基于MIMO的空间分集技术专利技术综述

【摘要】 基于MIMO（Multiple Input Multiple Output）的空间分集技术是LTE 系统支持的关键技术之一，是未来通信发展的核心技术。MIMO技术通过在发射端和接收端同时配置多个接收天线，利用多天线来抑制信道衰落，大幅度地提高信道容量。本文从不同层面考虑，分析了接收分集和发射分集的相关技术，重点分析了虚拟MIMO的相关技术分支，并对涉及到的专利申请按照申请人或者不同的技术分支做了归类，阐述了基于MIMO的空间分集技术的发展进程，总结归纳了涉及各项技术分支的专利申请时间，为后续审查提供了有效帮助。

【关键词】 MIMO 空间分集 虚拟MIMO

一、引言

空间分集用于在无线信道中抵抗衰落，主要原理是利用空间信道的弱相关性，结合时间、频率上的选择性，提供更多的信号传递副本来保证信号传输的可靠性，从而改善接收信号的信噪比。空间分集是目前使用最多的分集形式，空间分集技术是在不牺牲信号频率带宽和保证数据传输速率的同时获得分集增益，因而得到了广泛的应用。MIMO（Multiple Input Multiple Output）技术是LTE 系统支持的关键技术之一，通过在发射端和接收端同时配置多个接收天线，可以大幅度地提高信道容量。

空间分集可分为接收分集和发射分集：

接收分集：接收分集是在接收端利用多个间隔一定距离的天线接收携带同一信息的多径信号，并采用合并技术来获得较好的信号质量。

发射分集：发射分集是利用多副天线发射信号，并把发射信号设计成在不同的信道中保持独立的衰落。

MIMO（Multiple Input Multiple Output）技术是LTE 系统支持的关键技术之一，通过在发射端和接收端同时配置多个接收天线，可以大幅度地提高信道容量。该技术被认为是一种新型的“智能天线”技术，它利用多天线来抑制信道衰落。因此，基于MIMO的空间分集技术是同时利用发射分集和接收分集的技术，是目前LTE系统中抗衰落的重要技术。

二、分集技术

基于MIMO的空间分集技术是同时利用发射分集和接收分集的技术，下面分别从接收方和发送方考虑分析相应的分集技术。

2.1接收分集

基于MIMO的空间分集技术，从接收方一端考虑，采用接收分集的技术。

2.2发射分集

基于MIMO的空间分集技术，从发送方一端考虑，采用发射分集的技术。根据基站端是否需要下行链路的反馈信息，可以把发射分集分为开环和闭环两类。

开环发射分集：系统较简单，分集性能不受信道变化影响。

闭环发射分集：移动端向基站反馈下行链路的信道状况，基站根据移动站反馈的下行链路信息计算对每个移动端的发射权重，进行发射功率的分配。

三、虚拟MIMO技术

利用MIMO的空间分集技术时，对天线间的距离有限制；如何实现虚拟的MIMO技术是非常关键的。实现虚拟的MIMO技术分为有协作通信方式的虚拟MIMO技术和无协作通信方式的虚拟MIMO技术。虚拟MIMO技术分为有协作通信方式的虚拟MIMO技术和无协作通信方式的虚拟MIMO技术，目前的专利申请量来说，主要涉及的是无协作通信方式的虚拟MIMO技术。

3.1 有协作通信方式

有协作通信方式的虚拟MIMO技术指的是用户之间的数据可以相互共享，从而通过相互协作向基站发送数据来提高通信质量。有协作通信方式的虚拟MIMO技术涉及复杂的算法，专利申请相对较少，大部分是高校申请，涉及公司和个人的申请不足百件。

在涉及有协作通信方式的虚拟MIMO技术的专利申请中，高校占了很大的比例，因此，在涉及该项技术的专利审查时，可以优先从高校入手，在检索对比文件时，可以先在非专利库进行检索，会取得事半功倍的效果。

3.2 无协作通信方式

无协作通信方式的虚拟MIMO技术指的是用户之间的数据不能相互分享，而是各自向基站发送独立的数据流，是应用范围更广的通信方式。

近几年的专利申请来看，华为，中兴仍然是该项技术的主要申请人，两者的申请量之和占比为80%，高校申请量较多的为北京邮电大学，西安电子科技大学，成都电子科技大学，网络运营商也有涉及，涉及最多的是中国移动通信集团公司。因此，对于无协作通信方式的虚拟MIMO技术来说，在后续审查中，可以对上述申请人进行有针对性的检索。

四、总结

本文围绕基于MIMO的空间分集技术，从不同层面进行了分支技术的划分。分别从接收方和发送方进行考虑，阐述了接收分集和发射分集的相应技术，针对涉及不同技术方案的专利申请，可以从不同的思路着手，为后续审查理清思路，提高检索效率。

参 考 文 献

[1]MIMO-OFDM 系统载波同步的空间分集算法*，彭端等，《电路与系统学报》第12卷第3期，2007.6