO技术已经取得相当大的进展，但是在实际系统中要达到MIMO理论上的容量增加仍然有许多技术难点。这些技术难点也是目前MIMO技术的研究热点，主要有以下五个方面。一、信道建模和信道容量MIMO技术研究必须考虑信道模型和信道容量。实现MIMO系统实际增益的关键在于建立更准确的信道模型，在对MIMO信道容量进行研究时，应该考虑多径，考虑衰落之间的相关性对信道容量的影响。二、MIMO系统的信号设计和信号处理MIMO信道的识别、对于已知信道应如何设计最佳发送信号设计出如何对应信号设计，这些都是实际可用的MIMO系统必须考虑的问题。使用最有的发送信号方案，可以大大简化对接收信号的处理。一旦发送方案确定，就可以确定各种接受端的结构，当前的研究热点是考虑信号处理结构在性能和处理复杂性两者之间折中。三、与传播相关的研究方向如何解决MIMO系统的多径效应是一个很重要的问题，现在常用的方法一是在接收端做均衡处理，二是与OFDM技术结合。美国Agere系统公司日前开发成功了最高传输速度为162Mbits的无线LAN（局域网）技术，这种技术是在收发两端使用阵列天线的多输入多输出（MIMO）和正交频分复用（OFDM）。该系统使用3对收发天线，每对收发天线可以实现54Mbits的传输速率。这是目前MIMOOFDM技术所表现的强大的应用潜力。世界各国和各大电信厂商目前都已经开展了新一代移动通信系统的研究，而且MIMO技术是具有极高频谱利用率的技术，在VBLAST算法下，理想情况下可以达到2040bitsHz，这是目前任何一种技术所达不到的。另外在各类无线通信系统中，ISI（符号间干扰）一直是影响通信质量的重要因素。OFDM技术能够有效对抗ISI，同时具有频谱利用率高、抗多径衰落性能好、成本
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偏低等优点，使得这两种技术特别是两者的结合有望成为过渡到4G的潜在技术。因此这两种技术已经成为目前4G研究的热点，是一个非常有前景的研究方向。四、MIMO在未来网络中的应用在未来r