在宽带无线接入系统中，由于其突出的特点，即较宽的信号基带和无线通信方式，使得宽带无线接入系统必须采用新的技术。为了实现高数据速率和高业务质量，要求采用新技术来提高频谱效率和改善链路可靠性。它包括：
一、天线技术
随着移动通信技术的发展，宽带无线接入技术也由原来的固定宽带无线接入逐渐向移动宽带无线接入方向发展。这种发展对宽带无线接入技术提出了新的要求，即在复杂多变的无线信道条件下能够实现数据高速可靠的传输。具体到天线系统中，自适应阵列和多输入多输出(MIMO)天线技术成为提高系统性能的主要手段，其中，MIMO技术更是成为研究热点。
1、窄波束天线
窄波束天线是目前运行的固定宽带无线系统中最常见的天线形式，它只能将信号发送给一个接收位置或从一个接收位置接收信号，主要用于点到点的网络。
2、固定宽波束天线
固定宽波束天线有较大的覆盖范围，服务于一个区域，为多个用户持有设备(CPE)提供信号。
3、分集天线系统
分集天线系统利用多天线进行空间分集接收，是无线通信系统中几种常见的分集方法之一。通过空间分集，从两个或多个天线接收到的信号通过一定的方式进行合并，能够减弱由于多径传播所造成的信号幅度衰落的影响。基本的线性分集合并技术主要有3种：选择性合并、最大比率合并(MRC)和等增益合并(EGC)。
4、自适应阵列天线系统
自适应阵列天线系统能够自动调整其参数实现某个预定的性能，如最大化信号干扰噪声比(SINR)等，主要有3种实现方式：波束选择、波束定向和最优SINR合并，具体详见下表1-4。自适应天线能够带来的潜在好处有：一是在基站端能够对一个用户形成窄波束，使其他扇区的干扰得到有效抑制，从而增加系统容量。二是在基站端用于降低干扰，提高接收信号的载干比(CIR)。三是在用户端用于降低干扰，提高载干比。
表1-4：自适应阵列天线系统的主要实现方式
5、MIMO天线系统
MIMO天线系统的发射机和接收机都有多个天线。利用MIMO技术可以提高信道的容量，同时也可以提高信道的可靠性，降低误码率。利用MIMO提高无线信道容量，在不增加带宽和天线发送功率的情况下，频谱利用率可以成倍地提高。通常，MIMO技术可以分成三大类，具体详见下表1-5。目前，MIMO研究的一个热点是发送和接收的信号处理技术。通常，发送/接收的处理模块是对不同途径得到的信号乘以不同的权重，这样得到的结果实质上是对信号进行不同方式合并后的输出。通常，这样的合并利用到空间辨识，即所谓的空间处理技术。然而，这种处理技术也可以被应用到时间域中，以对抗信元串扰(ISI)，即所谓的空时处理技术。
表1-5：MIMO技术的分类
在基站端，上行链路采用多天线接收，利用不同天线接收到的数据经历独立的衰落，彼此间的相关性不高，可以有效地对抗衰落信道对系统性能造成的影响。主要的方法有空间分集、极化分集和图案分集。当采用分集技术仍无法解决一些强干扰的时候，可以采用智能天线或者自适应天线阵列技术调整天线波束的形状以增强有用信号的强度，抑制干扰。从理论上来说，上行链路采用的技术同样也适用于下行链路。但是一个需要解决的问题是发送端无法确切地知道信道状态信息(CSI)。有两种解决途径：一是寻求不需要CSI的分集合并方法，二是设法让基站端从上行链路中获得下行链路的CSI。
MIMO领域另一个研究热点是空时编码技术。空时码的主要思想是利用空间和时间上的编码实现一定的空间分集和时间分集，从而降低信道误码率。
6、智能天线
在宽带无线和移动通信系统中，传统的多天线技术一般采用智能天线。智能天线能根据信号的来波方向，自适应地调整方向图，跟踪强信号，减少或抵消干扰信号，提高信干比，从而降低信号发送功率，提高系统容量。在传统的智能天线中，一般在接收端安置多个天线阵列元素，出于体积和成本的考虑，通常只在基站端有多副天线。
MIMO系统中要采用空时信号处理，即在继续使用传统通信系统具有的时间维的基础上，通过使用多副天线来增加空间维，从而实现多维的信号处理。因此，MIMO技术可以视为智能天线技术的一种扩展。但是传统的智能天线的智能体现在天线加权选择算法上，而MIMO系统强调的是信号的编解码处理。MIMO系统与智能天线的不同在于它能够同时获得发送和接收分集增益。
二、调制技术
调制可分为单载波调制和多载波调制。在单载波调制系统中，有多种均衡方法，其性能和实现复杂度各不相同。最大似然(ML)均衡有最优的性能，但是运算复杂度太大；判决反馈均衡(DFE)应用最为广泛。此外还有一些较简单的线性均衡方法，比如迫零算法和最小均方误差算法。线性均衡没有充分利用因时延扩展引起的信道的频率分集特性。在时延扩展较大或者数据速率较高的情况下，单载波均衡器的计算复杂度和均衡器自适应所要求的复杂度限制了单载波系统的性能。
