LTE MIMO

1、最早的多天线技术出现在接收端多天线接收，由于在接收端有多天线，可以形成多条接收通道,
从而可以对抗无线信道的深度衰落，显然嘛：多条接收通道同时处于深度衰落的可能性肯定
是小于单条接收通道处于深度衰落的可能性，这样就能改善传输质量，提高无线传输的可靠性。
这种技术又叫“收分集”技术，可以应用在基站或手机侧，
而且显然由于不涉及到互操作，所以也不用标准化。从而最先在无线系统中使用。
因为不用标准化，所以在LTE中我们就没有看到这方面的内容。

2、“收分集”技术的应用又给了人们启发：如果手机接收端部署多天线，显然对手机的成本和复杂度是有提高的。
哪么想一想，再想想。。。。？ 能否把多天线部署在发射端来提高接收端的信道可靠性呢？
这样一来：手机只用单个天线，复杂度和成本都在基站一侧，由系统侧承担，岂不乐哉?
然而问题随之而来：如果发射端单纯的用多天线发射相同的数据流，它们实际上是相互干扰的，不但起不了分集的作用，
而且可能会相互抵消！ 要多天线发射起到提供增益，而不相互打架，就需要特别的信号处理技术。。。。
问题相继被牛人们所解决
(以下都两天线发射为例，H表示复数的共轭,exp()表示一个复数，）
牛人1: Alamouti
天线1发射{x1,      x2,   .......}
天线2发射{-H(x2),H(x1),  .......}
这种发射编码方案相当于在形成2个正交的信道(为啥？)，从而可以提高传输可靠性
这种发射编码方案被用在LTE中就是Mode 2“发射分集”方案
牛人2: 无名
天线1发射{x1,      x2,   .......}
天线2发射{x1*exp(b1),x2*exp(b2),  .......}
这种发射编码方案天线1正常发射，天线2把数据加上一个大的相位偏移后再发射
相当于在信道中人为造成多径效应(为啥？)，从而可以提高传输可靠性
这种发射编码方案被用在LTE中就是CDD“分集”方案，LTE中CDD不单独使用，只和空间复用技术结合在一起使用。
牛人3: 无名
天线1发射{x1,      x2,   .......}
天线2发射{x1*exp(B1),x2*exp(B2),  .......}
这种发射编码方案天线1正常发射，天线2把数据加上一个相位偏移后再发射
不同于牛人2中的"相位偏移"是事先规定好的，这里的相移是根据某个具体UE的信道实时计算出来的
它不同于CDD方案：发射在空间中是各向同性的，对所有UE是平等的；
这个方案的发射是为了对准某个具体UE，从而使特定UE的接收增强，
其它UE接收很弱。。
这种发射编码方案被用在LTE中就是Mode 7“Beamforming波束成形”方案

3,搞完了上面的“收分集”和“发分集”技术后，人们又开始妄想。。。。
是否能把发射端多天线和接收端多天线结合起来，不仅用来提高传输可靠性，还能并行传输多个数据流啊？
原理如下：两天线发射+两天线接收时，不时有4个信道吗，记为h11,h12,h21,h22
学过解线性方程组吧：
     h11*x1+h12*x2 = y1
     h21*x1+h22*x2 = y2
当向量[h11,h12]和向量[h21,h22]线性无关时，以上的方程可以解出来。
也就是说：当信道线性无关时，并行传输2个数据流是可以的。这就叫空间复用

又为了降信号间的干扰，提高接收的可靠性，在发射端先乘上一个复矩阵后再发射
这个复矩阵通常是个正交复矩阵或CDD矩阵

这种发射端先乘上一个复矩阵的操作在LTE中叫Precodeing，之所以叫Pre是因为复矩阵是协议规定好的
如果复矩阵由发射端随机选择的，就叫"Open loop"开环空间复用，对应LTE的Mode 3
如果复矩阵由接收端根据信道估计选出来的，然后反馈给发射端，就叫"close loop"闭环空间复用，对应LTE的Mode 4

如果并行传输的多个数据流是用于多个UE的，则叫"MU mimo"多用户空间复用，对应Lte 的Mode 5

闭环方式下还有个只能传输一个流的特例，这就叫“close loop RANK=1"的闭环发分集，对应Lte 的Mode 6