隨著3GPPLTE技術(shù)標準化接近完成，可以說，高速無線接入離我們的生活已經(jīng)越來越近了。標準化的成熟對整個LTE產(chǎn)業(yè)是一個巨大的促進，對各個廠家產(chǎn)品開發(fā)的一致性上有了很好的保障。但還應(yīng)該看到，標準的制定很大程度上基于仿真和以前產(chǎn)品的經(jīng)驗，因此標準中存在非常多的問題需要解決和進一步細化。在后期的工作中還要產(chǎn)業(yè)界付出極大的努力來確保整個產(chǎn)業(yè)的平穩(wěn)發(fā)展。

面對復(fù)雜的無線環(huán)境和諸多新技術(shù)，設(shè)備的實現(xiàn)是否能夠發(fā)揮LTE標準的預(yù)期性能，還是一個未知數(shù)。LTE標準定義了比3G標準更強的能力，但同時也對設(shè)備研發(fā)帶來了更大挑戰(zhàn)。正交頻分復(fù)用(OFDM)和MIMO系統(tǒng)給LTE系統(tǒng)帶來了空前充裕的四維空口資源———頻域、時域、碼域和空域，并在4個緯度上均可進行靈活地調(diào)度和自適應(yīng)，使LTE系統(tǒng)蘊含了更強大的技術(shù)潛力。但能不能用好這些資源，管好這個靈活的系統(tǒng)，是一個需要解決的問題。

LTE標準巨大的靈活性，客觀上造成了標準對設(shè)備開發(fā)質(zhì)量的保證程度比3G低，LTE設(shè)備的優(yōu)化更多地依賴于廠商的研發(fā)能力。LTE系統(tǒng)的靈活性更多地依賴MAC層的實現(xiàn)，因此在LTE標準中，單純物理層技術(shù)對設(shè)備能力的保障程度較低，系統(tǒng)的性能更依賴于MAC層調(diào)度和資源分配算法的優(yōu)化。比如，3G系統(tǒng)就像個傻瓜相機，即使不會照相的人也能照出比較滿意的照片；而LTE系統(tǒng)卻像個專業(yè)相機，會照相的人會照出比傻瓜機好得多的效果，但不會用的人照出的照片可能還不如傻瓜機。

中國和國際上的主要移動通信廠商均已經(jīng)開發(fā)出TD-LTE或FDDLTE樣機，并基于這些樣機進行了一系列概念驗證測試。某些比較激進的歐美運營商已經(jīng)和一些開發(fā)進度較快的設(shè)備廠商簽訂了預(yù)商用網(wǎng)絡(luò)的合同，準備部署城市級別的LTE試驗網(wǎng)絡(luò)。

在大規(guī)模商用之前，需要大量的測試實驗工作。一方面要進一步驗證技術(shù)的可行性，另一方面要在實際場景中驗證各種技術(shù)的實用性，找出一套或若干套配置，來發(fā)揮LTE強大的功能。在若干急需解決的問題中，MIMO是LTE技術(shù)中最核心的技術(shù)之一。

1、LTE中的MIMO

技術(shù)LTE系統(tǒng)采用了同一框架的自適應(yīng)MIMO傳輸，可以根據(jù)信道條件和需要自適應(yīng)在空間分集、空分復(fù)用、波束賦型、空間復(fù)用和單天線發(fā)送各種模式之間轉(zhuǎn)換，從而可以最大限度地利用實際信道的容量。相對雙小區(qū)HSPA+(Duel-cellHSPA+)的2天線MIMO，LTE的MIMO傳輸最大可以支持4天線發(fā)送。如圖1所示。

圖1 LTE 相對3G 在頻域和空域進一步挖掘了信道資源

LTE系統(tǒng)是迄今為止最全面地采用了MIMO技術(shù)的無線通信系統(tǒng)，與IEEE802.16e只主要采用了空間分集技術(shù)相比，LTE采用了各種MIMO傳輸模式。

1.1、下行MIMO模式

（1）發(fā)射分集：通過在多個天線上重復(fù)發(fā)送一個數(shù)據(jù)流的不同版本，獲得分集增益，用來改善小區(qū)的覆蓋，適用于大間距的天線陣。
（2）空間復(fù)用：通過在多個天線上并行發(fā)送多個數(shù)據(jù)流，獲得復(fù)用增益，用來提高峰值速率和小區(qū)吞吐量。該模式多流數(shù)據(jù)的發(fā)送有賴于空間信道的特性，高相關(guān)性信道下，如果采用多流并行傳輸，會造成比較嚴重的數(shù)據(jù)流與數(shù)據(jù)流之間的干擾，從而降低系統(tǒng)性能。
（3）波束賦型：通過在多個天線陣元的波干涉，在指定的方向性能能量集中的波束，獲得賦形增益，用來改善小區(qū)覆蓋，適用于小間距的天線陣。該模式主要針對TDDLTE系統(tǒng)。在TDD系統(tǒng)中，基站可以利用信道的互易性獲得部分下行信道信息，基站可根據(jù)這部分信息進行更加精確的發(fā)送控制。波束賦型就是這一應(yīng)用的具體體現(xiàn)。波束賦型技術(shù)是3G的智能天線技術(shù)的擴展，波束賦型技術(shù)的應(yīng)用使得LTE可使用的物理天線數(shù)上升到8根。
（4）空間多址：和空間復(fù)用機理相似，只是多個并行數(shù)據(jù)流用于多個用戶，而非單個用戶，用來提高系統(tǒng)用戶容量。空間多址技術(shù)有賴于用戶數(shù)量和分布，對于城市熱點覆蓋和接入用戶比較多的情景，該模式有很大的實施空間。對比單用戶空間復(fù)用和空間多址兩種模式，可以發(fā)現(xiàn)，兩種模式都可以使用多個數(shù)據(jù)流同時發(fā)送，但是兩種模式又有所區(qū)別。單用戶的多數(shù)據(jù)流實現(xiàn)受信道相關(guān)性和信道質(zhì)量限制嚴重，只有在天線間相關(guān)度比較低，信道質(zhì)量很好的條件下，空間復(fù)用才會使用多數(shù)據(jù)流傳輸。由于手機端接收天線距離較小，天線間信道相關(guān)度較大，從而實現(xiàn)兩流的場景比較受限，對系統(tǒng)容量提升不是十分明顯。反觀空間多址多用戶MIMO模式，每個用戶反饋一個流的信道質(zhì)量信息和預(yù)編碼矩陣。在基站側(cè)，通過MAC的調(diào)度算法來完成用戶的配對及速率匹配算法。每次都會應(yīng)用多流傳輸，在用戶數(shù)量比較多、用戶間信道相關(guān)度比較低的情景下，會有較大的性能提升。

1.2、上行MIMO模式

空間多址：上行由于受到終端發(fā)送天線和發(fā)送功放的數(shù)量限制，只支持空分多址模式。