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MIMO技術的優勢,你知道嗎?

供稿:深圳市宇泰科技有限公司 2020/10/15 11:26:35
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在這個萬物互聯的時代,通信網絡作為我們與外界聯繫的窗口,似乎成了我們生活不可或缺的部分。説起通信網絡,我們不得不提到路由器,不少廠商向購買者灌輸一種説法:天線越多,信號越強,這也成了廠商營銷的重點。這裏提到了多天線,小編覺得十分有必要給大家科普一下什麼是MIMO技術?

MIMO技術(Multiple-Input Multiple-Output)即多入多出技術,是指能在不增加帶寬的情況下,在發射端和接收端分別使用多個發射天線和接收天線,使信號通過發射端與接收端的多個天線傳送和接收,從而改善通信質量。它能充分利用空間資源,通過多個天線實現多發多收,在不增加頻譜資源和天線發射功率的情況下,可以成倍的提高系統信道容量,顯示出明顯的優勢,被視為下一代移動通信的核心技術。

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因此,MIMO技術簡單點來説就是“多輸入多輸出”。清楚MIMO技術的原理

之後,顯而易見多天線路由器確實對提高網速有一定幫助,工業無線路由器亦是如此。

一、MIMO技術的優點

無線電發送的信號被反射時,會產生多份信號,每份信號都是一個空間流。使用單輸入單輸出(SISO)的系統一次只能發送或接收一個空間流,而MIMO技術允許多個天線同時發送和接收多個空間流,並能夠區分發往或來自不同空間方位的信號。MIMO 技術的應用,使空間成為一種可以用於提高性能的資源,並能夠增加無線系統的覆蓋範圍。

提高信道的容量

採用MIMO系統是提高頻譜效率的有效方法。MIMO接入點到MIMO客户端之間,可以同時發送和接收多個空間流,信道容量可以隨着天線數量的增大而線性增大,因此可以利用MIMO信道成倍地提高無線信道容量,在不增加帶寬和天線發送功率的情況下,頻譜利用率可以成倍地提高。

②提高信道的可靠性

利用MIMO信道提供的空間複用增益及空間分集增益,可以利用多天線來抑制信道衰落。多天線系統的應用,使得並行數據流可以同時傳送,可以顯著克服信道的衰落,降低誤碼率。

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二、MIMO技術三種應用模式

①空間分集(用並行的“管道”傳輸冗餘數據)

基於發射分集技術的空時編碼主要有2種,即空時分組碼(STBC)和空時格碼(STTC)。雖然空時編碼方案不能直接提高數據率,但是通過這些並行空間信道獨立、不相關地傳輸信息,從而使信號在接收端獲得分集增益,為數據實現高階調製創造條件。

空間複用(用並行的“管道”傳輸並行的數據,傳輸速率獲得成倍提升)

MIMO系統將數據分割成多份,分別在發射端的多個天線上發射出去,接收端接收到多個數據的混合信號後,利用不同空間信道間獨立的衰落特性,區分出這些並行的數據流。從而達到在相同的頻率資源內獲取更高數據速率的目的。空間複用與發射分集技術不同,它在不同天線上發射不同信息。

波束成型技術(利用智能天線技術,將功率集中在最好的“管道”傳輸)

波束成型技術又稱為智能天線,通過對多個天線輸出信號的相關性進行相位加權,使信號在某個方向形成同相疊加,在其他方向形成相位抵消,從而實現信號的增益。

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隨着MIMO技術的普及和成熟,MIMO技術被LTE以及多個標準接受為基本傳輸技術,如:IEEE.802.11n、802.11ac、802.11ad等無線局域網標準和IEEE.802.16e、802.16m等無線廣域網。

審核編輯(王妍)
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