1,马可尼最早于1908年提出了MIMO技术的概念,MIMO技术主要是利用它的发射端和接收端的多个天线可以自行独立的传输和接收信号,在接受端将分离的信号合并,恢复成原信息[6]。
最早在20世纪70年代有人开始提出将MIMO技术应用于通信系统中的想法,但是MIMO技术真正应用到无线通信传输技术中,是由20世纪90年代由AT & T (American Telephone & Telegraph Company,美国电话电报公司) Bell实验室学者完成的[7]。1995年Teledan研究了在信道衰落情况下的MIMO容量的数值。1996年Foshin提出新的MIMO处理算法———D- BLAST (Diagonal - BLAST, 对角BLAST) 算法,1998年Tarokh等人讨论了关于MIMO技术的空时码。84516
1998年Wolinansky等采用V - BLAST(Vertical -BLAST,垂直BLAST)算法建立了一个MIMO实验系统,在室内试验中达到了20 bps/Hz以上的频谱利用率,这在普通系统中是极难实现的[8]。通过理论研究发现,利用BLAST技术可以有效的提高系统的频谱效率,并且与天线的数目成线性关系。这意味着如果增加天线的数目,就可以不断增加系统的容量。可以发现BLAST技术在提高系统容量方面具有很大的前景。BLAST技术也因此荣获2002年的美国爱迪生发明奖[9]。BLAST技术的实验结果极大的推动了MIMO技术的快速发展,引发了人们的研究热情。论文网
多输入多输出(MIMO)技术是指在发射端和接收端分别使用多个发射天线和接收天线,信号通过发射端的和接收端的多个天线传送和接收,从而改善每个用户得到的服务质量(误比特率或数据速率)[9]。
2, MIMO技术的研究现状
大规模MIMO技术是近三年来才得到飞速发展的一项新技术,它通过大量增加通信的天线数量,采用时分双工的通信模式,使系统的频谱利用效率达到空前的高度[9]。
因为MIMO技术能够高效的提高系统的信道容量和频谱利用率,推动无线通信系统的发展,引起了人们的广泛关注。当前,各国的专家学者对MIMO技术的理论、性能以及算法等方面都进行了广泛性的研究。又因为无线通信系统的MIMO信道是一个变化的不平稳的多输入多输出系统,所以仍然有很多问题需要研究,包括MIMO信道的算法研究、无线信道的建模、MIMO测试平台的搭建以及天线设计等等。
在理论研究上已经证明MIMO技术在系统容量和系统可靠性两方面具有很大的价值,然而在现实的MIMO系统传输过程中,信号传输的实际增益效果还与误码率和复杂度相关联。需要对MIMO的算法进行开发,选择合适的传输方案,最大化的获得分集增益和复用增益。MIMO的算发研究这要可以分为两类。第一类是数据率最大化方案,也就是复用方案,经典的复用方案有BLAST结构,主要通过空间复用的技术来扩大的信道的频谱利用率。第二类是分集最大化方案,也就是空时编码(STC)方案,经典的协作方案有Alamouti发射分集,利用空时编码的技术,增加信道的空时冗余信息,保证信道传输的稳定性[10]。
总而言之,MIMO无线技术的迅猛发展已经不仅仅停留在理论阶段,开始在实际使用中尝试。尽管MIMO技术有无限美好的未来,但是在当前仍然有很多工作需要我们去完成,例如,MIMO的算法研究、多天线设计、MIMO信道模型建立、仿真平台的搭建等等。
MIMO技术发展研究现状:http://www.youerw.com/yanjiu/lunwen_100346.html