無(wú)線技術(shù)種類繁多。那么最被看好的應(yīng)到數(shù)802.11n協(xié)議下的一系列無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，無(wú)線技術(shù)了。那么本文，將為大家詳細(xì)介紹一下MIMO無(wú)線技術(shù)。其實(shí)MIMO技術(shù)發(fā)展已經(jīng)很悠久了，在之后的文章會(huì)更詳細(xì)的為大家介紹。

從最早的紅外線技術(shù)到目前被寄予重望的WIFI，無(wú)線技術(shù)的進(jìn)步推動(dòng)我們的網(wǎng)絡(luò)一步步走向成熟。另外，隨著筆記本的不斷發(fā)展，無(wú)線網(wǎng)絡(luò)模塊已經(jīng)成為了平臺(tái)標(biāo)準(zhǔn)，以Intel在移動(dòng)個(gè)人處理器市場(chǎng)占有的份額來(lái)看，已有用戶和潛在用戶的數(shù)量令人不可低估。

從目前的市場(chǎng)情況和802.11n協(xié)議進(jìn)展的速度來(lái)看，無(wú)線網(wǎng)絡(luò)和產(chǎn)品正在走向降低成本，加大軟件和相關(guān)技術(shù)的道路上。這樣的做法無(wú)疑是非常明智的，對(duì)于消費(fèi)者來(lái)說(shuō)更多、更具有針對(duì)性的軟件和技術(shù)會(huì)讓我們將無(wú)線網(wǎng)更好的融入生活中的每一個(gè)角落。

隨著英特爾第四代迅馳平臺(tái)的發(fā)布，802.11N協(xié)議下的300M無(wú)線設(shè)備也加快了“生產(chǎn)”的速度，很多廠商的新品紛紛面市。但在目前來(lái)說(shuō)，即使被炒的越來(lái)越熱的300M產(chǎn)品，對(duì)一般消費(fèi)者來(lái)說(shuō)還好像是“概念汽車”一樣，感覺(jué)起來(lái)有些縹緲和虛幻。那么802.11N產(chǎn)品到底強(qiáng)在哪里？又是依托于哪些核心技術(shù)呢？下面，我們不妨從MIMO、OFDM和MIMO-OFDM技術(shù)細(xì)節(jié)談起。

無(wú)線通信作為新興的通信技術(shù)在日常生活中的作用越來(lái)越大。近年來(lái)，無(wú)線局域網(wǎng)技術(shù)發(fā)展迅速，但無(wú)線局域網(wǎng)的性能、速度與傳統(tǒng)以太網(wǎng)相比還有一定距離，因此如何提高無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的性能和容量日益顯得重要。

MIMO

MIMO無(wú)線技術(shù)是我們目前最常見(jiàn)的無(wú)線技術(shù)之一，同時(shí)也是802.11N產(chǎn)品標(biāo)志性的技術(shù)之一。在無(wú)線通信領(lǐng)域中，MIMO無(wú)線技術(shù)中的智能天線技術(shù)是具有重要意義的一件事，該技術(shù)能在不增加帶寬的情況下成倍地提高通信系統(tǒng)的容量和頻譜利用率。

由于具備以上特性， MIMO系統(tǒng)進(jìn)一步提高無(wú)線通信系統(tǒng)容量，可以在不用增加系統(tǒng)帶寬的情況下改善了系統(tǒng)性能，提高了數(shù)據(jù)速率，所以在新一代無(wú)線通信系統(tǒng)中MIMO無(wú)線技術(shù)是必須采用的關(guān)鍵技術(shù)。

我們知道，在辦公室或一些公共場(chǎng)合，無(wú)線信號(hào)非常復(fù)雜，頻率選擇性衰落和其他干擾源的存在使實(shí)現(xiàn)無(wú)線信道的高速數(shù)據(jù)傳輸比有線信道困難。然而對(duì)于MIM0系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，多徑效應(yīng)可以作為一個(gè)有利因素加以利用。MIMO系統(tǒng)在發(fā)射端和接收端均采用多天線(或陣列天線)和多信道。MIMO的多輸入多輸出是針對(duì)多徑無(wú)線信道來(lái)說(shuō)的。多天線接收機(jī)利用先進(jìn)的空時(shí)編碼處理能夠分開(kāi)并解碼這些數(shù)據(jù)子流，從而實(shí)現(xiàn)最佳的處理。

