Введение 3
Система связи с несколькими передающими и несколькими приёмными антеннами (MIMO) 7
Системы связи с несколькими антеннами 7
Математическая модель системы MIMO 9
Пропускная способность системы MIMO 11
Пропускная способность систем SIMO и MISO 18
Пропускная способность системы MIMO в условиях замираний 22
Многопользовательские системы MIMO 34
Пространственно-временное кодирование 39
Разнесённая передана по задержкам 39
Схема Аламоути 40
Общие сведения о пространственно-временном блочном кодировании 46
Ортогональные пространственно-временные блочные коды для случая действительного сигнального созвездия 49
Ортогональные пространственно-временные блочные коды для случая комплексного сигнального созвездия 53
Критерии синтеза пространственно-временных блочных кодов 58
Квазиортогональные пространственно-временные блочные коды. Вращение созвездия 59
Неортогональные пространственно-временные блочные коды. Пространственное мультиплексирование 69
Эквивалентная виртуальная матрица канала связи 73
Алгоритмы демодуляции неортогоыальных пространственно-временных блочных кодов 76
Метод максимального правдоподобия 76
Метод Zero Forcing (декоррелятор) 78
Алгоритм МСКО 80
Линейный итерационный демодулятор 82
Квазиоптимальный V-BLAST-демодулятор 85
Квазиоптимальный демодулятор типа K-Best 88
Относительные пространственно-временные коды 93
Относительная цифровая модуляция 94
Относительный пространственно-временной код для системы MIMO с двумя передающими антеннами 96
Системы MIMO с обратной связью 103
Перекодирование 103
Методы получения передатчиком информации о состоянии канала связи 104
Динамическая модель информации о состоянии канала связи 108
Оценки выигрыша в пропускной способности от использования на передающей стороне информации о канале связи 110
Линейное прекодирование 112
Критерии синтеза алгоритмов прекодирования 115
Синтез линейных алгоритмов прекодирования 117
Оптимальная прекодирующая матрица 117
Синтез алгоритма прекодирования для случая, когда на передающей стороне имеется точная информация о текущем состоянии канала 119
Синтез алгоритма прекодирования для случая, когда на передающей стороне имеется только информация о корреляции замираний в канале 123
Синтез алгоритма прекодирования для случая, когда на передающей стороне имеется только информация о среднем значении матрицы канала 126
Синтез алгоритма прекодирования для случая, когда на передающей стороне имеется информация о корреляции замираний в канале и о среднем значении матрицы канала 129
Общие свойства линейных алгоритмов прекодирования 130
Общие сведения о нелинейных алгоритмах прекодирования 131
Нелинейный алгоритм прекодирования Косты 131
Принцип работы нелинейного алгоритма прекодирования Томлинсона—Харасимы 134
Алгоритмы прекодирования, предназначенные для работы в системе MU-MIMO 134
Линейный многопользовательский алгоритм прекодирования 135
Многопользовательская система с пространственным мультиплексированием 144
Реализация MIMO в современных и перспективных системах беспроводной связи 147
Система LTE 147
Схемы разнесённой передачи 148
Схемы SU-MIMO 151
Схемы MU-MIMO 157
Схемы адаптивного формирования луча диаграммы направленности 158
Система LTE-Advanced 161
Схемы разнесённой передачи 163
Схемы SU-MIMO 164
Схемы MU-MIMO 172
Схемы скоординированной многоточечной связи 173
Система UMTS 176
Схемы MIMO для базовых станций с двумя передающими антеннами 177
Схемы MIMO для базовых станций с четырьмя передающими антеннами 179
Схемы MIMO для абонентских станций с двумя передающими антеннами 182
Схемы многоточечной связи 184
Система WiMax IEEE 802.16е 185
Система WiMax IEEE 802.16m 187
Схемы MIMO на линии «вниз» 187
Схемы MIMO на линии «вверх» 192
Схемы многоточечной связи 194
Система Wi-Fi IEEE 802.11n 196
Система Wi-Fi IEEE 802.Нас 199
Заключение 202
Приложение 1. Некоторые сведения о матрицах 204
Приложение 2. Комплексные случайные величины, векторы и матрицы 211
Приложение 3. Сведения об ортогональных функциях 215
Приложение 4. Анализ сложности алгоритмов обработки сигналов 217
Сокращения и обозначения 221
Литература 225