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MIMO技术的优势,你知道吗?

供稿:深圳市宇泰科技有限公司 2020/10/15 11:26:35
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在这个万物互联的时代,通信网络作为我们与外界联系的窗口,似乎成了我们生活不可或缺的部分。说起通信网络,我们不得不提到路由器,不少厂商向购买者灌输一种说法:天线越多,信号越强,这也成了厂商营销的重点。这里提到了多天线,小编觉得十分有必要给大家科普一下什么是MIMO技术?

MIMO技术(Multiple-Input Multiple-Output)即多入多出技术,是指能在不增加带宽的情况下,在发射端和接收端分别使用多个发射天线和接收天线,使信号通过发射端与接收端的多个天线传送和接收,从而改善通信质量。它能充分利用空间资源,通过多个天线实现多发多收,在不增加频谱资源和天线发射功率的情况下,可以成倍的提高系统信道容量,显示出明显的优势,被视为下一代移动通信的核心技术。

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因此,MIMO技术简单点来说就是“多输入多输出”。清楚MIMO技术的原理

之后,显而易见多天线路由器确实对提高网速有一定帮助,工业无线路由器亦是如此。

一、MIMO技术的优点

无线电发送的信号被反射时,会产生多份信号,每份信号都是一个空间流。使用单输入单输出(SISO)的系统一次只能发送或接收一个空间流,而MIMO技术允许多个天线同时发送和接收多个空间流,并能够区分发往或来自不同空间方位的信号。MIMO 技术的应用,使空间成为一种可以用于提高性能的资源,并能够增加无线系统的覆盖范围。

提高信道的容量

采用MIMO系统是提高频谱效率的有效方法。MIMO接入点到MIMO客户端之间,可以同时发送和接收多个空间流,信道容量可以随着天线数量的增大而线性增大,因此可以利用MIMO信道成倍地提高无线信道容量,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。

②提高信道的可靠性

利用MIMO信道提供的空间复用增益及空间分集增益,可以利用多天线来抑制信道衰落。多天线系统的应用,使得并行数据流可以同时传送,可以显著克服信道的衰落,降低误码率。

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二、MIMO技术三种应用模式

①空间分集(用并行的“管道”传输冗余数据)

基于发射分集技术的空时编码主要有2种,即空时分组码(STBC)和空时格码(STTC)。虽然空时编码方案不能直接提高数据率,但是通过这些并行空间信道独立、不相关地传输信息,从而使信号在接收端获得分集增益,为数据实现高阶调制创造条件。

空间复用(用并行的“管道”传输并行的数据,传输速率获得成倍提升)

MIMO系统将数据分割成多份,分别在发射端的多个天线上发射出去,接收端接收到多个数据的混合信号后,利用不同空间信道间独立的衰落特性,区分出这些并行的数据流。从而达到在相同的频率资源内获取更高数据速率的目的。空间复用与发射分集技术不同,它在不同天线上发射不同信息。

波束成型技术(利用智能天线技术,将功率集中在最好的“管道”传输)

波束成型技术又称为智能天线,通过对多个天线输出信号的相关性进行相位加权,使信号在某个方向形成同相叠加,在其他方向形成相位抵消,从而实现信号的增益。

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随着MIMO技术的普及和成熟,MIMO技术被LTE以及多个标准接受为基本传输技术,如:IEEE.802.11n、802.11ac、802.11ad等无线局域网标准和IEEE.802.16e、802.16m等无线广域网。

审核编辑(王妍)
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