定义

MIMO(多输入多输出)

通过

伊娃·韦伯斯特

什么是MIMO(多输入多输出)?

MIMO(多输入，多输出)是一种无线通信的天线技术，在源(发射机)和目标(接收机)都使用多个天线。通信电路两端的天线组合在一起，通过使数据同时在许多信号路径上传播，从而最大限度地减少错误，优化数据速度并提高无线电传输的容量。

创建相同信号的多个版本为数据到达接收天线提供了更多的机会，而不受衰落的影响，这增加了信噪比和错误率。通过提高无线电频率的容量(射频)系统，MIMO创建更稳定的连接和更少的拥塞。

MIMO对用户的重要性

第三代伙伴计划(3 gpp)在第8版移动宽带标准中增加了MIMO。MIMO技术用于Wi-Fi网络和蜂窝第四代(4 g)长期演变(LTE)和第五代(5克)的技术，包括执法部门、广播电视制作和政府。它还可以用于无线局域网(wlan)，并被所有无线产品支持802.11 n．

MIMO通常用于高带宽通信，在这种情况下不受干扰是很重要的微波或射频系统。例如，在灾难或停电或蜂窝网络过载时，不能总是依赖蜂窝网络的急救人员经常使用它。

wi - fi 6——也被称为802.11 ax——通过引入几种新技术来帮助消除在网络中添加更多Wi-Fi设备所带来的限制，从而提高了无线连接的门槛。wi - fi 7目前正在开发中，预计2024年发布。

在MIMO之前，有其他类型的先进天线技术，它们具有不同的配置——最常见的是多输入、单输出(味噌)和单输入、多输出(单)．MIMO建立在这些技术的基础上。

LTE的MIMO应用

MIMO是最常见的无线形式之一，它在LTE和无线通信技术的部署中发挥了关键作用无线宽带全球微波接入互操作性技术标准WiMAX>。LTE采用MIMO和正交频分多路复用(OFDM)将网速提高到每秒100兆(mbps)甚至更高。这些速率是之前802.11a Wi-Fi的两倍。LTE使用MIMO进行传输分集、空间多路复用(传输空间分离的独立信道)以及单用户和多用户系统。

LTE中的MIMO可以实现更可靠的数据传输，同时还可以提高数据速率。它在传输前将数据分离成单独的流。在传输过程中，数据和参考信号通过空气传播到已经熟悉这些信号的接收机，这有助于接收机进行信道估计。

MIMO和5G大型系统

随着无线行业致力于容纳更多的天线、网络和设备，MIMO通过在大量新应用中的使用不断升级和发展。其中最突出的例子之一是5G技术的推出。

这些大规模5G MIMO系统使用大量的小天线来提高用户的带宽——而不仅仅是像第三代(3G)和4G蜂窝技术那样的传输速率——并且每个天线支持更多的用户。与使用频分双工(FDD)系统支持多个设备的4G MIMO不同，5G大规模MIMO使用一种称为时分双工(TDD)的不同设置。这比FDD提供了许多优势(见下图)。

MIMO和波束形成

波束形成是一种射频管理技术，通过将广播数据集中到特定用户而不是大面积区域，最大限度地提高接收机的信号功率。使用5G，三维(3D)波束形成形成并将垂直和水平波束指向用户。例如，即使这些设备位于高层建筑的顶部，它们也可以被辐射到。这些波束可以防止其他无线信号的干扰，并在用户在特定区域移动时与他们保持一致。