高峰值速率带来飞一般的享受——LTE空口速率提升技术之二MIMO - MSCBSC 移动通信论坛

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高峰值速率带来飞一般的享受——LTE空口速率提升技术之二MIMO

sunliyong

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发表于 2014-12-24 15:13:06 只看楼主

为进一步提高频谱效率，MIMO(多输入/多输出)技术也成为LTE的必选技术。MIMO技术利用多天线系统的空间信道特性，能同时传输多个数据流，能在不增加带宽的情况下成倍地提高通信系统的容量和频谱利用率。MIMO技术是无线移动通信领域智能天线技术的重大突破。
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MxN的MIMO系统
MIMO系统在发射端和接收端均采用多天线(或阵列天线)和多通道，MIMO的多入多出是针对多径无线信道来说的。N个子流由N个天线发射出去，经空间信道后由M个接收天线接收。多天线接收机利用先进的空时编码处理能够分开并解码这些数据子流，从而实现最佳的处理。这N个子流同时发送到信道，各发射信号占用同一频带，因而并未增加带宽。若各发射接收天线间的通道响应独立，则多入多出系统可以创造多个并行空间信道。通过这些并行空间信道独立地传输信息，数据率必然可以提高。MIMO将多径无线信道与发射、接收视为一个整体进行优化，从而实现高的通信容量和频谱利用率。这是一种近于最优的空域时域联合的分集和干扰对消处理。
系统容量是表征通信系统的最重要标志之一，表示了通信系统最大传输率。对于发射天线数为N，接收天线数为M的多入多出（MIMO）系统，假定信道为独立的瑞利衰落信道，并设N、M很大，则信道容量C近似为：C=[min(M,N)]Blog2(ρ/2)
其中B为信号带宽，ρ为接收端平均信噪比，min(M,N)为M，N的较小者。上式表明，功率和带宽固定时，多入多出系统的最大容量或容量上限随最小天线数的增加而线性增加。而在同样条件下，在接收端或发射端采用多天线或天线阵列的普通智能天线系统，其容量仅随天线数的对数增加而增加。相对而言，多入多出对于提高无线通信系统的容量具有极大的潜力。信道容量随着天线数量的增大而线性增大。也就是说可以利用MIMO信道成倍地提高无线信道容量，在不增加带宽和天线发送功率的情况下，频谱利用率可以成倍地提高。利用MIMO技术可以提高信道的容量，同时也可以提高信道的可靠性，降低误码率，所以LTE 非常niubility吧。
LTE系统将设计可以适应宏小区、微小区、热点等各种环境的MIMO 技术。基本的MIMO 包括空间复用、空间多址、预编码、自适应波束形成、智能天线以及开环分集(主要用于控制信令的传输，包括空时块码和循环位移分集等)。上行采用一种特殊的被称为虚拟(Virtual)MIMO的技术，此项技术可以动态地将用户终端配成一对。两个UE各有一个发射天线，并共享相同的时—频域资源，进行虚拟的MIMO发送，从而提高上行系统的容量。又是LTE的MIMO另一个很niubility的方面吧。

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在LTE系统中MIMO技术分为发射分集技术和空间复用技术。当UE高速移动时无法获得信道质量信息利用发射分集技术能够获得链路性能。发射分集对于那些对延迟敏感的服务也是很有帮助的。然而发射分集无法提高峰值速率，因为发射分集只能传输单个码流。通过利用MIMO空间复用技术在eNB和UE之间传输多个数据流，eNB的多个发送天线和UE端的多个接收天线能够获得更高的峰值速率，因此通过利用更大的传输带宽和更高阶的调制方式。LTE系统利用MIMO空间复用技术可以获得更高的峰值速率。因为UE在良好的信道条件下能够从多个数据流获得增益，故MIMO空间复用技术能够提高小区容量和吞吐量。同样的通过对多个发送天线的信号进行预编码，系统中条件不好的UE也可以获得波束赋形增益。
Niubility的MIMO技术让LTE再次带我领略了飞一般的速率享受吧！

[ 本帖最后由 sunliyong 于 2014-12-24 16:40 编辑 ]

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haiying 威望 +20 个
· 再赞！详细.. 发表与：2014-12-24 15:57:40

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发表于 2014-12-24 16:43:03 只看楼主

不错，很好的文章，有助于学习

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发表于 2014-12-24 19:50:41

多谢分享，学习了

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