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基于0FDM和MIM0的HSOPA技術(shù)( 三 )

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MIMO信號可以通過兩種不同的方式來改善無線通信：一種是分集（Diversity）機(jī)制，而另一種就是空間復(fù)用（SpatialMultiplexing）機(jī)制 。分集機(jī)制通過利用發(fā)射天線和接收天線之間多條通路來改善通信系統(tǒng)的魯棒性（Robustness），從而改善系統(tǒng)的誤碼率（BER，BitErrorRate） 。分集也可以通過多個(gè)發(fā)射天線來獲得，但是此時(shí)必須考慮多個(gè)發(fā)射天線之間的干擾，這就是空時(shí)編碼（STC，Space-Time Coding）所要研究的內(nèi)容 。我們把BER對信噪比（SNR，Signal to Noise Ratio）的斜率稱為分集階數(shù)（Diversity Order） 。對于一個(gè)具有Mr根接收天線和Mt根發(fā)送天線的MIMO系統(tǒng)，通過空時(shí)編碼可以達(dá)到的分集階數(shù)為MtMr 。
另一種技術(shù)是空間復(fù)用機(jī)制，在充分散射的MIMO環(huán)境中，接收天線可以識別出同時(shí)從多個(gè)發(fā)射天線發(fā)射出來的信號 。也就是說，系統(tǒng)可以等價(jià)為一個(gè)并行獨(dú)立的數(shù)據(jù)流，其容量是單天線系統(tǒng)的min（Mr，Mt）倍 。而我們知道對于功率，容量與之僅成對數(shù)關(guān)系 。所以對于MIMO系統(tǒng)，其容量增益來自多個(gè)并行的空間信道，因此我們稱之為空間復(fù)用 。該機(jī)制的一個(gè)聞名實(shí)例就是BLAST（BellLabsSpaceTime）系統(tǒng) 。
在目前實(shí)際的無線應(yīng)用中，IEEE802.11n中采用了MIMO技術(shù)，所以其傳送的數(shù)據(jù)比特速率是IEEE802.11g的兩倍 。
MIMO實(shí)現(xiàn)空間分集是比較簡單的，通過簡單的空時(shí)分組編碼就可以實(shí)現(xiàn)，例如alamouti碼，在該系統(tǒng)中發(fā)送天線是兩根，發(fā)送的符號每兩個(gè)分成一組，表示為x1和x2 。對于第一根天線其發(fā)送的序列是x1和-x2*，同時(shí)第二根天線發(fā)送的序列是x2和x1* 。這兩根天線所發(fā)送的信號序列是正交的，其系統(tǒng)框圖如圖2所示 。
圖2 Alamouti編碼調(diào)制框圖
MIMO系統(tǒng)和OFDM系統(tǒng)的結(jié)合將減小空時(shí)處理的復(fù)雜度 。例如，對于一個(gè)2×2（兩根發(fā)射天線，兩根接收天線）的MIMO系統(tǒng)而言，在一個(gè)5MHz的信道上，OFDM的處理復(fù)雜度將比傳統(tǒng)的CDMA系統(tǒng)低12倍 。
4、HSOPA的頻譜規(guī)劃

;HSOPA的頻譜可以跟現(xiàn)有的3G系統(tǒng)共載頻，也將引入新的頻段，比如在歐洲2.6GHz的頻譜已經(jīng)分配給了IMT-2000（InternationalMobileTelecommunication-2000）技術(shù)，并且在2008年后便可以使用 。一般在建設(shè)的初期，由于用戶數(shù)量和負(fù)荷都比較少，此時(shí)一般考慮將HSOPA和現(xiàn)有的3G系統(tǒng)共載頻，這樣可以重復(fù)利用饋線和天線，節(jié)省成本 。隨著用戶數(shù)量的不斷發(fā)展，HSOPA會(huì)對其它3G業(yè)務(wù)產(chǎn)生較大的干擾，所以，此時(shí)建議HSOPA使用單獨(dú)的載頻 。
5、結(jié)束語
將OFDM和MIMO兩種要害技術(shù)引入HSOPA中，大大增強(qiáng)了其訪問因特網(wǎng)的能力：可以提供更高的數(shù)據(jù)速率；可以提供更強(qiáng)的QoS保證；可以承載更多的用戶數(shù)目：大大降低了每兆字節(jié)的傳輸成本，提高了運(yùn)營商的商業(yè)競爭力 。(寧一編輯)
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