【正文】 以重復(fù)使用頻率。顯然，此時(shí)采用部分頻率復(fù)用可以降低小區(qū)間的干擾，不過頻譜效率會(huì)有一定程度的降低。復(fù)用因子越大，表示復(fù)用距離越大。移動(dòng)臺(tái)和小區(qū)內(nèi)鄰近的天線建立的MIMO鏈路，由于基站不同天線的位置不同，它們距離移動(dòng)臺(tái)的距離不同，使得基站端的多個(gè)天線的信號(hào)到達(dá)移動(dòng)臺(tái)的延時(shí)也不同，因此帶來(lái)新的研究問題。這樣的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)不僅具備了傳統(tǒng)的分布式天線系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)，減少了路徑損耗，克服了陰影效應(yīng)，同時(shí)還通過MIMO技術(shù)顯著提高了信道容量?！　鹘y(tǒng)的分布式天線系統(tǒng)可以克服大尺度衰落和陰影衰落造成的信道路徑損耗，能夠在小區(qū)內(nèi)形成良好的系統(tǒng)覆蓋，解決小區(qū)內(nèi)的通信死角，提高通信服務(wù)質(zhì)量。應(yīng)用MIMO技術(shù)的無(wú)線寬帶移動(dòng)通信系統(tǒng)從基站端的多天線放置方法上可以分為兩大類：一類是多個(gè)基站天線集中排列形成天線陣列，放置于覆蓋小區(qū)，這一類可以稱為集中式MIMO；另一類是基站的多個(gè)天線分散放置在覆蓋小區(qū)，可以稱為分布式MIMO。原始數(shù)據(jù)流被多路分解為若干子流之后，每個(gè)子流被對(duì)應(yīng)的天線發(fā)送出去，并且這種對(duì)應(yīng)關(guān)系周期性改變，與DBLAST系統(tǒng)不同的是，在發(fā)送的初始階段并不是只有一根天線進(jìn)行發(fā)送，而是所有天線均進(jìn)行發(fā)送，使得單從一個(gè)發(fā)送時(shí)間間隔 來(lái)看，它的空時(shí)分布很像VBALST，只不過在不同的時(shí)間間隔中，子數(shù)據(jù)流與天線的對(duì)應(yīng)關(guān)系周期性改變?！　。▓D1）　　另外一種簡(jiǎn)化了的BLAST結(jié)構(gòu)同樣最先由貝爾實(shí)驗(yàn)室提出。其主要缺點(diǎn)是，由于符號(hào)在空間與時(shí)間上呈對(duì)角線形狀，使得一部分空時(shí)單元被浪費(fèi)，或者增加了傳輸數(shù)據(jù)的冗余。　　根據(jù)子數(shù)據(jù)流與天線之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，空間多路復(fù)用系統(tǒng)大致分為三種模式：DBLAST、VBLAST以及TBLAST。從本質(zhì)上來(lái)講，如果每對(duì)發(fā)送接收天線之間的衰落是獨(dú)立的，那么可以產(chǎn)生多個(gè)并行的子信道。廣義上來(lái)說，智能天線技術(shù)也可以算一種天線分集技術(shù)。如果各個(gè)天線之間的衰落是獨(dú)立的，可以獲得最大的分集增益為n，平均誤差概率可以減小到 ，單天線衰落信道的平均誤差概率為 。 MIMO 技術(shù)　　MIMO技術(shù)大致可以分為兩類：發(fā)射/接收分集和空間復(fù)用。對(duì)于發(fā)射天線數(shù)為N，接收天線數(shù)為M的多入多出（MIMO）系統(tǒng)，假定信道為獨(dú)立的瑞利衰落信道，并設(shè)N、M很大，則信道容量C近似為：C=[min(M,N)]Blog2(ρ/2)　　其中B為信號(hào)帶寬，ρ為接收端平均信噪比，min(M,N)為M，N的較小者。　　MIMO將多徑無(wú)線信道與發(fā)射、接收視為一個(gè)整體進(jìn)行優(yōu)化，從而實(shí)現(xiàn)高的通信容量和頻譜利用率?！　√貏e是，這N個(gè)子流同時(shí)發(fā)送到信道，各發(fā)射信號(hào)占用同一頻帶，因而并未增加帶寬。