移动通信系统中的MIMO技术分析

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移动通信系统中的MIMO技术分析

作者：马淑娟蒋青

来源：《数字技术与应用》2013年第03期

摘要：随着无线移动通信系统的飞速发展，需要更好的服务质量和更高的数据传输速率，所以使得对系统容量的需求日益增长。新型无线宽带移动通信系统中的关键技术-多输入多输出（Multiple Input Multiple Output， MIMO）技术可以极大地提高系统容量，同时还可以提供阵列、分集、复用等增益[1]。文章从技术的发展，原理，系统结构，主要技术，应用以及标

准化进展几方面详细探讨MIMO无线通信技术，为以后深入认识和研究MIMO技术奠定基础。

关键词：移动通信系统 MIMO技术发展应用

中图分类号：TN929.5 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2013）03-0046-02

1 引言

随着无线通信的迅速发展，如何利用有限的频谱资源提供高速率、高质量的移动通信服务已成为关注的重点。常规的单天线收发通信系统已经无法解决新一代无线通信系统的大容量、高可靠性的需求问题，面临着严峻挑战。结合空时处理技术的多输入多输出（MIMO）技术，能成倍的提升系统容量和可靠性无需增加系统带宽[1]。

2 MIMO技术概念

MIMO允许多个天线同时发送和接收多个空间流，并能够区分发往或来自不同空间方位的信号。MIMO技术实质上是为系统提供空间复用增益和空间分集增益，目前针对MIMO信道所进行的研究也主要围绕这两个方面。

2.1 MIMO技术的发展

MIMO无线通信技术是天线分集与空时处理技术相结合的产物，它源于天线分集与智能天线技术，具有二者的优越性，属于广义的智能天线的范畴。

MIMO的早期概念在70年代就被提出了；1985年，贝尔实验室的Jack Salz和Jack Winters发表了波束成型（beamforming）论文；1993年，Thomas Kailath和Arogyaswami Paulraj提出了利用MIMO的空分复用（Spatial multiplexing）概念；1996年， Gerard J. Foschini提出了贝尔实验室分层空时（BLAST ： Bell laboratories layered space-time）技术；1998年，贝尔实验室演示了第一台空分复用实验室原型机；2001年后，多家公司开发出了基于MIMO技术的WiFi或WiMAX商用系统；至今，所有第四代移动通信（4G）候选标准（例如LTE-A，WiMAX等）都将采用MIMO技术。