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MIMO--LTE、WiMAX以及无线LAN提高通信速度的王牌 |
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作者：进藤 智则 来源：日经BP社 |
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MIMO是指在无线通信系统中通过设置多个天线和收发电路来提高通信速度的技术。为“Multi-Input Multi-Output”的简称。由于不占用频率资源，只需增加天线和收发电路的数量即可提高通信速度，因此近年来在无线通信领域被作为提高速度的王牌。目前已经应用于新一代的手机通信标准LTE、移动WiMAX以及无线LAN等领域。
MIMO在空间中形成多条电波通道。基站端和接收端均为4根天线时称为“4×4 MIMO”，可实现4倍的通信速度。与有线通信中通过增加信号线数量来提高速度为相同的构思。
以前的无线通信主要通过两种方法提高速度。①通信使用的“带宽扩大”；②电波的振幅及位相等模拟量中加入多bit的“多值化”。频率是有限的，多值化如果过度，就会导致S/N恶化。在这种情况下，原理截然不同的MIMO开始受到关注。
图：MIMO的大体原理
通过不同的天线以相同的频带发送不同的数据，接收端将这些信号分离后还原成原来的信号。
在MIMO中，多条天线通过相同频带的电波发送不同的数据。直接接收的话，在接收端会发生信号干扰，导致不能正常通信。因此需要进行名为“信号分离”的特殊处理。对来自接收天线的信号进行数控延迟（位相调制），通过电子方式复杂地控制天线的指向，阻止其接收指定发送天线以外的信号。
具体而言，由发送端发送已知的信号（试验信号），接收端推算（信道推算）在传输路径中位相及振幅的变化量。然后，通过各种算法推算得到正确数据所需的位相调制量（权向量），将数据还原。推算方法有迫零算法（ZF，Zero Forcing）、MMSE（最小均方误差）算法、V-BLAST算法（逐次干扰抵消的一种）以及MLD（最优推算）算法等。(end)
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(投稿)
(11/2/2010) |
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