BTS 系统中开环和闭环 MIMO 的应用

线标准分配一个反馈信道，将信道信息传输到BTS发射机。这一反馈解决方案可用于FDD和TDD系统。由于冗余信道信息给系统上行链路造成了沉重的开销，信道信息通常被量化以减小反馈信息的大校我们称这一量化信息反馈为有限反溃在WiMAX和LTE中，系统提供了一个码本，包括与可能信道相应的预编码矩阵。根据手机中预估的信道，选择相应的预解码矩阵指数并传回BTS。信道信息的量化不可避免地带来了量化误差。P. Xia和G.B. Giannakis在《设计与分析基于有限速率反馈的发射波束成形技术》[2] 中对量化引起的性能损失进行了分析。

在反馈解决方案中另一个值得考虑的是延迟。在慢衰落信道中，信道条件在多帧中保持不变。然而，在快速移动的环境中，信道变为快衰落，对反馈延迟有很高的要求。如果延迟超过了信道相干时间，将给闭环MIMO造成极大的性能损失。

另一个获得信道信息的方法是上行链路探测。手机在上行链路发射一个探测信号，然后 BTS 利用信道的互易特性获得下行链路信道信息。上行链路探测的优势在于其不需要反馈信道，而且比反馈解决方案延迟更低。然而，这种方法也有缺点。上行链路探测适用于 TDD 系统。在 FDD 系统中，下行链路和上行链路使用不同的频带。其信道特性可能不同。尽管有些方法可以弥补这一差别，仍无法避免性能的损失。在一些系统中，特殊信道只分配给上行链路探测使用，从而增加了上行链路的开销。

总结

本文讨论了不同的开环和闭环MIMO技术。在开环MIMO技术中，空间复用寻求最大的复用增益，可以在多个发射天线中传输多数据流，但Rx里需要有复杂的检测方法。相比空间复用，Alamouti码提供了一种非常简单的理想检测方法，可以最大程度实现分集增益，但只能在多个发射天线中传输一个数据流。选择空间复用还是Alamouti码取决于信道条件。

与开环MIMO技术相比，闭环MIMO技术利用信道信息来改善SNR或容量，并简化接收机设计。既然获得信道信息有延迟，使用者在高移动环境中应用闭环MIMO需格外谨慎。另外，闭环MIMO在有限反馈和上行链路探测中，因信道信息的不完全会导致性能损失。

每种MIMO技术都有其优势和劣势。在设计无线系统时，我们应该考虑服务类型、信道条件、复杂性和延迟，以选择合适的MIMO技术。