充分利用MIMO技術(shù)

假如H12表示從發(fā)射天線1到接收天線2的信號(hào)行程，那么矩陣變成：

r1 = h11 t1 + h12 t2 r2 = h21 t1 + h22 t2

這里：

r1 = 天線1的接收信號(hào)r2 = 天線2的接收信號(hào)在一個(gè)視距系統(tǒng)中：
r1 = t1 + t2
r2 = t1+ t2

這樣H =
11
11

即使對(duì)數(shù)學(xué)了解不多，也是能夠看出這個(gè)矩陣方程是無(wú)解的，是沒有辦法求解的。

這樣似乎看出MIMO是不適合點(diǎn)對(duì)點(diǎn)微波系統(tǒng)的。實(shí)際上MIMO是能夠用于點(diǎn)對(duì)點(diǎn)微波系統(tǒng)，理論和實(shí)際是不相符的。

微波系統(tǒng)中的視距MIMO

在點(diǎn)對(duì)點(diǎn)微波系統(tǒng)中，對(duì)MIMO要注意這樣一個(gè)情況，由于散射、和增加容量而需要的反射以及陰影衰減，使得接收信號(hào)不相關(guān)。相反，它依賴于發(fā)射天線之間、接收天線之間的空間距離。

利用一個(gè)合適的天線間距可以消除干擾信號(hào)，從而增加端口之間的容量傳輸。為了消除干擾信號(hào)，2條路徑之間的傳播差異，必須允許2個(gè)接收的信號(hào)在接收機(jī)的解調(diào)器中是相互正交的。

在傳統(tǒng)的MIMO系統(tǒng)中，路徑傳播之間的差異可以通過(guò)使用環(huán)境的物理目標(biāo)來(lái)創(chuàng)建。而這種方法在微波鏈路是不可能的，因?yàn)樗鼈兪堑湫偷囊暰噙B接而且使用了高方向性天線。

然而，由于微波傳輸使用了高載波頻率，這使得有可能在接收端形成了一個(gè)短的和長(zhǎng)的傳輸路徑，這樣可以使用天線間距，來(lái)設(shè)計(jì)一個(gè)具有需要的正交相位差的2×2 MIMO信道。這通常被稱為一個(gè)視距（LOS）MIMO系統(tǒng)。

在一個(gè)2×2的MIMO系統(tǒng)中，在接收端2個(gè)路徑之間的相位差是90°，圖2解釋了這個(gè)原理。

圖2 合適的天線間距消除干擾信號(hào)從而增加了容量

當(dāng)一個(gè)理想的90°相位差出現(xiàn)時(shí)，干擾信號(hào)能夠被完全消除。這樣就創(chuàng)建了兩個(gè)獨(dú)立的通道，有效地增加了現(xiàn)有信道的容量。

微波傳輸系統(tǒng)中使用的高頻是一個(gè)非常短的波長(zhǎng)?？墒?，傳播路徑的地理空間特性意味著為了達(dá)到理想的相位差，在天線之間需要保持一個(gè)比較大的空間距離。

圖3顯示了在不同微波頻率下，最優(yōu)天線間距和微波單跳距離的關(guān)系曲線。

圖3 視距MIMO是適合較高的微波頻率和較短的微波單跳使用

對(duì)較短的微波單跳和較高的微波頻率來(lái)說(shuō)，天線間距要求是能夠?qū)崿F(xiàn)的。然而，對(duì)于低頻率和長(zhǎng)距離微波單跳來(lái)說(shuō)，天線間距的要求變得很高，使得他們?cè)趯?shí)際使用中是不可能滿足的。

MIMO的使用意義

在非視距LTE和WiMAX網(wǎng)絡(luò)，MIMO是一個(gè)增加傳輸容量的強(qiáng)大技術(shù)。在一些點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的微波傳輸應(yīng)用場(chǎng)景中，視距MIMO也可以在增加傳輸容量中發(fā)揮重要的作用。了解何時(shí)何地MIMO可以發(fā)揮作用的服務(wù)供應(yīng)商，將在充分利用MIMO技術(shù)中處于一個(gè)最佳位置。