傳輸信息流s(k)經(jīng)過空時(shí)編碼形成N個(gè)信息子流ci(k)，I=1，……，N。該算法實(shí)際上是使用ZF算法加上干擾刪除技術(shù)得出的。實(shí)現(xiàn)空間復(fù)用增益的算法主要有貝爾實(shí)驗(yàn)室的BLAST算法、ZF算法、MMSE算法、ML算法。　　老接入點(diǎn)到老客戶端 只發(fā)送和接收一個(gè)空間流　　　　MIMO 接入點(diǎn)到 MIMO 客戶端 同時(shí)發(fā)送和接收多個(gè)空間流　　　　可以看出，此時(shí)的信道容量隨著天線數(shù)量的增大而線性增大。每份信號(hào)都是一個(gè)空間流。連接到老的 接入點(diǎn)的 站點(diǎn)能夠以更高的速度連接到更遠(yuǎn)的距離。通常用于 IEEE ，但也可以用于其他 技術(shù)。該技術(shù)最早是由Marconi于1908年提出的，它利用多天線來(lái)抑制信道衰落。自由度通常用于抽樣分布中。②we define the degrees of freedom of the channel to be the dimension of the received signal space.自由度(degree of freedom, df)在數(shù)學(xué)中能夠自由取值的變量個(gè)數(shù)，如有3個(gè)變量x、y、z，但x+y+z=18，因此其自由度等于2。這三種技術(shù)對(duì)空間信道的要求不同，因而其應(yīng)用的場(chǎng)景也有所不同。傳輸分集的主要原理是利用空間信道的弱相關(guān)性，結(jié)合時(shí)間/頻率上的選擇性，為信號(hào)的傳遞提供更多的副本，提高信號(hào)傳輸?shù)目煽啃?，從而改善接收信?hào)的信噪比。而對(duì)于時(shí)分雙工 (Time Division Duplex，TDD)系統(tǒng)，相當(dāng)于開環(huán)MIMO技術(shù)（OpenLoop MIMO），即用戶端發(fā)出導(dǎo)頻，基站接收機(jī)利用該導(dǎo)頻所攜帶的信息估計(jì)出H(ul) ，再由信道互易性（Channel Reciprocity）, 做BF所需的下行信道信息滿足H(dl)=H(ul)。對(duì)于點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的單用戶MIMO系統(tǒng)（Single User MIMO，SUMIMO），當(dāng)發(fā)射天線數(shù)大于接收天線數(shù)，或者接收端信噪比（Signal to Noise Ratio，SNR）較低時(shí)，系統(tǒng)將受益于CSIT (Channel Side Information at the Transmiter，CSIT)。SDMA是一種信道增容的方式，可以實(shí)現(xiàn)頻率的重復(fù)使用，充分利用頻率資源。②LTEBeamforming(波束成形)算法簡(jiǎn)介與傳統(tǒng)的TDMA、FDMA或CDMA方式相比，LTEA（LTEAdvanced）引入了第四維多址方式：空分多址（Spacial Division Multiple Access，SDMA）方式。簡(jiǎn)單的說，用于接收端的信號(hào)處理時(shí)，可以通過對(duì)多天線陣元接收到的各路信號(hào)進(jìn)行加權(quán)合并形成所需的理想信號(hào)，從天線的方向圖(pattern)或稱為波束的角度來(lái)看，這樣做等效于形成了規(guī)定指向上的波束，比如將全方向的接收方向圖形成了有零點(diǎn)、有最大指向的波束方向圖。而W的獲取，是通過信號(hào)接收端反饋的信息去得到的。