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WiMAX技术的多天线技术
http://www.cww.net.cn   2010年8月10日 09:26    通信世界网    
作 者:中兴通讯

BLAST结构最大程度上发掘了频谱效率,但是一般需要接收天线数目大于或等于传输天线数目,而这一点在下行链路难以实现;另外因为使用不同的链路传输独立的信号,那么如果一条链路被损坏,那么将面对不可挽回的错误。

2.2.3 分集与复用相结合

空时发射分集能获得额外的分集增益和编码增益,但不能提高数据速率;空间复用虽然能最大化MIMO系统的平均发射速率,但只能获得有限的分集增益。将空时发射分集和空间复用相结合的方案既能提供分集增益又可以提高系统容量,从而得到高频谱效率和传输质量的良好折衷,但是处理起来比单独使用分集或复用要复杂一些。

2.2.4 智能MIMO

移动WiMAX还支持各种MIMO模式之间的自适应MIMO转换(AMS),这也叫做智能MIMO。如图1所示。智能MIMO根据信道条件,选择合适的MIMO模式,在不降低覆盖范围的情况下提高频谱利用率。采用智能MIMO方式,可以克服不同场景带来的不确定性,使MIMO技术具有更广泛的应用场景。如对于同网络下的不同终端,其天线数目可能是不同的,因而若在同一小区采用相同的MIMO传输方法,难以达到优化设计目标。此外,用户经历的衰落也是不一样的,自适应选择不同MIMO技术以适应信道变化,可以优化系统性能。为支持自适应MIMO模式选择,发射端需要得到更多的包括信道或权重的反馈信息。

对于未来移动通信系统而言,如何能够在非视距和恶劣信道下保证高服务质量(QoS)是一个关键问题,也是移动通信领域的研究重点。对于单输入单输出(SISO)系统,如果要满足上述要求就需要较多的频谱资源和复杂的编码调制技术,而频谱资源的有限和移动终端的特性都制约着SISO系统的发展,所以MIMO是未来移动通信的关键技术。MIMO技术主要有两种表现形式,即空间复用和空时编码。这两种形式在WiMAX中都得到了应用。WiMAX还给出了同时使用空间复用和空时编码的形式,支持MIMO是协议中的一种可选方案。

2.3 AAS和MIMO的比较

AAS和MIMO都是802.16协议中提到的WiMAX的多天线技术,但其工作原理和应用场景却不尽相同,下面对这两种技术加以比较。

(1)系统容量

AAS和MIMO都是利用多天线来增强传输信号,获得相比于单天线而言额外的系统容量。AAS产生单个的能量非常集中的波束,从理论上讲,系统的容量随波束强度呈对数增长关系。在WiMAX系统中,对基本的SISO配置,基站的吞吐量为25 Mb/s,4阵元AAS相比SISO能提高吞吐量50%而达到33 Mb/s,8阵元AAS吞吐量能达到38 Mb/s,而MIMO系统的容量随天线数目线性增长,2×2 MIMO系统的容量是SISO系统的2倍,4×4 MIMO系统的容量是2×2系统的2倍。因此MIMO比AAS能获得更大的系统容量。

(2)移动性

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