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

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(hào)的空間方向上發(fā)射信號(hào)以及接收該方向上的信號(hào)，需要在相干合成增益基準(zhǔn)方向上增加增益。這也被稱作為“零點(diǎn)”或有源干擾對(duì)消(AIC)。AIC增益可能很大，實(shí)際上可以達(dá)到15~30dB。

空分復(fù)用(SM) 是這樣一種相干處理技術(shù)，可以在無(wú)線和物理空間中兩個(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)(基站或客戶設(shè)備)處合成，從而可以增加單條鏈路的數(shù)據(jù)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)(如不同的客戶設(shè)備)上進(jìn)行分解，并通過(guò)更高的頻譜復(fù)用增加系統(tǒng)容量，這時(shí)也稱為空分多址，或SDMA。SM不直接影響鏈路預(yù)算，但它對(duì)整個(gè)頻譜效率或平均客戶數(shù)據(jù)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(jù)信道知識(shí)、減小干擾和空分復(fù)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(shí)、AIC和SM這種框架。需要注意的是，第一代基于較少信道知識(shí)(如到達(dá)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?yàn)槿狈ΜF(xiàn)實(shí)環(huán)境中的知識(shí)，已證明其性價(jià)比較差。

每種工具都最適合于一組特定的需求和用戶行為。舉例來(lái)說(shuō)，對(duì)于最關(guān)注高數(shù)據(jù)速率的應(yīng)用，一系列的系統(tǒng)資源應(yīng)該用于空分復(fù)用這一列，因?yàn)檫@樣可以實(shí)現(xiàn)最高的數(shù)據(jù)速率。對(duì)于具有很高移動(dòng)性能的用戶來(lái)說(shuō)，底部的一排是最有效的，因?yàn)樗恍枰蕾囆诺乐R(shí)(目前當(dāng)用戶時(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(duì)移動(dòng)WiMAX的MIMO性能表征得到的早期反饋

就像當(dāng)初的報(bào)告指出的那樣，在當(dāng)前的WiMAX領(lǐng)域人們對(duì)MIMO型移動(dòng)WiMAX設(shè)備的性能仍持懷疑態(tài)度。由于至今還沒(méi)有移動(dòng)WiMAX設(shè)備在多蜂窩、多用戶環(huán)境(即有實(shí)際負(fù)荷的網(wǎng)絡(luò))中實(shí)現(xiàn)和測(cè)試過(guò)，性能表征還只是停留在鏈路和網(wǎng)絡(luò)級(jí)仿真。正如下面將要詳細(xì)解釋的那樣，建立這種仿真是一項(xiàng)非常復(fù)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(cuò)誤結(jié)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(jí)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(nèi)積累的在現(xiàn)實(shí)環(huán)境中開(kāi)發(fā)MAS所獲得的現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)。這里我們將重點(diǎn)介紹最新的工作成果。

移動(dòng)WiMAX規(guī)范中包含大量不同的處理模式和架構(gòu)。限于篇幅本文不能詳細(xì)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(xì)節(jié)將在電子工程專輯上的后續(xù)文章中陸續(xù)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(jí)仿真工作所得到的移動(dòng)WiMAX架構(gòu)的總體特征

這些架構(gòu)的定義如表1所示。基本架構(gòu)MAS性能和充分利用上述所有四種MAS增益設(shè)計(jì)的性能有本質(zhì)的區(qū)別。