預(yù)測(cè)編碼中典型的壓縮方法有脈沖編碼調(diào)制（PCM，Pulse Code Modulation）、差分脈沖編碼調(diào)制（DPCM，Differential Pulse Code Modulation）、自適應(yīng)差分脈沖編碼調(diào)制（ADPCM，Adaptive Differential Pulse Code Modulation）等，它們較適合于聲音、圖像數(shù)據(jù)的壓縮，因?yàn)檫@些數(shù)據(jù)由采樣得到，相鄰樣值之間的差相差不會(huì)很大，可以用較少位來(lái)表示。①預(yù)編碼技術(shù)就是在已知信道狀態(tài)信息的情況下，通過在發(fā)送端對(duì)發(fā)送的信號(hào)做一個(gè)預(yù)先的處理，以方便接收機(jī)進(jìn)行信號(hào)檢測(cè)。只要是反應(yīng)Channel的都叫信道狀態(tài)信息。我們通常說的信道狀態(tài)信息也屬于信道邊信息。嚴(yán)格意義上來(lái)說，我們講的信道狀態(tài)信息（CSI)只是信道邊信息的一個(gè)子部分。得克薩斯大學(xué)奧斯汀分校的Health教授對(duì)干擾對(duì)齊進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，干擾對(duì)齊能夠極大提高系統(tǒng)的頻譜利用率。例如，當(dāng)相互影響的用戶數(shù)為K時(shí)，每個(gè)用戶所能獲得的頻譜資源為單個(gè)用戶時(shí)的1/K。由于可以徹底消除干擾，能夠顯著提高系統(tǒng)容量，IA技術(shù)受到了廣泛的關(guān)注獲得預(yù)編碼矩陣的方法有兩種：直接法和迭代法，直接法需要理想的全局CSI，而迭代法則需要在收發(fā)雙方反復(fù)交替迭代。與忽略干擾、解碼/消除干擾以及正交接入（避免干擾）等現(xiàn)有處理干擾的方法不同，IA通過壓縮干擾所占的信號(hào)維度，使系統(tǒng)獲得最大自由度。其實(shí)，當(dāng)多用戶共享頻譜資源時(shí)，這種處理方法只能做到將頻譜資源在K個(gè)用戶之間進(jìn)行分配。 目前加州大學(xué)歐文分校的Jafar助理教授已經(jīng)從理論上證明，通過干擾對(duì)齊，在K個(gè)用戶的無(wú)線通信信道中，每個(gè)用戶最多能獲得相當(dāng)于只有一個(gè)用戶時(shí)，總頻譜資源的1/2,K個(gè)用戶能夠獲得的頻譜資源為只有一個(gè)用戶時(shí)的k/2倍。信道邊信息是一個(gè)很廣泛的概念，它包括信道的瞬時(shí)狀態(tài)信息，也包括信道的一些統(tǒng)計(jì)參數(shù)。我再舉個(gè)例子，rice衰落中有個(gè)參數(shù) k(直射路徑能量與非視距能量之比），如果接收機(jī)把這個(gè)因子反饋到發(fā)射端，那么這個(gè)參數(shù)也叫做信道的邊信息。 g7 信道狀態(tài)信息（CSI）是一種籠統(tǒng)的概念，它包括信道矩陣。當(dāng)前的信道矩陣H只能算是一種信道狀態(tài)信息，但是是最常用的。在同等精度要求的條件下，就可以用比較少的比特進(jìn)行編碼，達(dá)到壓縮數(shù)據(jù)的目的。如下式：r ＝ HWx+nr為接收信號(hào)，H為信道，n為噪聲，這里的矩陣W就是對(duì)信道H進(jìn)行預(yù)編碼處理。①BeamForming，一般翻譯為波束成形，源于自適應(yīng)天線的一個(gè)概念。在WCDMA中，也有學(xué)者進(jìn)行了研究，目前多討論反向鏈路的接收信號(hào)處理問題。SDMA是利用用戶空間位置的不同來(lái)區(qū)分不同用戶，即在相同時(shí)隙、相同頻率或相同地址碼的情況下，仍然可以根據(jù)信號(hào)不同的中間傳播路徑而區(qū)分。但理論研究證明，在發(fā)送端已經(jīng)獲取了CSI的情況下，通過聯(lián)合采用傳輸波束成形（Transmit Beamforming，TBF）與接收合并（Receive Combining，RC）技術(shù)，可以進(jìn)一步提升系統(tǒng)性能。至于基站端CSIT的獲取，對(duì)于頻分雙工 (Frequency Division Duplex，F(xiàn)DD)系統(tǒng)，相當(dāng)于閉環(huán)MIMO技術(shù)（ClosedL