常见的多载波调制技术是正交频分复用(OFDM，Orthogonal Frequency Division Multiplexing)，其释义详见下表2。总的来说，从纯运算复杂度的观点来看，均衡的简化使得OFDM更胜单载波一筹。而且，由于OFDM技术具有较高的频谱利用率，目前在很多无线通信标准的物理层中被采纳，如IEEE 802.11a、HIPERLAN/2等标准，第4代移动通信系统也将它列为首选技术。OFDM技术还可以与MIMO、空时编码技术相结合，使系统性能得到进一步的提高。
表2：OFDM的释义
超宽带(UWB)调制是近年来新出现的一种调制技术。在UWB系统中，一种脉冲位置调制(PPM)的低于纳秒量级的序列被用来传输信息。由于受发射功率的限制，短距离高速无线数据传输将是UWB的主要应用领域。
三、自适应传输技术
无线通信系统信道状况、业务类型、业务的分布会随时间、空间的变化而变化，采用自适应技术可使得系统具有更加灵活和智能的功能来根据这些变化进行自适应调整，从而提高传输质量，增大系统容量。
自适应传输技术是根据移动信道的衰落时变特性，自适应地选择传输参数，在信道情况好的情况下，提供高的传输速率，而在信道情况差时，降低输出速率，提高抗干扰的鲁棒性。采用自适应传输技术的优点是在维持数据业务的特定QoS要求的准则下，提高系统的平均频带利用率和传输速率，提高系统容量。可供选择的传输参数包括发射功率水平、传输符号速率、调制方式(星座图的点数)、信道编码码率等。自适应传输技术具体包括：自适应编码调制技术；自适应功率分配技术；自适应信道分配技术；自适应MIMO技术；自适应无线资源管理技术，具体释义详见下表3。
表3：关于自适应传输技术
四、空时编码（STC）技术
随着Internet和多媒体业务的普及，越来越多的应用需要高速无线接入。由于无线传输受到信号衰落和干扰的影响，为了实现高数据速率和高业务质量，要求采用新技术来提高频谱效率和改善链路可靠性。在发射机和接收机使用多个天线进行数据传输的多输入多输出(MIMO)技术，可以在不增加带宽和天线发送功率的情况下，成倍地提高频谱利用率，进而成倍地提高无线信道容量。天线阵列很早就被用于接收机分集。“智能天线”提出后，天线阵列在无线通信系统中的应用更得到深入研究。理论上已经证明，采用多个发射天线能把无线信道分割成多个并行的窄带信道，具有提高信道比特传输率的潜能，且研究结果显示，信道容量随天线数量增加而线性增大。与接收分集和智能天线相比，MIMO系统不但能够提供分集增益和阵列增益，而且可以采用空间复用(SDM)的方式提高系统容量。此外，采用MIMO构成多路信道可以在一定程度上对抗信道衰落，因为多个信道同时处于深衰落的可能性较小。
由于无论发射机还是接收机的天线数都是有限的，因此增加分集增益和提高发射速率是一对矛盾。空时编码(STC，Space Time Code)能较好地解决这一矛盾。STC是一类采用多发射天线、单接收天线(或多接收天线)，有机结合信道编码与空域发射分集，实现发射速率与分集增益折衷的MIMO通信技术。在不增加总发射功率和总传输带宽的前提下，数据经过STC并通过多个天线发射出去，各发射符号间在空域和时域具有相关性，因而可获得分集增益和编码增益。无线高速应用环境下，在基站和移动用户终端间采用STC传输，基站采用双天线时，即使不增加用户终端接收天线的数目，STC系统也能提高系统吞吐量，从而改善非对称应用环境中下行链路传输“瓶颈”问题。如果移动用户终端采用双天线，还可以结合干扰抑制技术，进一步提高系统的容量。
传统的发射分集技术不能满足带宽或发射速率的要求，因此要想在不损失带宽和发射速率的前提下，实现系统的全空间分集增益，应该采用分集与编码相结合的方法，于是AT&T实验室的Tarokh等人提出了空时码(STC)的概念。STC的提出可以认为是多天线MIMO系统以及发射分集研究进程中的一个重要里程碑。STC分为空时格码(STTC)和空时分组码(STBC)。到目前为止，无论是STBC还STTC，大数量发射天线的编码设计问题还是一个难点。因此，如何寻找能够实现更高编码增益以及全空间分集增益的好码目前是STC研究领域的重要课题。空时格码(STTC)和空时分组码(STBC)的释义详见下表4；其中下图4所示为8状态8PSK的STTC状态和编码。
表4：STTC和STBC的释义
图4：8状态8PSK的格码状态和编码
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