深入剖析的MIMO系统

对更高网路容量和更高无线网路性能的需求是不变的。MIMO的系统能大幅改善频谱效率 ，将在很多未来的无线通讯系统中扮演重要角色。本文将概述的MIMO系统的原理和这些系统的标准化。

過去幾年，無線服務重要性日益提升，對更高網路容量和更高性能的需求不斷成長。幾種選擇方式如更高頻寬、最佳化的調變方式甚至程式碼多工系統實際上提高頻譜效率的潛力有限。多輸入多輸出(MIMO)系統透過採用天線陣列，利用空間多工技術來提高所使用頻寬的效率。过去几年，无线服务重要性日益提升，对更高网路容量和更高性能的需求不断成长。几种选择方式如更高频宽，最佳化的调变方式甚至程式码多工系统实际上提高频谱效率的潜力有限。多输入多输出（MIMO）的系统透过采用天线阵列，利用空间多工技术来提高所使用频宽的效率。

MIMO系統利用來自一個訊息通道的多個輸入和多個輸出。這些系統是用空間分集和空間多工定義的。空間分集分為Rx和Tx分集。訊號的副本從另外一個天線發送或在多個天線處接收。採用空間多工，系統能在一個頻率上同時傳輸一個以上的空間數據串流。的MIMO系统利用来自一个讯息通道的多个输入和多个输出。这些系统是用空间分集和空间多工定义的。空间分集分为接收分集和德克萨斯州。讯号的副本从另外一个天线发送或在多个天线处接收。采用空间多工，系统能在一个频率上同时传输一个以上的空间数据串流。

MIMO是在802.11n、802.16-2004和802.16e以及3GPP中制訂的。包含MIMO的更新標準是IEEE802.20和802.22。本文將概述MIMO系統的原理以及這些系統的標準化，以及WCDMA、 OFDM和天線陣列的基礎知識。 MIMO技术是在802.11n标准,802.16 - 2004和802.16e标准以及符合3GPP中制订的。包含MIMO技术的更新标准是IEEE802.20和802.22。本文将概述的MIMO系统的原理以及这些系统的标准化，以及在WCDMA，OFDM技术和天线阵列的基础知识。

MIMO訊息通道 MIMO的讯息通道

非MIMO系統用幾個頻率透過多個訊息通道鏈接。MIMO訊息通道具有多個鏈路，工作在相同的頻率。該技術的挑戰是所有訊號路徑的分離和均衡。訊息通道模型包括具有直接和間接訊息通道分量的H矩陣。直接分量(例如h ₁₁ )描述訊息通道平坦度，而間接分量(例如h ₂₁ )代表訊息通道隔離。發送訊號用s代表，接收訊號用r代表。時間不變的窄頻訊息通道定義為：非的MIMO系统用几个频率透过多个讯息通道链接。的MIMO讯息通道具有多个链路，工作在相同的频率。该技术的挑战是所有讯号路径的分离和均衡。讯息通道模型包括具有直接和间接讯息通道分量的魔法矩阵。直接分量（例如ħ _11）描述讯息通道平坦度，而间接分量（例如ħ _21）代表讯息通道隔离。发送讯号用仛代表，接收讯号用ṛ代表。时间不变的窄频讯息通道定义为：

瞭解H對於解碼來說是必要的，並透過一個已知的訓練序列估計。如果接收器將訊息通道近似值發送到發送器，則可以用來進行預編碼。預編碼能改善MIMO性能。了解ħ对于解码来说是必要的，并透过一个已知的训练序列估计。如果接收器将讯息通道近似值发送到发送器，则可以用来进行预编码。预编码能改善MIMO的性能。

香農理論可計算理論訊息通道容量。香农理论可计算理论讯息通道容量。

它包括了傳輸頻寬f _g和訊息噪音比。大多數訊息通道容量的改善都是基於頻寬擴展或者其他調變。這些因素並不能很大地提高頻譜效率。MIMO系統的香農容量又決定於天線的數量。M是最小的M _T (發送天線的數量)或M _R (接收天線的數量)，表示空間資訊串流的數量。例如，一個2x3的系統只能支援兩個空間數據串流，這個結果同樣適用於2x4的系統。它包括了传输频宽_号 ，和讯息噪音比。大多数讯息通道容量的改善都是基于频宽扩展或者其他调变。这些因素并不能很大地提高频谱效率。MIMO技术系统的香农容量又决定于天线的数量。M是最小的_M的T（发送天线的数量）或_磁电阻效应（接收天线的数量），表示空间资讯串流的数量。例如，一个2x3的系统只能支援两个空间数据串流，这个结果同样适用于2x4的系统。

對於MIMO，以下公式提供了容量的計算方法：对于MIMO技术，以下公式提供了容量的计算方法：

MIMO容量隨著天線數量呈線性增加。不對稱的天線星座分佈(例如1x2或2x1)被稱為接收或發送分集。在這些情況下容量(C _Tx/Rx )隨天線的數量呈對數成長。 MIMO的容量随着天线数量呈线性增加。不对称的天线星座分布（例如欧盘或2x1）被称为接收或发送分集。在这些情况下容量（丙_{发射/接收} ）随天线的数量呈对数成长。

空間多工 空间多工

透過一個