MIMO無線技術相信很多朋友有有所耳聞，它是802.11n技術的標志。它的引用，使已有的網絡性能得到更好的改善，增大了吞吐量，提高了容量。那么，本文將其原理為大家詳細介紹一下。

MIMO(Multiple-InputMultiple-Out-put)系統是一項考慮用于802.11n的技術。802.11n是下一代802.11標準，可將吞吐量提高到100Mbps。同時，專有MIMO無線技術可改進已有802.11a/b/g網絡的性能。該技術最早是由Marconi于1908年提出的，它利用多天線來抑制信道衰落。根據收發兩端天線數量，相對于普通的SISO(Single-InputSingle-Output)系統，MIMO還可以包括SIMO(Single-InputMulti-ple-Output)系統和MISO(Multiple-InputSingle-Output)系統。

MIMO無線技術概述

MIMO表示多輸入多輸出。讀/maimo/或/mimo/，通常美國人前者，英國人讀后者，國際上研究這一領域的專家較多的都讀讀/maimo/。通常用于IEEE802.11n，但也可以用于其他802.11技術。MIMO有時被稱作空間多樣，因為它使用多空間通道傳送和接收數據。只有站點（移動設備）或接入點（AP）支持MIMO時才能部署MIMO。

MIMO的優點是能夠增加無線范圍并提高性能。連接到老的802.11g接入點的802.11n站點能夠以更高的速度連接到更遠的距離。例如，如果使用老站點，從25英尺的距離連接到接入點的速度是1Mbps；而使用802.11nMIMO時站點的速度為2Mbps。增加到2Mbps的范圍，允許用戶在更遠的距離保持連接。
無線電發送的信號被反射時，會產生多份信號。每份信號都是一個空間流。使用單輸入單輸出（SISO）的當前或老系統一次只能發送或接收一個空間流。MIMO允許多個天線同時發送和接收多個空間流。它允許天線同時傳送和接收。

老接入點到老客戶端-只發送和接收一個空間流。

MIMO接入點到MIMO客戶端-同時發送和接收多個空間流。

可以看出，此時的信道容量隨著天線數量的增大而線性增大。也就是說可以利用MIMO信道成倍地提高無線信道容量，在不增加帶寬和天線發送功率的情況下，頻譜利用率可以成倍地提高。

利用MIMO無線技術可以提高信道的容量，同時也可以提高信道的可靠性，降低誤碼率。前者是利用MIMO信道提供的空間復用增益，后者是利用MIMO信道提供的空間分集增益。實現空間復用增益的算法主要有貝爾實驗室的BLAST算法、ZF算法、MMSE算法、ML算法。ML算法具有很好的譯碼性能，但是復雜度比較大，對于實時性要求較高的無線通信不能滿足要求。ZF算法簡單容易實現，但是對信道的信噪比要求較高。性能和復雜度***的就是BLAST算法。該算法實際上是使用ZF算法加上干擾刪除技術得出的。目前MIMO無線技術領域另一個研究熱點就是空時編碼。常見的空時碼有空時塊碼、空時格碼。空時碼的主要思想是利用空間和時間上的編碼實現一定的空間分集和時間分集，從而降低信道誤碼率。

通常，多徑要引起衰落，因而被視為有害因素。然而研究結果表明，對于MIMO系統來說，多徑可以作為一個有利因素加以利用。MIMO系統在發射端和接收端均采用多天線(或陣列天線)和多通道，MIMO無線技術的多入多出是針對多徑無線信道來說的。傳輸信息流s(k)經過空時編碼形成N個信息子流ci(k)，I=1，……，N。這N個子流由N個天線發射出去，經空間信道后由M個接收天線接收。多天線接收機利用先進的空時編碼處理能夠分開并解碼這些數據子流，從而實現***的處理。

特別是，這N個子流同時發送到信道，各發射信號占用同一頻帶，因而并未增加帶寬。若各發射接收天線間的通道響應獨立，則多入多出系統可以創造多個并行空間信道。通過這些并行空間信道獨立地傳輸信息，數據率必然可以提高。

MIMO無線技術將多徑無線信道與發射、接收視為一個整體進行優化，從而實現高的通信容量和頻譜利用率。這是一種近于***的空域時域聯合的分集和干擾對消處理。

系統容量是表征通信系統的最重要標志之一，表示了通信系統***傳輸率。對于發射天線數為N，接收天線數為M的多入多出（MIMO）系統，假定信道為獨立的瑞利衰落信道，并設N、M很大，則信道容量C近似為：C=[min(M,N)]Blog2(ρ/2)。

其中B為信號帶寬，ρ為接收端平均信噪比，min(M,N)為M，N的較小者。上式表明，功率和帶寬固定時，多入多出系統的***容量或容量上限隨最小天線數的增加而線性增加。而在同樣條件下，在接收端或發射端采用多天線或天線陣列的普通智能天線系統，其容量僅隨天線數的對數增加而增加。相對而言，多入多出對于提高無線通信系統的容量具有極大的潛力。