【移动通讯】【MIMO】[P1]【科普篇】

前言：

         前面几个月把CA 的技术总体复盘了一下,下面一段时间

主要结合各国一些MIMO 技术的文档,复盘一下MIMO.

         这篇主要参考华为： info.support.huawei.com

          MIMO 技术使用多天线发送和接受信号。主要应用在WIFI 手机通讯等领域.

这种技术提高了系统容量，覆盖范围，SNR(signal-to-noise). M*N MIMO ,M

代表发送数量（Tx）,N 代表接受数量 Rx

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目录：

1.     1： SISO
2.     2： SIMO
3.     3:    MISO
4.     4:    MIMO
5.     5： MIMO 类型
6.     6： MIMO WIFI中的应用

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一  SISO(single-input multiple-output)

     发送端： 1个Tx antenna

     接收端： 1个 Rx antenna

     Tx, Rx只有一个路径，所以稳定性,速率都有限制

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二 SIMO(single-input multiple-output)

 

        发送端：1个 Tx antenna。

        接收端:  2个 Rx antenna，

       如上图 1个Tx  分成两路相同的信号。如果一路信号丢失，另一路依然有一定的概率能收到信号，这就是接收分集技术 receive diversity

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三 MISO(Multiple-input single-output)

     发送端： 2个Tx antennas ,携带相同的数据。

     接收端：  1个Rx antennas 联合两路数据,作为一个信号

      发送分集（transmit diversity）

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四 MIMO

 

      发送端： 多根 tx antennas

      接收端： 多个Rx antennas

MIMO技术使多个天线能够同时发送和接收空间流（多个信号），并区分发送到不同空间位置或从不同空间位置接收的信号。通过利用空间复用和空间分集等技术，MIMO在不消耗额外带宽的情况下提高了系统容量、覆盖范围和信噪比。

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五 MIMO 类型

5.1 Multi-user MIMO(MU-MIMO)

多用户MIMO（MU-MIMO）：允许发射机同时向多个用户发送数据。Wi-Fi 5开始支持具有四个用户的MU-MIMO，而Wi-Fi 6将MU-MIMO中的用户数量增加到八个。

5.2 Cooperative MIMO (CO-MIMO):

协同MIMO（CO-MIMO）：将多个无线设备组合成一个虚拟的多天线系统，以便相邻的发射机可以同时向多个用户发送数据。

5.3 Massive MIMO:

大规模MIMO：大大增加了天线数量。传统的MIMO使用两到八个天线，而大规模MIMO最多支持64、128或256个天线。该技术是5G移动通信的关键技术，显著提高了系统容量和传输效率。从广义上讲，所有多用户类型的MIMO技术都可以归类为MIMO技术。然而，当提到MIMO时，通常指的是SU-MIMO。

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六  MIMO WIFI中的应用

在Wi-Fi 4（802.11n）标准中引入了MIMO技术。MIMO主要通过空间分集和空间复用来实现。这两种技术都被归类为用于将一个数据通道转换为多个数据通道的空时编码技术。

 6.1 Space diversity

         空间分集生成相同数据流的不同版本，从而可以对数据流进行编码、调制，然后在不同的天线上发送。数据流可以是要发送的原始数据流，或者作为对原始数据流的某些数学变换的结果的新数据流。接收器使用空间均衡器来单独接收信号，然后执行解调和解码以组合相同数据流的信号并恢复原始信号。空间分集可以更可靠地传输数据。

          空间分集提高了数据传输的可靠性，适用于不需要高速率的远距离传输场景。

      6.2 Beamforming

       在Wi-Fi 4中引入的技术也可以被认为是分集技术。波束形成检测信道状态，并对每个天线要发送的信号进行预编码，以便在接收机上叠加和增强信号。因此，该技术增加了信号传输距离并提高了接收器接收的信号的质量。

参考：

info.support.huawei.com