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MIMO技术在LTE中的应用研究 　　摘 要：目前，MIMO技术的研究已经从点对点的单用户扩展到点对多点的多用户MIMO技术，该技术的使用能极大提高系统吞吐量，使得误码率大大降低，在 LTE 通信系统有着更强大的技术运用潜力。 　　关键词： MIMO技术；LTE；应用；问题 　　在 LTE 通信系统中，为了提高系统容量和数据传输速率，LTE 通信系统运用了多输入多输出（MIMO）技术发展模式，该模式包括了传输分集、波束赋形以及空间复用。MIMO通信技术运用了空间之间的弱相关性来提高通信信道的容量和信息传输的可靠性，使得误码率大大降低。 　　1、LTE中的MIMO技术 　　2006 年初国家开始制定 MIMO 与 LTE 之间的协议，MIMO 通信技术从开始就发展成为LTE 中提升频谱传输效率的关键技术。 　　MIMO 通信系统和正交变频复用 （OFDM）这两项技术在时域、空域、码域和频域四个方面带来巨大的资源空间范围，并能在 4 个相关纬度之间进行灵活调度和自相适应。其在发端与末端均运用多天线单元模式、先进的信号处理与无线传输技术，进行无线信道的多途径传播，建立空间并行传输通道，开发技术空间资源，在不增加发射功率与带宽的前提下，提高无线通信的数据速率及质量，堪称为现代通信技术领域很重要的技术突破。 　　2、MIMO技术在LTE中的应用 　　2.1MIMO技术的应用优势 　　LTE 通信系统采用多天线 MIMO 技术模式，LTE系统最基本的天线配置为上行 1*2 （Single Transmitter Double Receivers）和下行 2*2 （DoubleTransmitters Double Receivers）。LTE通信天线最高配置为 4*4 （QuadruplexTransmitters Quadruplex Receivers）。3GPP LTE通信技术的改进目标为更短的时延、更低的成本、更高的系统容量、改进的覆盖范围及更高的传输数据速率。主要性能目标为：信息系统支持 100km 半径的小区半径；小区信息容量进一步提高，其边缘用户的通信性能得到的改善；在 20MHz 频谱带宽能够提供上行 50Mbit/s和下行 100Mbit/s的峰值速率强度；小区边缘比特率得以提高，在保持基站位置相对不变的情况下提高小区边缘比特率；提高频谱效率，其系统支持下行链路 5（bit/s）/Hz，是 R6 HSUPA（High SpeedUplink Packet Access，高速上行分组接入）3 至 4 倍。上行链路 2.5（bit/s）/Hz（2至 3 倍于 R6 HSDPA），该系统在整体架构上会基于分组频谱交换，以分组域业务为发展目标。 　　空间复用技术是在频域和时域之外慢慢发展起来的，寻找另一种维度（空域维度）实现突破，系统发射端将不同的数据流信息传输分配到多个独立的空间信道上进行传输，这些通信信息在接收端运用空域维度来进行区分，这种通信接收技术运用了空间弱相关性。该种信息技术在新到条件比较好的情况下，也就是小区信噪比比较高的前提下能够大幅度的提高信道容量传输数据的峰值速率，MIMO技术在此基础上不断实现突破。 　　首先，MIMO无线通信技术的优势已非平常智能天线所能比拟。智能天线运用加权算法驱动波束为导向，将能量聚集到期望方向来提高信噪比，抑制多径传播，而不是加以利用。对于MIMO通信系统技术，若该系统M副接收天线与N副发射天线发展而成的无线链路M×N信道矩阵模式元素完全独立，该系统容量随着最小智能天线数目线性增长，而不是运用智能天线下的对数增长模式。如果天线的成本和空间与射频通道不受限制的话，MIMO通信系统就能够提供无限大的技术容量，这是时间维度和空间维度充分结合的成果，也就是采用空时编码并利用矩阵信道而不是智能天线系统中的向量信道传输数据。 　　此外，MIMO通信技术运用了无线信道多径传播的固有性质：假如在发送与接收两个端口采用多天线系统模式，只要各天线单元的间距够大，无线信道的散射传播途径分量足够丰富的话，各对发-收天线单元之间的多径衰落就会趋于独立，各对等效发-收天线之间无线传输信道技术趋于独立形式，这些同时间、同信道、同频率特征码相互之间的子信道就会趋于正交。具有M副接收天线与N副发射天线的M×NMIMO系统模式，其系统发展模式日益成熟。 　　最后，该系统发射数据流S发展为N路子数据流，在信息调制与射频前端对数据处理后以对等的频率分别运用N副天线发射出去。通过无线信道的散射传播途径，并行子数据流从不同传播路径到达无线接收机，由M副天线无线接收，接收机运用先进通信信号处理技术对各种接收信号进行数据处理，这种恢复原始数据流MIMO传输技术模式被称为多输出多输入技术，其通信原理