1.3.2多天线技术

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多天线技术是指在无线通信的发射端或接收端釆用多副天线，同时结合先进的信号处理技术实现的一种综合技术。泛指的多天线技术包括一系列不同的技术。最早应用的多天线技术是接收端釆用多根天线并在接收机进行合并以抵抗衰落的接收分集（Diversity)技术，与此相关又发展了发送端采用多天线的发送分集技术。智能天线（Smart Atenna)技术是另一类重要的多天线技术，智能天线的主要任务就是获取和利用接收信号的空间信息，通过阵列信号处理和赋形技术来改善链路和系统的质量；智能天线技术包括上行接收和下行发送技术以及方向估计和定位技术等，智能天线还可以进一步发展，从而得到空分多址(SDMA，Spatial Division Multiple Access)技术。如果在发送端和接收端同时采用多根天线，则有可能在共享的无线信道上建立多条并行的信息传输通道，这就是MIMO(Multiple Input Multiple Output)技术，或称为空分复用（Spatial Multiplex)技术。图1-8给出了几种多天线技术的示意图。

在多天线技术的应用中，不同天线单元对应的衰落信道间的相关性具有关键性的影响。通常，多天线信道强相关条件下适于釆用波束赋形或空分多址技术，多天线信道弱相关条件下适于釆用分集或空分复用技术。而在实际移动通信的复杂动态环境中，还可以采用多种技术结合的多天线增强技术或多种技术切换的自适应技术。

在多天线系统的配置中，强相关多天线系统的天线间距通常相对较小，弱相关多天线系统的天线间距通常相对较大。多天线信道的相关性与无线传播环境关系较大，对于典型宏小区环境下的基站天线，弱相关条件需要天线间距在10个波长以上;而对于典型环境下的终端天线，弱相关条件只需要天线间距为半个波长。

采用不同极化的天线是获得弱相关性的另外一种办法。

对于多天线信号的处理，在接收端通常需要得到信道的准确信息，这可以利用导频信号进行信道估计得到。而在发送端无法直接得到信道的信息，信道的信息可以由接收端得到。而在发送端无法直接得到信道的信息，信道的信息可以由接收端得到以后再反馈给发送端，也可以从反向传输的信号中提取（这种方法主要用于TDD系统）。信道的信息可以分为两类，一类是粗略的信息，信道质量指示（CQI，Channel Quality Indicator）；一类是详细的信息，信道状态信息（CSI，Channel State Information）。

实际系统中多天线技术的选择还与釆用的通信方式和场景、发送端能够得到信道信息的情况有关，表1-1给出了多天线技术选择的关系表。