被無(wú)線(xiàn)通信如此看好，MIMO技術(shù)卻有著(zhù)致命弱點(diǎn)

為了提高系統容量，下一代的無(wú)線(xiàn)寬帶移動(dòng)通信系統將會(huì )采用MIMO技術(shù)，即在基站端放置多個(gè)天線(xiàn)，在移動(dòng)臺也放置多個(gè)天線(xiàn)，基站和移動(dòng)臺之間形成MIMO通信鏈路。應用MIMO技術(shù)的無(wú)線(xiàn)寬帶移動(dòng)通信系統從基站端的多天線(xiàn)放置方法上可以分為兩大類(lèi)：一類(lèi)是多個(gè)基站天線(xiàn)集中排列形成天線(xiàn)陣列，放置于覆蓋小區，這一類(lèi)可以稱(chēng)為集中式MI-MO；另一類(lèi)是基站的多個(gè)天線(xiàn)分散放置在覆蓋小區，可以稱(chēng)為分布式MIMO。

MIMO技術(shù)可以比較簡(jiǎn)單地直接應用于傳統蜂窩移動(dòng)通信系統，將基站的單天線(xiàn)換為多個(gè)天線(xiàn)構成的天線(xiàn)陣列?；就ㄟ^(guò)天線(xiàn)陣列與小區內的具有多個(gè)天線(xiàn)的移動(dòng)臺進(jìn)行MIMO通信。從系統結構的角度看，這樣的MIMO系統與傳統的單入單出(SISO)蜂窩通信系統相比并沒(méi)有根本的區別。

傳統的分布式天線(xiàn)系統可以克服大尺度衰落和陰影衰落造成的信道路徑損耗，能夠在小區內形成良好的系統覆蓋，解決小區內的通信死角，提高通信服務(wù)質(zhì)量。最近在MIMO技術(shù)的研究中發(fā)現，傳統的分布式天線(xiàn)系統與MIMO技術(shù)相結合可以提高系統容量，這種新的分布式MIMO系統結構———分布式無(wú)線(xiàn)通信系統(DWCS)[8]成為MIMO技術(shù)的重要研究熱點(diǎn)。

在采用分布式MIMO的DWCS系統中，分散在小區內的多個(gè)天線(xiàn)通過(guò)光纖和基站處理器相連接。具有多天線(xiàn)的移動(dòng)臺和分散在附近的基站天線(xiàn)進(jìn)行通信，與基站建立了MIMO通信鏈路。這樣的系統結構不僅具備了傳統的分布式天線(xiàn)系統的優(yōu)勢，減少了路徑損耗，克服了陰影效應，同時(shí)還通過(guò)MIMO技術(shù)顯著(zhù)提高了信道容量。與集中式MIMO相比，DWCS的基站天線(xiàn)之間距離較遠，不同天線(xiàn)與移動(dòng)臺之間形成的信道衰落可以看作完全不相關(guān)，信道容量更大?？傮w上說(shuō)，分布式MIMO系統的信道容量更大，系統功耗更小，系統覆蓋性能更好，系統具有更好的擴展性和靈活性。

分布式MIMO的DWCS系統也帶來(lái)了一些新問(wèn)題。移動(dòng)臺和小區內鄰近的天線(xiàn)建立的MIMO鏈路，由于基站不同天線(xiàn)的位置不同，它們距離移動(dòng)臺的距離不同，使得基站端的多個(gè)天線(xiàn)的信號到達移動(dòng)臺的延時(shí)也不同，因此帶來(lái)新的研究問(wèn)題。目前在這方面研究較多的是進(jìn)行容量分析。除此之外的研究?jì)热葸€包括：具體的同步技術(shù)、信道估計、天線(xiàn)選擇、發(fā)射方案、信號檢測技術(shù)等，這些問(wèn)題有待深入研究。

MIMO技術(shù)已經(jīng)成為無(wú)線(xiàn)通信領(lǐng)域的關(guān)鍵技術(shù)之一，通過(guò)近幾年的持續發(fā)展，MIMO技術(shù)將越來(lái)越多地應用于各種無(wú)線(xiàn)通信系統。在無(wú)線(xiàn)寬帶移動(dòng)通信系統方面，第3代移動(dòng)通信合作計劃(3GPP)已經(jīng)在標準中加入了MIMO技術(shù)相關(guān)的內容，B3G和4G的系統中也將應用MIMO技術(shù)。在無(wú)線(xiàn)寬帶接入系統中，正在制訂中的802.16e、802.11n和802.20等標準也采用了MIMO技術(shù)。在其他無(wú)線(xiàn)通信系統研究中，如超寬帶(UWB)系統、感知無(wú)線(xiàn)電系統(CR)，都在考慮應用MIMO技術(shù)。

隨著(zhù)使用天線(xiàn)數目的增加，MIMO技術(shù)實(shí)現的復雜度大幅度增高，從而限制了天線(xiàn)的使用數目，不能充分發(fā)揮MIMO技術(shù)的優(yōu)勢。目前，如何在保證一定的系統性能的基礎上降低MIMO技術(shù)的算法復雜度和實(shí)現復雜度，成為業(yè)界面對的巨大挑戰。