MIMO与OFDM：无线局域网核心技术分析研究

3.实现MIMOOFDM无线局域网的关键技术

　　MIMOOFDM技术是通过在OFDM传输系统中采用阵列天线实现空间分集，提高了信号质量，是联合OFDM和MIMO而得到的一种新技术。它利用了时间、频率和空间三种分集技术，使无线系统对噪声、干扰、多径的容限大大增加。

　　MIMOOFDM实现主要包括以下关键设计：

　　(1)发送分集：MIMOOFDM调制方式相结合，对下行通路选用"时延分集"，它装备简单、性能优良，又没有反馈要求。它是让第二副天线发出的信号比第一副天线发出的延迟一段时间。

　　发送端引用这样的时延，可使接收通路响应得到频率选择性。如采用适当的编码和穿插，接收端可以获得"空间---频率"分集增益，而不需预知通路情况。

　　(2)空间复用：为提高数据传输速率，可以采用空间复用技术。也可能从两副基台天线发送两个各自编码的数据流。这样，可以把一个传输速率相对较高数据流多组成分割为一组相对速率较低的数据流，分别在不同的天线对不同的数据流独立的编码、调制和发送，同时使用相同的频率和时隙。每副天线可以通过不同独立的信道滤波独立发送信号。接收机利用空间均衡器分离信号，然后解调、译码和解复用，恢复出原始信号。

　　(3)接收分集和干扰消除：如果基台和用户终端一侧三副接收天线，可取得接收分集的效果。利用"最大比值合并"MRC(maximalratiocombining)，将多个接收机的信号合并，得到最大信噪比SNR，可能有遏止自然干扰的好处。但是，如有两个数据流互相干扰，或者从频率再利用的邻近地区传来干扰，MRC就不能起遏止作用。这时，利用"最小的均方误差"MMSE(MinimumMean Square Error)，它使每一有用信号与其估计值的均方误差最小，从而使"信号与干扰及噪声比SINR(Signal to Interference Plus Noise Ratio)最大。

　　(4)软译码：上述MRC和MMSE算法生成软判决信号，供软解码器使用。软解码和SINR加权组合相结合使用，可能对频率选择性信道提供3-4dB性能增益。

　　(5)信道估计：目的在于识别每组发送天线与接收天线之间的信道冲击响应。从每副天线发出的训练子载波都是相互正交的，从而能够唯一识别每副发送天线到接收天线的信道。训练子载波在频率上的间隔要小于相干带宽，因此可以利用内插获得训练子载波之间的信道估计值。根据信道的时延扩展，能够实现信道内插的最优化。下行链路中，在逐帧基础上向所有用户广播发送专用信道标识时隙。在上行链路中，由于移动台发出的业务可以构成时隙，而且信道在时隙与时隙之间会发生变化，因此需要在每个时隙内包括训练和数据子载波。