OFDM

作為多載波調(diào)制(MCM)的一種，OFDM技術(shù)的核心能力就是將信道分成許多正交子信道，在每個(gè)子信道上進(jìn)行窄帶調(diào)制和傳輸，這樣既減少了子信道之間的相互干擾，同時(shí)又提高了頻譜利用率。

無(wú)線數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)一般都存在非對(duì)稱性，即下行鏈路中傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于上行鏈路中的數(shù)據(jù)傳輸量。因此無(wú)論從用戶高速數(shù)據(jù)傳輸業(yè)務(wù)的需求，還是從無(wú)線通信自身來(lái)考慮，都希望物理層支持非對(duì)稱高速數(shù)據(jù)傳輸，而OFDM容易通過(guò)使用不同數(shù)量的子信道來(lái)實(shí)現(xiàn)上行和下行鏈路中不同的傳輸速率。

目前，OFDM結(jié)合時(shí)空編碼、分集、干擾(包括符號(hào)間干擾和鄰道干擾)抑制以及智能天線技術(shù)，最大程度地提高了物理層的可靠性。如再結(jié)合自適應(yīng)調(diào)制、自適應(yīng)編碼以及動(dòng)態(tài)子載波分配、動(dòng)態(tài)比特分配算法等技術(shù)，性能可進(jìn)一步優(yōu)化[3]。

同單載波系統(tǒng)相比，OFDM還存在一些缺點(diǎn)，如易受頻率偏差的影響，存在較高的峰值平均功率比(PAR)。所以，我們必須將其他技術(shù)引入其中，來(lái)達(dá)到能加好的效果。#p#

MIMO-OFDM

平坦衰落信道中 ，MIMO系統(tǒng)可以利用傳播中的多徑分量，但是，對(duì)于頻率選擇性衰落信道，MIMO系統(tǒng)依然無(wú)能為力。而在目前的寬帶無(wú)線通信中，一般都會(huì)發(fā)生頻率選擇性衰落，為了使得MIMO系統(tǒng)性能在頻率選擇性衰落信道中依然 良好，可以將MIMO系統(tǒng)和正交頻分復(fù)用OFDM調(diào)制技術(shù)結(jié)合起來(lái)，形成MIMO-OFDM系統(tǒng)。

將MIMO系統(tǒng)與OFDM技術(shù)相結(jié)合，可以充分利用二者的優(yōu)勢(shì)，而又互相彌補(bǔ)不足之處 。

1、MIMO-OFDM系統(tǒng)不僅有很高的頻譜利用率，而且在OFDM基礎(chǔ)上合理的開(kāi)發(fā)了空間資源，可以提供更高的數(shù)據(jù)速率，提高系統(tǒng)容量，改善系統(tǒng)性能。

2、另一方面，加入了OFDM調(diào)制技術(shù)的MIMO系統(tǒng)在抗多徑方面表現(xiàn)出了很大的優(yōu)勢(shì)，使得MIMO系統(tǒng)在頻率選擇性衰落信道中也能取作用。

從本質(zhì)來(lái)講，OFDM-MIMO是頻譜資源利用率技術(shù)上的發(fā)展成果。MIMO無(wú)線技術(shù)的主要研究方向包括：MIMO信道、MIMO收發(fā)技術(shù)、分布式MIMO和MIMO應(yīng)用。MIMO無(wú)線技術(shù)是無(wú)線通信領(lǐng)域重大的技術(shù)突破，將成為未來(lái)無(wú)線寬帶移動(dòng)通信系統(tǒng)和無(wú)線寬帶接入系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)。而OFDM是Wimax和UWB基礎(chǔ)，OFDM技術(shù)也被應(yīng)用于基于電力線上網(wǎng)的寬帶傳輸(BPL)系統(tǒng)。

時(shí)間、空間和頻率是組成無(wú)線精采世界的要素，OFDM＋MIMO是三者的完美結(jié)合，OFDM與MIMO會(huì)成為未來(lái)很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)無(wú)線寬帶技術(shù)的基礎(chǔ)。是以Anywlan將OFDM與MIMO作為本專題的同一主題，在Anywlan發(fā)展的這幾年，斷斷續(xù)續(xù)有OFDM-MIMO的資料發(fā)布，但卻無(wú)系統(tǒng)地進(jìn)行整理，本期專題大部分資料將以下載方式提供，其中不少獨(dú)家精品，數(shù)量和質(zhì)量都極為豐富，可以保證本專題將是OFDM-MIMO研究論文是國(guó)內(nèi)迄今為止最為豐富的。希望對(duì)相關(guān)領(lǐng)域的開(kāi)發(fā)者和學(xué)習(xí)者帶來(lái)有益的啟示。本站崇尚學(xué)術(shù)交流，每個(gè)人的認(rèn)知能力有局限，均望各朋友能無(wú)保留地予以提出和指正。

