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[周报全文]MIMO开辟多条无线快车道

2004年08月09日 00:00:00 | 作者:佚名 | 来源:$page.getBroMedia() | 查看本文手机版

摘要:MIMO开辟多条无线快车道

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    MIMO开辟多条无线快车道

    企业正在开始利用无线局域网传送语音和视频,从而加大了对速度、容量和可靠性的需要。但是由于无线局域网共享一段有限的频谱,因此如果不提高频带使用效率,无线局域网将消耗所有可用的频率信道,并相互干扰,最终成为自己的牺牲品。

    多输入多输出(MIMO)是一种提高无线系统的速度、距离、可靠性和频谱效率的智能天线技术。鉴于应用对无线局域网提出的要求,MIMO芯片组将主要出现在新接入点和网卡中。

    MIMO是一项考虑用于802.11n的技术。802.11n是下一代802.11标准,可将吞吐量提高到100Mbps。同时,专有MIMO技术可改进已有802.11a/b/g网络的性能。

    常规无线电设备使用一只天线发射数据流。而另一方面,典型的智能无线电设备则使用多只天线。这种设计有助于减少失真和干扰。多天线技术的例子包括开关天线分集选择(switched antenna diversity selection)、射频波束成形(radio-frequency beam forming)、数字波束成形和自适应分集组合(adaptive diversity combining)等等。

    这些智能天线技术都是一维的,而MIMO则是多维的。它同时利用同一条信道传送多条数据流(因此增加了无线容量),扩展了一维智能天线技术。

    我们可以认为常规无线电传播是行进在一条车道的高速公路上。高速公路的速度限制制约着这条车道的最大允许交通流量。与常规无线电设备相比,一维智能天线系统帮助车流更快、更可靠地通过这条车道,使车流可以以更接近速度极限的速率行进。MIMO帮助交通流以极限速度行进并开辟更多的车道。交通流速度增加的倍数就是新开辟车道的个数。

    上世纪90年代中,斯坦福大学研究人员Greg Raleigh和VK Jones证明(+微信关注网络世界),一种以前被认为是对无线电传输有害的、叫做多径的无线电传输特性实际上是一种大自然的恩赐。当来自发射机的信号遇到环境中的物体发生反射、经过多条路径到达接收机时,就出现多径效应。两位研究人员证明多径可以被利用来成倍提高无线电系统的容量。

    如果每条多径路由可以被视为一条独立的信道,每条路由就好像是一条独立的虚拟线路。因此,一条具有多条路径的信道就像是一束虚拟线路。

    为了利用这些虚拟线路提供的好处,MIMO采用多条空间隔离的天线。MIMO对多条天线上的高速数据流进行编码。每条天线传送一条独立的较低速度的流。多条多径虚拟线路被用来同时传送多条较低速度的流。

    然而,无线电的性能到底不如一束线路。多径环境中传送的每个信号都沿多条路由传播。这使一个无线电系统表现的像是线路之间漏电的一束线路,造成传送的信号纠缠在一起。MIMO接收机利用数学算法拆开和恢复纠缠在一起的传输信号。(美国《Network World》供本报专稿)

[责任编辑:程永来 cheng_yonglai@cnw.com.cn]