廣域無(wú)線網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商們正越來(lái)越多地涉足移動(dòng)寬帶接入和豐富多媒體業(yè)務(wù)，這些業(yè)務(wù)對(duì)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)提出了極大的挑戰(zhàn)，運(yùn)營(yíng)商需要對(duì)網(wǎng)絡(luò)容量、用戶數(shù)據(jù)速率、距離和覆蓋質(zhì)量做較大的改進(jìn)，而多輸入多輸出(MIMO)智能天線技術(shù)提供的潛在性能增益能夠有效地解決這些挑戰(zhàn)�！　�廣域無(wú)線網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商們正越來(lái)越多地采用移動(dòng)寬帶接入策略和豐富多媒體業(yè)務(wù)策略，這些策略對(duì)他們的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)提出了極大的挑戰(zhàn)。為了建立和維持贏利的商業(yè)模型，需要對(duì)網(wǎng)絡(luò)容量、用戶數(shù)據(jù)速率、距離和覆蓋質(zhì)量做較大的改進(jìn)。運(yùn)營(yíng)商對(duì)MIMO等智能天線技術(shù)提供的潛在性能增益的興趣越來(lái)越大，因?yàn)檫@些技術(shù)能夠滿足這些挑戰(zhàn)，從而帶來(lái)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展。在無(wú)線局域網(wǎng)(WLAN)領(lǐng)域已有實(shí)際應(yīng)用的MIMO以及近來(lái)客戶端設(shè)備技術(shù)的不斷進(jìn)步將促進(jìn)廣域網(wǎng)中MIMO應(yīng)用的普及。

　　促使MIMO在局域網(wǎng)領(lǐng)域取得成功的許多局域網(wǎng)固有特性與廣域網(wǎng)環(huán)境有著很大的區(qū)別，因此我們必須謹(jǐn)慎地對(duì)待這種在不同應(yīng)用中的轉(zhuǎn)變。在下面對(duì)廣域網(wǎng) MIMO應(yīng)用的簡(jiǎn)要說(shuō)明中，我們將重點(diǎn)突出干擾和有限散射特性，這二者是最重要的區(qū)別，也是實(shí)現(xiàn)中需要著重考慮的因素。對(duì)無(wú)線運(yùn)營(yíng)商來(lái)說(shuō)有個(gè)好消息，即在廣域網(wǎng)中確實(shí)可以實(shí)現(xiàn)MIMO的大部分理論增益，條件是采用具有網(wǎng)絡(luò)意識(shí)(network-aware)的解決方案，這樣的方案能夠減少多蜂窩環(huán)境中的干擾，并保持受限散射條件下的運(yùn)行穩(wěn)定性。另外值得注意的是，由于無(wú)需對(duì)現(xiàn)有無(wú)線協(xié)議作任何修改就能獲得這些性能增益，因此廣域網(wǎng)中的MIMO要比一般想象的更容易實(shí)現(xiàn)。 　　定義MIMO技術(shù)
　　由于用戶端設(shè)備對(duì)成本具有較大的敏感性，因此在目前商業(yè)廣域網(wǎng)中的智能天線配置只是在鏈路的基站側(cè)使用多幅天線，而客戶端設(shè)備只有一幅天線。隨著改善廣域網(wǎng)經(jīng)濟(jì)的壓力不斷增大，以及客戶端設(shè)備芯片集成度提高，以及對(duì)客戶端增加智能天線處理的邊緣成本的降低，運(yùn)營(yíng)商對(duì)在鏈路兩端都使用智能天線的解決方案興趣也越來(lái)越大。
　　兩端同時(shí)用多幅天線將可以采用許多新的傳輸技術(shù)，這些技術(shù)在僅單端使用多幅天線的系統(tǒng)中是不可行的，在大多數(shù)情況下應(yīng)用這些技術(shù)將提供更多的系統(tǒng)性能增益。
　　業(yè)界對(duì)智能天線的討論，包括對(duì)用于各種不同實(shí)現(xiàn)中的術(shù)語(yǔ)有完全不同的定義，因此有必要簡(jiǎn)要介紹分類適用方法。先來(lái)看最簡(jiǎn)單的例子，考慮在鏈路的每端都只有一幅天線的某個(gè)系統(tǒng)，雖然信號(hào)向所有方向(一般在120°扇區(qū)內(nèi))發(fā)送，但某個(gè)具體的無(wú)線信道可能只有兩條主導(dǎo)路徑，如圖1所示。本文所示例子是一個(gè)高位基站與一個(gè)路面的低位移動(dòng)手機(jī)(更廣泛地說(shuō)是“客戶設(shè)備”，因?yàn)橛锌赡苁且苿?dòng)計(jì)算平臺(tái))之間的通信，大部分接收信號(hào)來(lái)自于鄰近建筑物的反射。這是一個(gè)單輸入單輸出(SISO)的信道。[注：在無(wú)線通信領(lǐng)域中所說(shuō)的術(shù)語(yǔ)“輸入”和“輸出”是針對(duì)信道本身而言的，并非以信道兩端的設(shè)備為參考。

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圖1：在基站(BS)和客戶設(shè)備(CD)之間具有兩條主導(dǎo)傳播路徑的無(wú)線信道，如圖中箭頭所示，該信道疊加在基站標(biāo)稱的120°扇區(qū)傳送圖案上。

　　本文討論的是最簡(jiǎn)單的，也是目前最常見(jiàn)的智能天線。如果接收器有一幅以上的天線，那么它能智能地組合來(lái)自不同天線接收到的信號(hào)，并識(shí)別出信號(hào)確實(shí)是來(lái)自兩個(gè)主要方向。它具有這個(gè)功能的原因是因?yàn)閮蓷l路徑有不同的空間特性(spatial characteristic)或不同的空間特征 (spatial signature)。由于接收器能識(shí)別這兩種不同的空間特征，因此它能組合來(lái)自兩個(gè)天線的信號(hào)，并將二者累加起來(lái)形成更強(qiáng)的組合信號(hào)。這種方式被稱為單輸入[到信道1]多輸出[自信道1](或SIMO)方式，這就是有名的接收器分集方案。接收分集技術(shù)被廣泛用于2G和現(xiàn)在的3G蜂窩網(wǎng)絡(luò)的鏈路基站側(cè)。
　　反過(guò)來(lái)，如果發(fā)送器有多幅天線，而接收器只有一幅天線，信號(hào)將仍沿相同的路徑傳播，因?yàn)槲锢憝h(huán)境沒(méi)變(建筑物仍在那兒)。這種傳播方式稱為多輸入單輸出(MISO)方式。與SIMO相比，MISO的最大不同在于信號(hào)組合必須在發(fā)送端完成，而不是在接收端。通過(guò)仔細(xì)調(diào)整發(fā)送天線，兩條路徑能夠以與SIMO相同的方式完成疊加。這種方法被廣泛用于PHS和HC-SDMA(大容量空分多址)系統(tǒng)，這種系統(tǒng)的基站側(cè)有多幅用于接收(工作在SIMO模式)和發(fā)送(工作在MISO模式)的天線。