MIMO，4G時(shí)代的關(guān)鍵技術(shù)

筆者近日有幸聆聽(tīng)了東南大學(xué)“全國毫米波重點(diǎn)實(shí)驗室”主任洪偉先生的一場(chǎng)“微波與無(wú)線(xiàn)通信”演講，其中“MIMO技術(shù)在4G中的應用”引起與會(huì )專(zhuān)家及業(yè)內人士的廣泛關(guān)注和熱烈討論。

洪教授首先談到一個(gè)問(wèn)題，中國的3G計劃至少被推遲了七到八年，若按國家主管部門(mén)的計劃，今明兩年唱主角的將不是3G，而是4G，這從MIMO的研究日程可以看出來(lái)。據洪教授透露，東南大學(xué)“很早”就接到了國家“多輸入多輸出（MIMO）移動(dòng)通信系統”這一863重點(diǎn)研發(fā)計劃，并已于2006年順利通過(guò)國家驗收。該系統多次亮相國際通信大展，多次獲得業(yè)界贊譽(yù)并得到國際專(zhuān)家的認可。

那么，到底什么是MIMO呢？洪教授講到，“顧名思義，MIMO就是通過(guò)在發(fā)送端和接收端采用多天線(xiàn)技術(shù)，能夠有效減少信號衰減，提升無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )傳輸速率。”為什么需要采用MIMO技術(shù)來(lái)“武裝”4G網(wǎng)絡(luò )呢？因為黃金通信頻段正日趨枯竭，在有限的頻段上實(shí)現更大容量的網(wǎng)絡(luò )承載，只有通過(guò)提升頻譜效率來(lái)達成。而MIMO正充當了這一角色。洪教授講到，東南大學(xué)MIMO在2006年測試時(shí)物理層峰值速度就達到了4.272Mbit/s，頻譜利用率也達到3.3bps/Hz。

但是，筆者發(fā)現，綜觀(guān)近兩年國內通信市場(chǎng)，有關(guān)MIMO的消息屈指可數，華為的MIMO也只是在國際市場(chǎng)偶爾亮相。對此，洪教授的解釋是，“中國3G牌照的推遲發(fā)放導致了4G的順延，從而導致了MIMO技術(shù)的順延。但這并不影響它在4G時(shí)代的關(guān)鍵地位。”

盡管地位凸顯，但MIMO技術(shù)的發(fā)展也面臨一系列難題，洪教授根據“多輸入多輸出（MIMO）移動(dòng)通信系統”的研發(fā)經(jīng)驗，結合自身深厚的專(zhuān)業(yè)認識，總結了以下幾點(diǎn)：

首先，MIMO測試設備太昂貴。他透露，全球范圍內具備提供MIMO測試設備能力的廠(chǎng)家屈指可數，每臺設備的價(jià)格更是高的驚人。講到此他列舉了一個(gè)親身經(jīng)歷的案例，在接手國家這項863計劃之初，實(shí)驗室準備從國外購置一臺MIMO測試設備，好不容易批下200萬(wàn)人民幣，可人家的計價(jià)單位是歐元，200萬(wàn)歐元。

其次，小型終端（手機）難以部署多天線(xiàn)。與智能天線(xiàn)不同，MIMO各天線(xiàn)之間獨立性越高，接收效果就越好。在手機這樣的小設備上要實(shí)現多天線(xiàn)分部，目前還難以實(shí)現。這一問(wèn)題不解決，MIMO與SIMO（單輸入多輸出）就沒(méi)區別了，滿(mǎn)足不了4G時(shí)代隨時(shí)隨地高速聯(lián)網(wǎng)的需求。

再次，業(yè)界的關(guān)注度還有待提高。目前進(jìn)行的MIMO試驗中，除了國家支持的重點(diǎn)計劃外，只有華為等少數廠(chǎng)商在投入研究，運營(yíng)商的積極性還有待提高。

最后他還透露，國內已有一些國家級重點(diǎn)實(shí)驗室正在進(jìn)行自己的MIMO測試設備研究，在不久的將來(lái)有望推出國產(chǎn)MIMO測試設備，推動(dòng)MIMO在國內的發(fā)展。
編輯：小宇