MIMO天線

圖1 所示為mimo系統的原理圖。傳輸信息流s（k）經過空時編碼形成n個信息子流ci（k），i =1 ,…， n 。這n子流由n個天線發射出去，經空間通道後由m個接收天線接收。多天線接收機利用先進的空時編碼處理能夠分開並解碼這些數據子流，從而實現最佳的處理。特別是，這n個子流同時發送到通道，各發射信號佔用同一頻帶，因而並未增加帶寬。若各發射接收天線間的通道響應獨立，則多入多出系統可以創造多個并行空間通道。通過這些并行空間通道獨立地傳輸信息，數據率必然可以提高。 mimo 將多徑無線通道與發射、接收視為一個整體進行優化，從而實現高的通信容量和頻譜利用率。這是一種近於最優的空域時域聯合的分集和干擾對消處理。

1、3g中的mimo 應用 目前，對mimo 技術的研究工作己經進入了一個相對成熟的階段。但至今為止，mimo 在蜂窩系統中還很少商業實現。除了多入單出的純發分集方案，目前3g（3 generation ,第三代）還沒有採用任何的mimo 方案。影響mimo 系統大規模商業化的兩個主要因素：一是天線問題。在mimo 的系統設計中，天線的數目和間距是很重要的系統參數。對於終端而言1/ 2 波長間距足夠保證非相關衰落，最大可能是使用兩根天線，而對於手機而言，安裝兩根天線可能是個問題。這是因為目前手機設計的趨勢是把天線放入蓋子里以改進外表的吸引力，這就使得間隔的要求近乎苛刻。二是接收機複雜度的問題。首先，接收機中對mimo 通道的估計使得複雜度增加。另外，複雜度還來自特別的rf（radio frequency ,射頻） 、硬體和接收機高級分離演演算法。系統與現有的非mimo 網路兼容問題、itu （ international telecommunication union ,國際電信聯盟）還沒有統一的mimo 通道模型問題、考慮發射機的通道狀態信息csi （channel status information）問題等等，也是需要考慮的。 2、mimo 技術的其它應用 mimo 技術己經廣泛地應用在固定寬頻無線接入領域中，採用mimo 的主要公司是iospan wire2less 和raze technologies。iospan wireless 的airburst 系統是基於mimo 一ofdm 正交頻分復用的fdd（頻分雙工）系統。raze technologies 的skyfir 系統也具有mimo 介面，並且可以用波束成形控制器來升級。

儘管還有許多問題有待解決，如blast 系統中多用戶情況時的干擾、實現手機終端的多天線、降低接收機複雜度等等，但在頻帶資源有限而高速數據需求無限增長的現實下，利用增加發射天線來增加空間自由度、改善系統性能、提高頻帶利用率已經成為無線通信領域中的一個研究方向。mimo 技術以其特有的優點，將成為未來移動通信中的關鍵技術之一，將對無線通信系統的發展產生深遠的影響。