MIMO技術(shù)介紹

1、通信x班第x組MIMO多入多出技術(shù)1MIMO的技術(shù)背景2MIMO的技術(shù)優(yōu)勢3MIMO的基本原理4MIMO的主要應(yīng)用5MIMO的發(fā)展現(xiàn)狀6MIMO的研究方向7MIMO的發(fā)展趨勢目錄技術(shù)背景MIMO 背景backgroundl 1908:Marconi提出利用多天線抑制多信道衰落l 1998:V_BLAST算法建立了一個MIMO實驗系統(tǒng)，達到了20bit/s/Hzl 2002:世界上第一顆BLAST芯片在朗訊公司貝爾實驗室問世l 2003:AirgoNetwork推出了AGN100Wi-Fi芯片組，并稱其是世界上第一款集成了多入多出(MIMO)技術(shù)的批量上市產(chǎn)品。1技術(shù)優(yōu)勢MIMO 優(yōu)勢advan

2、tagel 利用了多徑效應(yīng)，抵抗瑞利衰落l 提高信道容量：系統(tǒng)容量幾乎與天線數(shù)成正比l 提高頻帶利用率：空時編碼和OFDM技術(shù)大大提高頻帶利用率，室內(nèi)環(huán)境下可達2040bps/Hz，而移動蜂窩系統(tǒng)為15bpsl 高速無線傳輸：在802.11n中最高傳輸速率可達320Mbpsl 提高信道的可靠性：多天線系統(tǒng)的應(yīng)用，使得并行數(shù)據(jù)流可以同時傳送，可以顯著克服信道的衰落，降低誤碼率。2基本原理MIMO3網(wǎng)絡(luò)資料通過多重切割之后，經(jīng)過多重天線進行同步傳送，由于無線訊號在傳送的過程當中，為了避免發(fā)生干擾起見，會走不同的反射或穿透路徑，因此到達接收端的時間會不一致。為了避免資料不一致而無法重新組合，因此接收

3、端會同時具備多重天線接收，然后利用DSP重新計算的方式，根據(jù)時間差的因素，將分開的資料重新作組合，然后傳送出正確且快速的資料流。主要應(yīng)用MIMO41 在無線通信領(lǐng)域中的應(yīng)用MIMO技術(shù)已經(jīng)成為無線通信領(lǐng)域的關(guān)鍵技術(shù)之一，通過幾年的持續(xù)發(fā)展，MIMO技術(shù)將越來越多地應(yīng)用于各種無線通信系統(tǒng)。在無線寬帶移動通信系統(tǒng)方面，第三第四代移動通信已經(jīng)在標準中加入MIMO的相關(guān)內(nèi)容。在無線寬帶接入系統(tǒng)中，正在制定的802.16e，802.11n和802.20等標準也采用了MIMO技術(shù)。在其他通信系統(tǒng)研究中，如超寬帶UWB系統(tǒng)，感知無線電系統(tǒng)CR，都在考慮MIMO技術(shù)。MIMO42 在WIMAX中的應(yīng)用WIMA

4、X在802.16e系統(tǒng)引入MIMO技術(shù)，并與OFDM進行完美結(jié)合，通過增強在空間上的分辨能力，提高頻譜利用率并提升網(wǎng)絡(luò)的容量和覆蓋性能，從而降低網(wǎng)絡(luò)建設(shè)成本和維護成本。WiMAX802.16e定義了三種可選的MIMO方式，分別是空時發(fā)射分集STTD，空分復(fù)用SM和自適應(yīng)切換方式，同時定義了Matrix A，Matrix B和Matrix C 3中編碼矩陣。發(fā)展現(xiàn)狀MIMO 現(xiàn)狀actualityl MIMO作為無線高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)年P(guān)鍵技術(shù)，其理論、性能、算法和實現(xiàn)的各方面均被各國學者廣泛地進行著研究。在MIMO系統(tǒng)理論及性能研究方面己有一批文獻。這些文獻己涉及相當廣泛的內(nèi)容，但是由于無線移動通信

5、MIMO信道是一個時變、非平穩(wěn)多輸入多輸出系統(tǒng)，尚有大量問題需要研究。5研究方向MIMO61 信道建模和信道容量研究MIMO技術(shù)時必須考慮信道模型和信道容量。實現(xiàn)MIMO系統(tǒng)實際增益的關(guān)鍵在于建立更準確的信道模型，在對MIMO信道容量進行研究時，應(yīng)該考慮多徑，考慮衰落之間的相關(guān)性對信道容量的影響。MIMO62 MIMO系統(tǒng)的信號設(shè)計和信號處理MIMO信道的識別、對于己知信道應(yīng)如何設(shè)計最佳發(fā)送信號設(shè)計出適合于大多數(shù)信道模型的通用信號、接收端信號處理如何對應(yīng)信號設(shè)計，這些都是實際可用的MIMO系統(tǒng)必須考慮的問題。使用最優(yōu)的發(fā)送信號方案，可以大大簡化對接收信號的處理。一旦發(fā)送方案確定，就可以確定各種

6、接收端的結(jié)構(gòu)，當前的研究熱點是考慮信號處理結(jié)構(gòu)在性能和處理復(fù)雜性兩者之間折衷。MIMO63 與傳播方向有關(guān)的研究如何解決MIMO系統(tǒng)的多徑效應(yīng)是一個很重要的問題，現(xiàn)在常用的方法一是在接收端做均衡處理，一是與OFDM技術(shù)結(jié)合。美國Agere系統(tǒng)公司日前開發(fā)成功了最高傳輸速度為162Mbit/s的無線LAN(局域網(wǎng))技術(shù)，這種技術(shù)是在收發(fā)兩端使用陣列天線的多輸入多輸出(MIMO)和正交頻分 復(fù)用(OFDM)。該系統(tǒng)使用3對收發(fā)天線，每對收發(fā)天線可以實現(xiàn)54 M b it/s的傳輸速率。這是日前MIMO + OFDM技術(shù)所表現(xiàn)的強大的應(yīng)用潛力。IEEE 802 11a 11g都是以O(shè)FDM作為核心技術(shù)，而IEEE 802 16系列則是以MIMO+ OFDM技術(shù)為核心。發(fā)展趨勢MIMO7在未來的移動通信系統(tǒng)中，MIMO技術(shù)將發(fā)揮巨大的作用，但還有很多工作需要廣大學者進行:研究開發(fā)適合蜂窩網(wǎng)絡(luò)的MIMO鏈路;設(shè)計利用MIMO信道實現(xiàn)在降低干擾和提高速率之間最優(yōu)的折衷算法;MIMO算