无线组网 频道

无线多入多出MIMO技术及产品介绍

    二、MIMO技术——真正的无线倍增器

    MIMO无线通信技术的概念是在任何一个无线通信系统,只要其发射端和接收端均采用了多个天线或者天线阵列,就构成了一个无线MIMO系统。因此我们今天看到的MIMO产品多数都不只一根天线。它利用多天线来抑制信道衰落,根据收发两端天线数量,相对于普通的SISO(Single-Input Single-Output)系统,MIMO还可以包括SIMO(Single-Input Multi-ple-Output)系统和MISO(Multiple-Input Single-Output)系统。

    MIMO是基于IEEE 802.11n传输标准的关键性技术,其信道容量可随着天线数量的增大而线性增大。也就是说可以利用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。

    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。前者是利用MIMO信道提供的空间复用增益,后者是利用MIMO信道提供的空间分集增益。实现空间复用增益的算法主要有贝尔实验室的BLAST算法、ZF算法、MMSE算法、ML算法。ML算法具有很好的译码性能,但是复杂度比较大,对于实时性要求较高的无线通信不能满足要求。ZF算法简单容易实现,但是对信道的信噪比要求较高。性能和复杂度最优的就是BLAST算法。该算法实际上是使用ZF算法加上干扰删除技术得出的。目前MIMO技术领域另一个研究热点就是空时编码。常见的空时码有空时块码、空时格码。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。

    MIMO无线通信技术采用空时处理技术进行信号处理,在多径环境下,无线MIMO系统可以极大地提高频谱利用率,增加系统的数据传输速率。MIMO技术非常适用于室内环境下的无线局域网系统使用。采用MIMO技术的无线局域网系统在室内环境下的频谱效率可以达到20~40bps/Hz;而使用传统无线通信技术在移动蜂窝中的频谱效率仅为1~5bps/Hz,在点到点的固定微波系统中也只有10~12bps/Hz。OFDM技术是多载波传输的一种,其多载波之间相互正交,可以高效地利用频谱资源,而MIMO+OFDM则可以提供更高的数据传输速率。不过两大阵营的技术构架已经越来越相似,例如都是采用MIMO+OFDM技术,TGn Sync阵营一度取得领先,然而还不足将WWiSE排挤出局。

    WLAN市场的27家企业在2005年中共同组建了增强无线联盟(EWC),期望此举能“加快IEEE 802.11n标准开发进程,为下一代无线局域网联网WLAN产品推广技术规范”。该组织成员包括Atheros Communications、Airoha、思科、英特尔、索尼、华邦电子、苹果电脑、Broadcom、科胜讯、D-Link、联想、Linksys、LitePoint、Marvell、Metalink、东芝、USRobotics、WildPackets和ZyDAS等公司,预期还将加盟其它额外成员。

    该组织表示,其规范和提案将为WLAN半导体制造商提供一个开发面向横贯多种品牌和平台可互操作、高性能WLAN产品的芯片组的蓝本。该标准PHY传输速率高达600Mbps,支持需要高数据速率(例如传输多HDTV流)的应用,并且通过将发送和接受数据流的时间最小化来降低电池的消耗;支持20MHz和/或40MHz通道,使用更多的无限频谱来增强性能;使用1-4个天线同时传输的空间多工模式,增强无线连接能力以支持极高的数据速率。

0
相关文章