MIMO技术详解
时间：10-16
来源：电子系统设计
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3．码复用方式
随着第三代移动通信技术的发展，以及HSDPA对高速数据传输的需求。MIMO技术与CDMA系统结合的码复用(Code-reuse)方式被提出。所谓码复用方式是指通过多根天线上发送出去的不同数据层，采用的扩频码相同。这样每一层中多个CDMA码道上的数据可以依靠它们采用的不同的扩频码进行区分，共享同一个扩频码的不同层中的数据可以依靠它们经历的不同的空间信道的特性进行区分。码复用方式又可以进一步扩展为同码传输方式和异码传输方式。其中扩频码是信道化码和扰码的乘积，如果不同层上的数据采用的信道化码和扰码均相同，称为同码传输方式；如果不同层上的数据采用的信道化码不同或者扰码不同，称为异码传输方式。在码字资源较为丰富时，可以采用异码传输方式提高系统的整体性能。
一个典型的应用于WCDMA系统的码复用方式发射机结构图如下所示。
高速率数据流被多路分解为MN个子数据流，M组子数据流中的第n个子流使用第n个扩谱码。第m个子数据流通过第m根天线发送出去，这样共享同一个扩谱码的子数据流通过不同的天线被发送出去。
所有M个共享同一个码的子数据流，可以在接收端通过它的空间特性以及多天线接收和空间信号处理技术被区分出来。信道估计可以通过M个正交的下行导频序列得到。共享同一个码的M个子数据流之间会产生空间多址干扰(MAI)。在平坦衰落信道中，使用不同的码的子数据流之间不会彼此影响，因为码与码之间是正交的，对于每一组使用相同的码的子数据流，可以使用多用户检测消除MAI的影响。比如最大似然(ML)检测器和V-BLAST检测器。因为最大似然检测器的复杂度与M呈指数关系，V-BLAST检测器是一个次优和低复杂度的选择。V-BLAST检测器包括两部分：线性变换和有序的连续干扰消除。线性变换可以使用迫零(ZF)准则或者最小均方误差(MMSE)准则消除MAI。线性变换之后具有最大SINR的编码符号被检测出来，并且把它从所有接收信号中减去。对于修订后的接收信号向量，继续使用线性变换和有序的连续干扰消除方法，进行信号提取，直到所有的子数据流被检测出来。最后MN个子数据流被多路合成为一个高速率的数据流，然后进行逆映射，解交织和解码。
随着MIMO技术的发展，以及第三代移动通信系统对高数据传输速率日益增长的需求，把MIMO技术应用TD-SCDMA系统中成为一种较好的选择。这不仅使得TD-SCDMA系统可以支持更高的数据传输速率，为其提供更丰富的服务提供了支持，而且与智能天线技术形成了有效的补充。
本文节选自《MIMO技术及其在TD-SCDMA系统中的应用》
作者：索士强，大唐移动通信设备有限公司
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