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MIMO技术概览

如欲了解MIMO在IEEE802.11n WLAN和WiMAX中实施的更多信息,请浏览下面的链接。

MIMO开发

MIMO(多路输入多路输出)是一项智能天线技术。MIMO在发射机端和接收机端使用多个天线,以更高效地利用射频频谱。

 图1.2x2 MIMO无线系统简介
 MIMO

多种数学算法被用于在多个发射机上中交叉传播用户数据。发射发射信号是三维的,分别以时间、频率和空间进行描述。这种空间复用技术是MIMO中的一种常见传输技术,用来传输从多个发射天线中的每一个各自发射独立和单独编码的数据信号。因此,空间维度可以重复使用或复用。在接收机端,各种不同信号可在重组过程中通过数据包开头的特定信道校准信号进行识别。从无线链路中分离出不同路径的技术可让MIMO无线系统在相同频率上同时发射多个信号,从而提高频谱利用率。

目前,通过单一天线发射的无线信号会因为山坡、建筑物、峡谷和其他自然因素的影响而产生失真。这些可选择的单一信号路径被时间分隔成多路径而导致信号失真,例如衰减、柵栏(picketing)效应或突变(cliff)效应等。这种信号完整性的损失阻碍了无线技术的广泛应用。MIMO无线系统利用无线信号在发射机和接收机之间的多路径传输来工作。信号现在具有了空间多样性。此外,多路径或多信道还提供更大的信号容量。这种附加能力容量可用于提高数据速率和数据冗余,从而增加信号在接收机端完整还原的机会。

MIMO的最终目标是显著提高频谱效率(比特/秒/赫兹)、扩大覆盖范围(信元半径)和改善信号质量(比特误码率或包误码率)。如果这些目标能够实现,MIMO将在新兴无线技术中获得更多应用,例如无线局域网(WLAN)、宽带无线接入(BWA)和蜂窝技术,将会获得更多应用。这些改进需要付出一定的代价。多个天线将会增加射频成本及其复杂性,DSP算法在数学上的复杂性对于设计者和制造商也是一个巨大的挑战。

有许多机构都在关注MIMO的发展,如欧洲Marquis项目、包括先进多媒体支持的无线千兆位通信(WIGWAM)等。率先采用MIMO技术的是WLAN IEEE 802.11n和Mobile WiMAX IEEE 802.16。

每一种应用都是独一无二的,但又有某些共同点。WLAN IEEE 802.11n使用正交频分多路复用(OFDM)调制,而WiMAX使用正交频分多址(OFDMA)调制。这些调制方案可有效地解决MIMO固有的多路径相关问题,并提供具有低信噪比的稳定信号。

如欲了解MIMO在IEEE802.11n WLAN和WiMAX中实施的更多信息,请浏览下面的链接。

安捷伦站在这些技术的前沿,提供生产测试设备来支持创新技术的开发。无论您采用什么实施,都需要强大的测试来解决越来越高的信号复杂性。多信道无线通信技术的成功开发需要综合应用单信道和多信道测量。安捷伦提供了大量工具,用于双信道信号分析和多信道信号生成。

点击链接查看真实MIMO设备的交叉信道测量 http://wireless.agilent.com/videos/mimo/mimo.htm.

资料来源:
MIMO无线局域网物理层[射频]工作和测量,安捷伦科技应用指南1509
安捷伦网络技术研讨会(Agilent Webinars)
Wikipedia.org
techworld.com/mobility/features