MIMO-OFDM把OFDM 技術(shù)和MIMO 技術(shù)的優(yōu)勢(shì)結(jié)合起來(lái)，在不需要增加傳輸功率和擴(kuò)大帶寬的前提下能夠增加數(shù)據(jù)的傳輸速率，正在成為無(wú)線通信的一個(gè)研究熱點(diǎn)。

802.11N

隨著消費(fèi)者尤其是企業(yè)用戶對(duì)無(wú)線局域網(wǎng)速度要求的提升，54M無(wú)線產(chǎn)品已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足人們的需求，因此IEEE已經(jīng)成立802.11n工作小組，以制定一項(xiàng)新的高速無(wú)線局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)IEEE802.11n。

而多輸入多輸出(MIMO)技術(shù)和OFDM 技術(shù)的融合，則是802.11g邁向802.11n的關(guān)鍵因素。

理論上，作為高速無(wú)線局域網(wǎng)核心的OFDM技術(shù)，適當(dāng)選擇各載波的帶寬和采用糾錯(cuò)編碼技術(shù)可以完全消除多徑衰落對(duì)系統(tǒng)的影響。因此如果沒(méi)有功率和帶寬的限制，可以用OFDM技術(shù)實(shí)現(xiàn)任何傳輸速率。而采用其他技術(shù)，當(dāng)數(shù)據(jù)速率增加到某一數(shù)值時(shí)信道的頻率選擇性衰落會(huì)占據(jù)主導(dǎo)地位，此時(shí)無(wú)論怎樣增加發(fā)射功率也無(wú)濟(jì)于事。這正是OFDM技術(shù)適用于高速無(wú)線局域網(wǎng)的原因。實(shí)際上，為了進(jìn)一步增加系統(tǒng)的容量，提高系統(tǒng)傳輸速率，使用多載波調(diào)制技術(shù)的無(wú)線局域網(wǎng)需要增加載波的數(shù)量，這會(huì)增加系統(tǒng)復(fù)雜度，增大系統(tǒng)帶寬，對(duì)目前帶寬受限和功率受限的無(wú)線局域網(wǎng)系統(tǒng)不太適合。而MIMO無(wú)線技術(shù)能在不增加帶寬的情況下成倍地提高通信系統(tǒng)的容量和頻譜利用率，因此將MIMO無(wú)線技術(shù)與OFDM技術(shù)相結(jié)合是下一代無(wú)線局域網(wǎng)發(fā)展的趨勢(shì)。所以，OFDM系統(tǒng)非常適合使用MIMO無(wú)線技術(shù)來(lái)提高容量。

結(jié)論

從以上分析我們可以看出MIMO和OFDM在各自的應(yīng)用領(lǐng)域有各自的優(yōu)點(diǎn)，MIMO系統(tǒng)可以抗多徑衰落，但對(duì)于頻率選擇性衰落，MIMO仍是無(wú)能為力，現(xiàn)在一般采用均衡技術(shù)來(lái)解決MIMO系統(tǒng)中的頻率選擇性衰落。還有一種就是OFDM技術(shù)，OFDM被認(rèn)為是下一代移動(dòng)通信中的核心技術(shù)。4G需要高的頻譜利用率的技術(shù)，但OFDM提高頻譜利用率的能力畢竟有限。如果結(jié)合MIMO無(wú)線技術(shù)，可以在不增加系統(tǒng)帶寬的情況下提高頻譜效率。MIMO+OFDM技術(shù)可以提供更高的數(shù)據(jù)傳輸速率，又可以通過(guò)分集達(dá)到很強(qiáng)的可靠性，如果把合適的數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)應(yīng)用到MIMO+OFDM系統(tǒng)中能更好的增強(qiáng)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。另外，OFDM由于碼率低和加入了時(shí)間保護(hù)間隔而具有很強(qiáng)的抗多徑干擾能力。多徑時(shí)延小于保護(hù)間隔使系統(tǒng)不受碼間干擾的影響。這樣就可以使單頻網(wǎng)絡(luò)使用寬帶OFDM系統(tǒng)依靠MIMO無(wú)線技術(shù)消除陰影效應(yīng)。