MIMO技術(shù)在3G演進中的應(yīng)用進展
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空時分組編碼可以實現(xiàn)發(fā)射天線數(shù)確定的完全分集，并允許使用基于對接收信號進行線性處理的非常簡單的最大似然譯碼算法。但空時分組編碼只能獲得分集增益而無編碼增益。
3.空時網(wǎng)格碼
空時網(wǎng)格碼是ATT公司研究院的Tarokh在空時延遲分集和格狀碼的基礎(chǔ)上提出的，它利用了傳輸分集和信道編碼技術(shù)，具有很高的分集增益和編碼增益，能夠有效地抵抗衰落、抑制干擾和噪聲，在各種信道環(huán)境下都能獲得較好的性能。
該編碼方法在給定分集好處的情況下，可以通過增加格狀圖的方法來提高編碼增益，但同時狀態(tài)數(shù)的增加必然導(dǎo)致編、譯碼復(fù)雜度的提高。因此，實際應(yīng)用中，要在分集增益和編碼增益之間進行折衷。
4.空頻分組編碼
空頻分組編碼是在空域和頻域兩維方向上進行編碼的一種聯(lián)合編碼技術(shù)，空頻分組編碼設(shè)計的碼子也要求滿足正交性，因此空頻分組編碼的碼形式與空時分組編碼類似。
二、MIMO-OFDM系統(tǒng)
MIMO系統(tǒng)在一定程度上可以利用傳播
中的多徑分量，也就是說窄帶MIMO系統(tǒng)可以有效對抗多徑衰落，但是對于寬帶系統(tǒng)中突出的頻率選擇性深衰落，以往的基于窄帶技術(shù)的MIMO系統(tǒng)依然無能為力。而正交頻分復(fù)用(OFDM)將高速的數(shù)據(jù)流通過串/并變換，分配到傳輸速率相對較低的若干個子信道中進行傳輸。由于每個子信道中的符號周期會相對增加，因此可以減輕由無線信道的多徑時延擴展所產(chǎn)生的時間彌散性對系統(tǒng)造成的影響，抗多徑干擾與頻率選擇性衰落能力強。
把MIMO技術(shù)和OFDM技術(shù)結(jié)合起來，構(gòu)成MIMO-OFDM系統(tǒng)，可以大大提高無線傳輸?shù)挠行院涂煽啃浴８鶕?jù)不同的空時編碼形式，可分別構(gòu)成STBC-OFDM、LSTC-OFDM、SFBC-OFDM系統(tǒng)等。圖4為兩個發(fā)射天線、兩個接收天線時，STBC-OFDM的系統(tǒng)原理框圖。
圖5是在WCDMA多徑信道類型4(多徑數(shù)為4，速度為250km/h)中的STBC-OFDM系統(tǒng)性能仿真結(jié)果，仿真實驗中OFDMIFFT/FFT規(guī)模為2048，未考慮信道編碼增益。
三、MIMO技術(shù)在3G中的應(yīng)用研究
在3GPPLTE演進中，為支持更高的傳輸速率，在系統(tǒng)設(shè)計中會采用MIMO技術(shù)。究竟采用哪一種MIMO技術(shù)目前還沒有確定，空間復(fù)用 (SM)、預(yù)編碼(Pre-coding)、發(fā)射分集(TD)等都在考慮范圍之內(nèi)。另外，MIMO技術(shù)的應(yīng)用也會在上下行信道之間、控制信道與業(yè)務(wù)信道之間、廣播多播業(yè)務(wù)與單播業(yè)務(wù)之間存在差異。目前，已經(jīng)確定的下行傳輸天線個數(shù)為1、2、4等三種配置。
3GPP2在AIE演進中也考慮了各種可能的MIMO技術(shù)，如空間復(fù)用(SM)、預(yù)編碼(Pre-coding)等?？紤]到如果讓UE反饋每個天線信道系數(shù)需要極大的信令開銷，3GPP2決定在應(yīng)用MIMO技術(shù)時，把所有可能的MIMO信道情況對應(yīng)的系數(shù)預(yù)先設(shè)計成碼書(Codebook)的格式。碼書是預(yù)先定義的，由所有可能反映信道特征的系數(shù)矩陣構(gòu)成。這樣，UE在估計MIMO信道系數(shù)后，只需要反饋對應(yīng)的矩陣及列的標號，這種方法減輕了信令開銷，但相應(yīng)降低了信道系數(shù)的估計精度。
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