无线通信经过几十年的快速发展，已成为现实中应用最广泛的通信手段，也是当今最前沿的科研领域之一。自从 20 世纪中期贝尔实验室提出了蜂窝概念以来，伴随着大规模集成电路、数字信号处理技术、接入网络技术以及小型化、低功耗射频终端技术的发展，无线通信技术进入了空前的蓬勃发展时期。而今，移动电话、卫星通信等无线通信技术已经越来越普及，各种无线通信设备被广泛应用于各个领域，如工业、医药、安全、网络、传媒、个人通信等，很大程度上提高了信息传递的效率，市场前景广阔，也驱动了无线通信技术的不断发展和创新 ^[1-4] 。

随着无线通信服务领域的不断拓展，其普及程度已远远超过有线通信网络。无线通信经历了第一代模拟通信，第二代窄带数字通信，以宽带化为特征的、以码分多址（ CDMA ）和宽带码分多址（ WCDMA ）为基础的第三代多媒体通信（ 3G ），以正交频分复用（ orthogonal frequency division multiplexing ， OFDM ）和多输入多输出（ multiple-input multiple-output，MIMO ）为核心的第四代移动通信（ 4G ），以激活网络资源存量、挖掘新频率资源、配置多样化网络资源为特征的第五代移动通信（ 5G ）五个阶段 ^[5-7] 。

3G 系统现在被广泛采用，但其频谱利用率低、通信速率慢，随着现实中无线通信规模不断扩大、无线用户持续增加、无线网络结构日趋复杂、可利用频率资源日趋减少，已远远不能满足未来无线通信的要求 ^[8] 。

4G 是集 3G 、 WLAN 以及多种无线传输技术为一体的综合网络，又称为宽带接入和分布式网络，包括宽带无线固定接入、宽带无线局域网、互操作广播网络和移动宽带系统等。 4G 技术与 3G 技术相比，具有灵活快速、网络频谱宽、兼容性好、智能性高、增值服务多、通信质量高等优势，已成为众多学者、通信行业从业者研究的热点。其关键技术包括信号处理和检测技术、软件无线电技术、调制解调技术、信道编码技术、无线链路增强技术以及本书要研究的 MIMO 技术和协作通信技术。 5G 不是一项技术，而是由大量技术形成的一个综合体系，这些技术将在 5G 建设过程中不断完善。高速度、泛在网、低功耗、低时延、万物联网、重构完全体系六大基本特点保障了用户在 5G 时代更为丰富的基础体验。 5G 并不会完全替代 4G ，通过将 4G 、 WiFi 等整合进 5G 里面，采用异构网络、自组织网络、设备到设备通信、移动云计算等技术，系统会自动根据用户现场网络质量情况连接到体验最佳的网络之中，真正实现无缝切换。 9lw6M8qHUbdZwv/GjeVx2HNPnGGgPuh7HW6lX5ggu1KeLyScXFMj24REQ0h2Bndx