２．发送分集和接收分集
空间分集技术可以分为接收分集和发射分集两类，通常可以认为ＳＩＭＯ系统是接收分集，ＭＩＳＯ系统是发射分集。无线信号在复杂的无线信道中传播产生Ｒａｙｌｅｉｇｈ衰落，在不同空间位置上其衰落特性不同。如果两个位置间距大于天线之间的相关距离（通常相隔十个信号波长以上），就认为两处的信号完全不相关，这样就可以实现信号空间分集接收。空间分集一般用两副或者多副大于相关距离的天线同时接收信号，然后在基带处理中将多路信号合并。在ＳＩＭＯ系统中的接收分集技术可以分成最大比率合并（ＭＲＣ）、等增益合并（ＥＧＣ）和选择分集合并（ＳＤＣ）三种类型。在最大比率合并的接收中，每一副天线的输出用一个复数加权，然后相加；等增益合并接收使各副天线的输出信号保持同相，然后相加。选择分集合并接收中，简单地选择众多信号中的一个质量最好的天线的信号，并使用该信号作为接收到的信号。由于最大比率合并之后信号的信噪比等于合并之前各支路的信噪比之和，因此是最佳的合并方式。
发射分集就是将分集的负担从终端转移到基站端，然而采用发射分集的主要问题是在发射端不知道衰落信道的信道状态信息（ＣＳＩ）。因此，必须采用信道编码以保证各信道具有良好的性能，具体是采用空时编码（参见文献［３？５］）。空时码（ＳＴＣ）是信道编码设计和多发射天线的结合，由ＡＴ＆Ｔ实验室的Ｔａｒｏｋｈ等人提出。空时码在将数据分成ｎ个数据子流在Ｎ副天线上同时发射时，建立了空间分离信号（空域）和时间分离信号（时域）之间的关系，而且在采用最大比率接收合并（ＭＲＲＣ）技术接收时，这些空时码方案可以获得相同的分集增益。除了分集增益以外，好的空时码还可以获得一定的编码增益。
基于分集发射的空时码可以分为空时格码（ＳＴＴＣ：Ｓｐａｃｅ－ＴｉｍｅＴｒｅｌｌｉｓＣｏｄｅ）和空时块码（ＳＴＢＣ：Ｓｐａｃｅ－ＴｉｍｅＢｌｏｃｋ Ｃｏｄｅ）。空时格码有较好的性能，但其译码复杂度与传输速率成指数关系，实现难度较大。Ｓ．Ｍ．Ａｌａｍｏｕｔｉ在文献３中论证了通过一定的信道编码可以将１×２的接收分集增益，转换成２×１的发射分集增益而不会损失分集增益，这可以认为是空时块码的原始模型。在这个基础上Ｔａｒｏｋｈ提出了空时块码，正交设计理论的空时块码性能稍逊于空时格码，但其译码复杂度很低，还可能得到最大的分集发射增益。经过空时编码的信号经过多条相关性较小的无线信道到达接收端，接收端通常需要知道各无线信道参数，即信道估计，可以使用基于导频训练序列进行信道估计，也可以使用盲估计。
二、MIMO技术的应用
目前，朗讯、松下、金桥和ＮＴＴＤｏＣｏＭｏ等公司都在积极倡导ＭＩＭＯ天线系统技术的应用。在３ＧＰＰ的高速下行分组接入方案（ＨＳＰＤＡ）中提出了使用ＭＩＭＯ天线系统，这种系统在发送和接收方都有多副天线，可以认为是双天线分集的进一步扩展。另外，在３ＧＰＰ的ＷＣＤＭＡ协议中，涉及到了六种分集发射方法：空时分集发射（ＳＴＴＤ：ＳｐａｃｅＴｉｍｅＴｒａｎｓｍｉｔ Ｄｉｖｅｒｓｉｔｙ）、时间切换分集发射（ＴＳＴＤ：Ｔｉｍｅ Ｓｗｉｔｃｈｅｄ Ｔｒａｎｓｍｉｔ Ｄｉｖｅｒｓｉｔｙ）、两种闭环分集发射模式、软切换中的宏分集，以及站点选择分集发射（ＳＳＤＴ：Ｓｉｔｅ Ｓｅｌｅｃｔｉｏｎ Ｄｉｖｅｒｓｉｔｙ Ｔｒａｎｓｍｉｔ）。宏分集是指在ＣＤＭＡ系统的软切换过程中，可以通过两个甚至三个基站同时向一个移动台发射同样的信号，这是宏分集发射；同样，接收时通过相邻的基站进行分集接收（多个基站接收），即进行宏分集接收。
ＭＩＭＯ技术已经广泛地应用在固定宽带无线接入领域中，采用ＭＩＭＯ的主要公司是ＩｏｓｐａｎＷｉｒｅｌｅｓｓ和ＲａｚｅＴｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ。Ｉｏｓｐａｎ Ｗｉｒｅｌｅｓｓ的ＡｉｒＢｕｒｓｔ系统是基于ＭＩＭＯ－ＯＦＤＭ的ＦＤＤ系统。Ｒａｚｅ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ的ＳｋｙＦｉｒｅ系统也具有ＭＩＭＯ接口，并且可以用波束成形控制器来升级。
三、MIMO技术的研究方向
过去的十几年中，ＭＩＭＯ技术已经取得相当大的进展，但是在实际的系统中要达到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，下面就对这些热点问题进行介绍。
