從用于移動(dòng)WiMAX的早期MIMO實(shí)現中得到的重要經(jīng)驗

降低干擾技術(shù) 為了有效地向沒(méi)有能量的同道干擾信號的空間方向上發(fā)射信號以及接收該方向上的信號，需要在相干合成增益基準方向上增加增益。這也被稱(chēng)作為“零點(diǎn)”或有源干擾對消(AIC)。AIC增益可能很大，實(shí)際上可以達到15~30dB。

空分復用(SM) 是這樣一種相干處理技術(shù)，可以在無(wú)線(xiàn)和物理空間中兩個(gè)不同的地點(diǎn)同時(shí)解析兩個(gè)或多個(gè)從相同無(wú)線(xiàn)發(fā)射源(或信道)發(fā)出的不同信息流。這些信息流可以在單個(gè)接收端點(diǎn)(基站或客戶(hù)設備)處合成，從而可以增加單條鏈路的數據速率——采用MIMO的WiMAX MatrixB模式就是很好的一個(gè)例子；它們也可以在不同端點(diǎn)(如不同的客戶(hù)設備)上進(jìn)行分解，并通過(guò)更高的頻譜復用增加系統容量，這時(shí)也稱(chēng)為空分多址，或SDMA。SM不直接影響鏈路預算，但它對整個(gè)頻譜效率或平均客戶(hù)數據率或兩者都有很大的影響(超過(guò)2倍)，其影響程度取決于具體使用方法。

圖2：MAS算法可以根據信道知識、減小干擾和空分復用的綜合考慮來(lái)進(jìn)行分組

圖2中進(jìn)行了總體介紹，其中最常見(jiàn)的MAS算法都屬于信道知識、AIC和SM這種框架。需要注意的是，第一代基于較少信道知識(如到達角)的波束成形簡(jiǎn)化方法沒(méi)有被包含在目前該領(lǐng)域的產(chǎn)品系列中，因為缺乏現實(shí)環(huán)境中的知識，已證明其性?xún)r(jià)比較差。

每種工具都最適合于一組特定的需求和用戶(hù)行為。舉例來(lái)說(shuō)，對于最關(guān)注高數據速率的應用，一系列的系統資源應該用于空分復用這一列，因為這樣可以實(shí)現最高的數據速率。對于具有很高移動(dòng)性能的用戶(hù)來(lái)說(shuō)，底部的一排是最有效的，因為它不需要依賴(lài)信道知識(目前當用戶(hù)時(shí)速超過(guò)100千米時(shí)就很難保持高質(zhì)量接收)就能正常工作。

從針對移動(dòng)WiMAX的MIMO性能表征得到的早期反饋

就像當初的報告指出的那樣，在當前的WiMAX領(lǐng)域人們對MIMO型移動(dòng)WiMAX設備的性能仍持懷疑態(tài)度。由于至今還沒(méi)有移動(dòng)WiMAX設備在多蜂窩、多用戶(hù)環(huán)境(即有實(shí)際負荷的網(wǎng)絡(luò ))中實(shí)現和測試過(guò)，性能表征還只是停留在鏈路和網(wǎng)絡(luò )級仿真。正如下面將要詳細解釋的那樣，建立這種仿真是一項非常復雜的任務(wù)，而采取簡(jiǎn)化措施(如干擾平均)可能會(huì )在根本上產(chǎn)生錯誤結果。ArrayComm研究人員與合作伙伴英特爾、KT和其它公司一起，已經(jīng)在802.16性能的鏈路和網(wǎng)絡(luò )級仿真方面做了兩年多的工作。我們的性能仿真方案中融合了在過(guò)去14年時(shí)間內積累的在現實(shí)環(huán)境中開(kāi)發(fā)MAS所獲得的現場(chǎng)經(jīng)驗。這里我們將重點(diǎn)介紹最新的工作成果。

移動(dòng)WiMAX規范中包含大量不同的處理模式和架構。限于篇幅本文不能詳細介紹每種模式的特征，但提供了選擇部署場(chǎng)合的總覽(更多細節將在電子工程專(zhuān)輯上的后續文章中陸續發(fā)表)。圖3顯示了其它情況都相同條件下關(guān)鍵的覆蓋范圍和容量大小比較。

圖3：基于目前為止的ArrayComm鏈路和網(wǎng)絡(luò )級仿真工作所得到的移動(dòng)WiMAX架構的總體特征

這些架構的定義如表1所示?；炯軜婱AS性能和充分利用上述所有四種MAS增益設計的性能有本質(zhì)的區別。